Electrification rurale

Contenu de la BT

La multiplication des initiatives d'électrification rurale de par le monde jouera un rôle crucial dans l'accélération de la fourniture de l'électricité aux populations rurales, et à l'alimentation de leurs activités, et contribuera à connecter les  900 millions de personnes qui n'ont pas actuellement accès à l'électricité. Dans ces pays émergents deux défis sont à surmonter pour accélérer l'électrification rurale et pour en tirer les bénéfices.

D'une part, les clients ruraux ne disposent que de ressources économiques limitées et leur consommation d'électricité est faible. Les développeurs recherchent par conséquent des approches innovantes qui réduisent le coût moyen du service de fourniture de l'électricité, et augmentent ainsi la rentabilité de leur investissement. D'autre part, dans beaucoup de pays on constate un manque criant d'une politique et d'une réglementation qui facilitent les programmes d'électrification rurale. Presque tous les programmes d'électrification rurale dépendent de financements publics, avec très peu d'implication de la part des financeurs privés. Fort heureusement beaucoup de pays préparent actuellement des arrangements précis dédiés à l'électrification rurale, qui incluent des partenariats collaboratifs public-privé. Les gouvernements de ces pays se sont aussi fixé systématiquement des objectifs ambitieux, visant un développement important de l'accès à l'électricité, en ligne avec le programme des Nations Unies. Il faut noter que ces programmes concernent une combinaison de solutions d'alimentations à partir du réseau et d'alimentations hors réseau, qui sont toujours associées à des sources d'énergie déjà disponibles dans le pays, telles que le soleil, le vent ou l'hydraulique.

A fin 2018, on estimait que le nombre total des personnes sans aucun accès à l'électricité était descendu à environ 900 millions (le rapport de suivi "SDG7 Tracking Report by the Sustainable Energy for All - SE4ALL-" indiquait un nombre de 789 millions), à comparer aux 1,4 milliard décomptés en 2010. Une combinaison de solutions réseau couplées à des microgrids, et de solutions à base de kits photovoltaïques (PV) hors réseau, a contribué à cet important progrès à l'échelle mondiale. Les pays de l'Afrique Sub-Saharienne connaissent cependant une stagnation tenace, avec un total d'environ 600 millions de personnes qui continuent à ne pas avoir accès à l'électricité. La Figure 1 donne une vue d'ensemble du plan qui pourrait être mis en œuvre pour combler ce retard. Avec le trend actuel, et en tenant compte de la croissance attendue de la population dans les zones concernées, l'objectif de l'accès universel à l'électricité en 2030 ne sera pas atteint comme envisagé. 

Les nouvelles innovations technologiques et le niveau de mise en œuvre permettent l'installation de solutions hors réseau dans des zones éloignées de tout, dans lesquelles on avait toujours considéré l'électricité comme non viable. Les communications et les possibilités de conduite à distance ont également permis l'implémentation de solutions technologiques qui permettent de by passer les solutions conventionnelles, et d'élargir la palette des solutions à disposition de la masse des clients sans accès à l'électricité. Pour répondre aux besoins de la population locale, les microgrids hybrides et les autres solutions basées sur les ressources décentralisées d'énergie (DER) peuvent, complémenter les extensions conventionnelles de réseau, non seulement en termes de coût de leur déploiement, mais également en termes de vitesse de mise en service. Il est donc important qu'une démarche mettant en œuvre un plan-cadre de planification soit adoptée pour permettre aux gouvernements, aux compagnies d'électricité, aux Organisations Non Gouvernementales (NGO), aux entreprises locales, et aux coopératives, de suivre une approche d'électrification au moindre coût, qui prenne en compte la palette des options technologiques à leur disposition.

La BT est destinée à être lue, en complément des autres publications produites sur les sujets couverts par le Comité d'Etudes C6 du CIGRE. Les BT publiées sur les "Microgrids" (BT 635), sur le "Stockage d'électricité par batteries" (BT 721) et les récents travaux en cours d'achèvement sur les "Solutions hybrides pour la fourniture d'électricité hors réseau" (BT 826) sont particulièrement pertinentes, et complètent les travaux spécifiques travaux exposés dans la présente BT. On estime aussi qu'elle constitue un apport significatif au Groupe de Travail "Afrique" mis en place conjointement par CIGRE et la Banque Mondiale.

C'est aussi pour cette raison que cette BT traitant de l'électrification rurale a été élaborée, afin de pouvoir proposer un guide aux décideurs, aux parties prenantes, aux agences gouvernementales, aux financiers, et aux autres acteurs, qui leur permettra de prendre des décisions bien informées en matière de technologies à utiliser pour la zone à électrifier. On y présente également quelques configurations technologiques, avec un aperçu rapide des cadres de réglementation et de marché, qui devraient aider à faire émerger la décision de solution la plus économique pour les parties concernées. On passe en revue rapidement quelques cas dans le monde, dans lesquels l'adoption d'options technologiques appropriées a rendues possibles l'électrification rurale, sans qu'il s'agisse, toutefois, d'un examen exhaustif de toutes les options qui peuvent être disponibles, aujourd'hui, à l'échelle mondiale. 

Structure de la TB

La BT comporte dix chapitres, qui couvrent les aspects précisés ci-après :

 Le Chapitre 1 introduit le sujet de l'électrification rurale et présente dans les grandes lignes des aspects traités dans la BT.

Dans le Chapitre 2 on explore les difficultés que rencontre l'électrification rurale. Celles-ci sont spécifiques à chaque pays, et peuvent être dues à des aspects d'environnement, de politique, de finance et de réglementation.

Le Chapitre 3 présente les aspects d'ingénierie liés à la planification et à la conception du développement de l'électrification rurale. Il est très important qu'un plan-cadre, ou un plan stratégique, soit adopté pour garantir une coordination entre un plan cohérent d'électrification rurale et les options technologiques associées. Les solutions réseau, hors réseau, et leurs combinaisons, sont examinées dans cette phase du projet.

On expose, dans le Chapitre 4, quelques options technologiques utilisables pour l'électrification rurale. Il existe une grande variété de nouveaux systèmes et dispositifs, pour lesquels les coûts et les niveaux de service diffèrent fortement, en fonction des types de systèmes. Historiquement le service fourni par le réseau était vu comme le plus intéressant et recherché, mais les contraintes de développement des réseaux électriques dans les zones éloignées sont bien connues. Il s'agit en particulier les coûts élevés de connexion des zones éloignées et l'absence d'une capacité suffisante de consommation locale de l'électricité disponible. Dans de telles situations les solutions hors réseau sont souvent moins coûteuses que la solution réseau, pour des zones éloignées de tout ou pour des utilisations spécifiques.

 Dans le Chapitre 5 on propose, sur la base des options technologiques présentées, les sous-ensembles dont l'assemblage permet de construire l'infrastructure d'électrification rurale.

Le Chapitre 6 explore les différents modèles d'affaires et de propriété qui accompagnent l'électrification rurale. Dans beaucoup de pays le modèle de la compagnie d'électricité est majoritaire, mais la technologie a permis de déstructurer ce modèle, avec des coopératives, des agrégateurs et autres modèles d'affaires qui ont émergé dans ce domaine.

Le Chapitre 7 poursuit sur les aspects de réglementation et de marché. Quels que soient le modèle d'exploitation et la stratégie de développement choisis, une politique et un régime réglementaire favorables, pilotés au niveau gouvernemental, sont une condition clé indispensable à la réussite d'une structure de gouvernance. Que l'accès aux clients se réalise par le biais d'un réseau central, ou par un système hors réseau, il doit, comme dans toute autre activité, être commercialement viable. La viabilité dépend souvent de bonne conception de la réglementation.

Dans le Chapitre 8 on présente les exigences en matière d'exploitation et de maintenance, pour les solutions réseau  comme hors réseau. Dans beaucoup de situations les principes habituels de gestion des installations sont suivis, mais des différences régionales tenant aux questions d'accès, à la topologie des réseaux, aux conditions climatiques et à des facteurs environnementaux, vont in fine déterminer les besoins, plutôt que l'installation à entretenir.

Dans le Chapitre 9 on présente quelques exemples de réalisations, réseau et hors réseau (minigrid, minigrid hybride), provenant de toutes les parties monde. On caractérise dans les grandes lignes les programmes d'électrification réussis, dans les pays ou les continents, et on tente d'examiner les utilisations de technologies spécifiques qui ont rendu faisables les programmes d'électrification rurale dans un certain nombre de pays.

Le Chapitre 10 résume la BT et donne une brève vue d'ensemble des points à prendre en compte dans un programme d'électrification. Les questions politiques, institutionnelles et sociétales sont hors du sujet de cette publication. Les besoins d'éducation et de formation ne sont pas couverts dans la BT, mais il est reconnu que des travaux complémentaires peuvent être nécessaires pour traiter de ces sujets. Comme sujets de futurs travaux on peut citer, mais sans prétendre être exhaustif :

• Les pratiques qui déterminent comment on met en œuvre les technologie(s) choisies ;
• Les normes, qui peuvent restreindre la mise en œuvre ou rendre plus coûteuse l'électrification rurale ;
• Comment on peut électrifier le dernier kilomètre à un coût raisonnable ;
• Quelles données et utilisations sont requises, en fonction de l'infrastructure de télécommunications dont on dispose ;
• Le coût local du travail et de l'exploitation des installations, et les disponibilités d'expertises locales ;
• Comment prendre en compte le contexte social, géographique, culturel, économique et politique pour proposer un programme d'électrification rurale "répondant au besoin", qui recueille l'adhésion et qui soit durable.