CPCS Ref: 18399 November 12, 2018

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Module B – BROUILLON Le solaire autonome (hors réseau) Réalisation d’une revue documentaire sur l’énergie solaire en Afrique

de l’Ouest (zone UEMOA) et organisation d’un concours start-up

Préparé pour:

La Banque Ouest Africaine de Développement

Préparé par:

CPCS En association avec:

2iE - Institut International d’ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

MODULE B | Le solaire autonome (hors réseau) CPCS Ref: 18399

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Assurance qualité

Projet : Réalisation d’une revue documentaire sur l’énergie solaire en Afrique de l’Ouest (zone UEMOA) et organisation d’un concours start-up

CPCS Ref: 18399

Module B : Le solaire autonome (hors réseau)

Version Date Redige par Relu par

1.0 22 octobre 2018 Clara Kayser-Bril, Dina Adzedze

Francis Semporé (2iE)

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Avertissement / Confidentialité

Ce module fait partie d’une série préparée par CPCS et 2iE dans le cadre du contrat « Réalisation d’une revue documentaire sur l’énergie solaire en Afrique de l’Ouest (zone UEMOA) et organisation d’un concours start-up » pour la Banque Ouest Africaine de Développement.

Ce module est destiné exclusivement au personnel de la Banque Ouest Africaine de Développement. Il n’est pas destiné à la publication ou à la diffusion en dehors de la BOAD sur quelque support que ce soit.

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Table des matières

Acronymes .......................................................................................................................... iii

1 Introduction: la révolution du solaire hors réseau .............................................................. 1

La révolution du solaire hors réseau .............................................................................. 2

L’Afrique de l’Ouest, un marché en plein essor ............................................................. 2

Les causes d’un changement de paradigme ................................................................... 3

Enjeux et perspectives .................................................................................................... 4

Contenu du présent Module........................................................................................... 4

2 Le solaire individuel ........................................................................................................... 6

L’autoproduction solaire ................................................................................................. 7

2.1.1 Pour les ménages..................................................................................................... 7

2.1.2 Pour les entreprises ................................................................................................. 8

2.1.3 Modèles émergents ................................................................................................. 8

Les kits solaires ............................................................................................................... 9

2.2.1 Solution technique clé en main ............................................................................. 10

2.2.2 Le modèle pay-as-you-go ...................................................................................... 11

2.2.3 Commercialisation innovante ............................................................................... 11

Les lanternes solaires .................................................................................................... 11

3 Les mini-réseaux solaires et hybrides ............................................................................... 14

Qu’est-ce qu’un miniréseau ? ....................................................................................... 15

La technologie ............................................................................................................... 16

3.2.1 Mini-réseau solaire ................................................................................................ 16

3.2.2 Mini-réseau hybride PV-diesel .............................................................................. 17

Les modes de gestion.................................................................................................... 19

3.3.1 Gestion communautaire ........................................................................................ 19

3.3.2 Gestion par la société d’électricité nationale ........................................................ 20

3.3.3 Gestion par un opérateur privé ............................................................................. 20

3.3.4 Modèles hybrides .................................................................................................. 21

Enjeux et perspectives pour les mini-réseaux solaires ................................................. 21

3.4.1 La diffusion des mini-réseaux solaires fait face à de nombreux défis .................. 21

3.4.2 Des solutions nouvelles émergent face à ces défis ............................................... 22

4 Les autres applications du solaire autonome .................................................................... 24

L’éclairage public .......................................................................................................... 25

Le pompage solaire ....................................................................................................... 26

L’eau chaude solaire ..................................................................................................... 27

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5 Le rôle des acteurs publics ............................................................................................... 29

L’encadrement du solaire hors réseau par la puissance publique ............................... 30

5.1.1 Différentes modalités d’encadrement .................................................................. 30

5.1.2 Les défis au plan légal et réglementaire ................................................................ 30

Les différents domaines d’intervention ........................................................................ 31

Le contrôle de la qualité ............................................................................................... 32

La gestion de l’empreinte environnementale .............................................................. 34

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Acronymes

ca Courant alternatif

cc Courant continu

GOGLA Global Off-Grid Lighting Association

kW kilowatt

kWh Kilowatt-heure

LED Lampe à diode électroluminescente

PV Photovoltaïque

V Volt

W Watt

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1Introduction: la révolution du solaire hors réseau

Message clé

En à peine dix ans, le solaire hors réseau a révolutionné l’accès à l’électricité à travers le monde. Les volumes de vente d’appareils solaires autonomes ont progressé de manière exponentielle. La baisse des coûts des panneaux solaires est bien sur un facteur clé, mais d’autres paramètres sont à prendre en compte également.

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La révolution du solaire hors réseau

Hier, seule l’extension du réseau électrique national pouvait apporter l’électricité et permettre aux populations d’entrer dans la modernité. Mais en à peine une décennie, la démocratisation des technologies solaires a entraîné une véritable révolution dans le domaine des applications autonomes / hors réseau. Aujourd’hui un continuum de solutions est disponible sur le marché, de la mini-lampe solaire à bas coût jusqu’à l’installation solaire autonome de plusieurs kilowatts. Ces applications peuvent fournir, à un coût abordable pour une large fraction de la population mondiale, des services énergétiques de qualité.

La forte progression du solaire hors réseau depuis 2010 : ventes annuelles mondiales en million d’unités

Source : GOGLA 2018. Notes :

- Open-market component-based systems : systèmes solaires individuels dont les composants sont vendus séparément. Marché libre : ménages et entreprises ;

- Institutional component-based systems : systèmes individuels dont les composants sont vendus séparément. Marché institutionnel : institutions publiques, ONGs, etc ;

- PnP SHS : kits solaires « plug’n’play » vendus prêts à l’utilisation avec l’intégralité des composants nécessaires ; - Pico : lanternes solaires, puissance <10W ; - 2017 H2 est : estimations pour le second semestre 2017 ; - Le ralentissement en 2017 semble lié à des causes conjoncturelles plutôt que structurelles.

L’Afrique de l’Ouest, un marché en plein essor

Commencée en Asie, la révolution du solaire hors réseau est d’abord arrivée dans l’Est du continent africain. Aujourd’hui l’Afrique de l’Ouest fait pleinement partie du mouvement. A

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mesure que d’autres marchés arrivent à saturation, l’Afrique de l’Ouest est vue par beaucoup d’acteurs comme un des marchés les plus attractifs pour les applications solaires hors réseau.

Les acteurs du solaire hors réseau « pay-as-you-go » : l’essor de l’Afrique de l’Ouest

Source : GOGLA 2018. Voir section 3.2 sur le « pay-as-you-go »

Les causes d’un changement de paradigme

Cette révolution repose d’abord sur la baisse des coûts des panneaux solaires. Mais ce n’est pas le seul facteur à l’œuvre. Il faut également noter :

L’identification des populations non électrifiées (ou mal électrifiées) comme un important marché potentiel. Il en a résulté un fort intérêt de la part d’entreprises privées, qui ont commencé à développer des solutions techniques et commerciales attractives et abordables pour ces populations ;

La généralisation des appareils basse consommation. Grâce aux lampes LED par exemple, il suffit de vingt ou trente watts pour éclairer toute une famille, là où il aurait

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fallu autrefois plusieurs centaines de watts. La taille des panneaux solaires et des batteries peut donc être réduite, les coûts également ;

Les avancées technologiques au niveau des batteries, allant vers plus de compacité, de meilleures performances et une plus grande longévité ;

La généralisation de la téléphonie mobile qui permet de nombreuses innovations en termes de diffusion et de commercialisation ;

La reconnaissance par les pouvoirs publics du potentiel des applications solaires autonomes / hors réseau, et la mise en place d’actions publiques en support à leur diffusion.

Enjeux et perspectives

Il convient cependant de noter les limitations du solaire hors réseau. Malgré la baisse des coûts, le prix de revient au kWh reste élevé. Le solaire hors réseau est particulièrement bien adapté pour des applications peu énergivores comme l’éclairage par LED ou la recharge de téléphone portable. Mais il n’est pas compétitif pour des usages nécessitant plus de puissance, comme les moteurs1. L’utilisation productive de l’électricité – artisanat, conservation ou transformation de produits agricoles, menuiserie, soudure… - est limitée dans les localités ne disposant que de systèmes hors réseau ou mini-réseau. De fait, ces systèmes sont capables d’améliorer les conditions de vie des populations, mais ne permettent en général pas l’apparition d’activités génératrices de revenus qui impulseraient une dynamique de développement économique2.

La réglementation du solaire hors réseau est également un enjeu. Il s’agit d’un secteur très dynamique, en constante mutation, et faisant intervenir un grand nombre d’acteurs. Le défi est donc de définir une réglementation équilibrée : suffisamment stricte pour protéger le consommateur contre les mauvaises pratiques, suffisamment flexible pour ne pas étouffer la dynamique du marché, suffisamment évolutive pour s’adapter aux innovations à venir. La gestion des impacts environnementaux des batteries en fin de vie est également un enjeu.

Le solaire autonome n’en reste pas moins un domaine particulièrement prometteur pour favoriser la progression de l’accès à l’électricité dans les pays en développement, et dans la zone UEMOA en particulier.

Contenu du présent Module

Le Chapitre 2 présente les différents types de systèmes solaires autonomes, sous l’angle technique mais également commercial et social ;

1 Il est techniquement possible d’alimenter ces équipements à partir de l’énergie solaire, mais les coûts d’investissement (panneaux et batteries) deviennent très élevés. Pour ces équipements, le moteur diesel est en général plus économique. 2 Il faut souligner que le développement économique est un phénomène multifactoriel que l’électricité seule ne peut déclencher.

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Le Chapitre 3 présente l’électrification par mini-réseau solaire ou hybride (solaire / diesel), y compris la question de la gestion des mini-réseaux ;

Le Chapitre 4 présente d’autres applications du solaire autonome ;

Le Chapitre 5 aborde le rôle que peuvent jouer les acteurs publics dans l’encadrement et la promotion du solaire hors réseau.

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2Le solaire individuel

Message clé

Une multitude de solutions a vu le jour, de la petite lampe solaire à bas coût, jusqu’aux systèmes photovoltaïques de grande taille permettant d’alimenter en électricité une entreprise ou une institution. Au-delà des innovations techniques, ce sont également de nouvelles méthodes de commercialisation qui ont permis à ces produits de toucher les populations non électrifiées des pays en développement.

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L’autoproduction solaire

Le terme autoproduction fait référence à la production d’énergie solaire par un ménage ou par une entreprise pour sa consommation propre.

2.1.1 Pour les ménages

De plus en plus, des ménages peuvent faire le choix de se doter de leur propre installation solaire. Ce phénomène est très présent en Afrique sub-saharienne, mais on le rencontre également dans le reste du monde, tant dans les pays en développement que dans les pays développés. Les motivations sont diverses :

Répondre aux besoins de base du ménage lorsque celui-ci vit dans une zone qui n’est pas électrifiée ;

Servir d’alimentation de secours (« back-up ») lorsque la fourniture d’électricité est de mauvaise qualité, sujette aux délestages ou aux pannes ;

Réduire sa facture d’électricité lorsque l’électricité du réseau est chère ;

Faire un geste positif pour l’environnement en produisant sa propre énergie renouvelable ;

Enfin, la motivation peut être financière lorsque l’électricité ainsi produite peut être revendue sur le réseau à un tarif préférentiel. On sort cependant du cadre de l’autoconsommation.

Dans la plupart des cas, c’est le ménage qui achète son propre équipement auprès d’un revendeur spécialisé. C’est également le ménage qui finance lui-même son achat. Certaines banques et certaines institutions de microfinance proposent des prêts dédiés à l’achat de matériel solaire mais cela n’est pas le mode de financement le plus courant.

Les plaques solaires, batteries et autres composants sont facilement disponibles sur les marchés locaux à travers l’Afrique. On trouve également facilement des techniciens capables de réaliser l’installation. La qualité du matériel et le niveau de qualification des techniciens sont toutefois extrêmement fluctuants (voir section 5.3).

Le marché du solaire individuel pour les ménages n’est pas, ou peu, régulé. Lorsqu’elle existe la régulation peut porter sur la qualité des équipements, l’exonération de certaines taxes ou droits de douane, la conformité de l’installation électrique. Ces points sont abordés plus en détail au chapitre 5.

Plaques solaires en vente dans une échoppe à Ouagadougou

Photo Clara Kayser-Bril

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2.1.2 Pour les entreprises

Comme pour les ménages, le choix de s’équiper en solaire pour une entreprise peut répondre à différentes motivations : accéder à l’électricité en zone non-électrifiée, se prémunir contre les coupures, payer moins cher son électricité, ou mettre en avant une image écologique qui peut attirer la clientèle.

Rappelons que la technologie solaire photovoltaïque n’est pas optimale3 pour alimenter des moteurs ou des outils, qui requièrent une forte puissance. En revanche, le solaire se prête bien aux applications peu énergivores comme l’éclairage, les ordinateurs, la télévision. Le solaire est donc bien adapté aux besoins des petites et moyennes entreprises du secteur tertiaire.

Les entreprises nécessitant un niveau de puissance élevé et une bonne fiabilité, et opérant dans des zones non raccordées au réseau, peuvent choisir une option hybride. Il s’agit par exemple d’exploitations minières, de tours télécoms pour la téléphonie mobile en zone rurale, de complexes touristiques dans des réserves naturelles. Ces entreprises ont en général un générateur diesel comme source principale d’alimentation. L’ajout de panneaux solaires leur permet de diminuer leur consommation de diesel, selon des modalités assez similaires à celles des mini-réseaux hybrides évoqués précédemment.

2.1.3 Modèles émergents

Dans la plupart des cas décrits ci-dessus, c’est l’usager – ménage ou entreprise – qui finance son installation solaire, et consomme la totalité de l’énergie produite. On assiste cependant à l’émergence de nouveaux modèles pour le financement et l’exploitation de ce type d’installation :

Financement par un tiers (en anglais « third party financing ») : un opérateur spécialisé finance l’installation solaire puis en assure la maintenance. Il se rémunère en vendant l’électricité au ménage ou à l’entreprise sur le toit de laquelle les panneaux solaires sont installés ;

Facturation nette (en anglais « Net metering ») : dans le cas d’un ménage ou d’une entreprise raccordée au réseau, un accord avec le fournisseur d’électricité permet de comptabiliser l’électricité dans les deux sens. A midi, lorsque le panneau solaire produit plus que ce dont a besoin le propriétaire, l’excédent est évacué sur le réseau électrique. Le soir en revanche, le propriétaire consomme l’électricité du réseau. La facture mensuelle reflète la consommation nette : ce qui est consommé depuis le réseau, moins l’énergie produite en surplus.

Tarif préférentiel pour la revente des surplus : ce cas est similaire au précédent, mais permet au propriétaire de bénéficier d’un tarif préférentiel pour la revente de son surplus d’énergie solaire, au lieu d’une simple déduction sur la facture.

3 Il est techniquement possible d’alimenter ces équipements à partir de l’énergie solaire, mais les coûts d’investissement (panneaux et batteries) deviennent très élevés. Pour ces équipements, le moteur diesel est en général plus économique.

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Ces mécanismes nécessitent un cadre légal et réglementaire spécifique, qui n’est pas encore en place dans la plupart des pays de la zone UEMOA. Le Sénégal est en train de mettre au point un cadre tarifaire pour la revente des surplus des autoproducteurs.

Les kits solaires

Les kits solaires sont une forme particulière d’installation solaire individuelle. Nous utilisons ici la notion de kit solaire pour désigner :

La vente groupée de l’ensemble des appareils de production d’électricité solaire (panneau, batterie, chargeur), éventuellement accompagnés de lampes et d’appareils électroménagers adaptés ;

Facilitée par des mécanismes de financement adaptés à la clientèle visée ;

Effectuée via des canaux de commercialisation innovants.

Les ventes de kits solaires sont en très forte progression sur le continent africain. L’opérateur leader en Afrique de l’Est, M-KOPA, a déjà plus de 600 000 clients4. Ce modèle est arrivé plus récemment an Afrique de l’Ouest, et y connait actuellement un succès rapide. Au Sénégal, les distributeurs de kits solaires privés, avec en tête Oolu et Baobab + (voir étude de cas) avaient équipé à fin 2017 un total de 52 000 clients ; ce chiffre devrait dépasser 100 000 courant 2018.

La combinaison des trois éléments cités plus haut : solution technique clé en main, commercialisation innovante, facilités de paiement, permet de diffuser les kits solaires auprès des populations défavorisées et apporte ainsi une contribution significative à la progression de l’accès à l’électricité.

4 Source : M-KOPA

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Acteurs du solaire en zone UEMOA : le « pay as you go » de Oolu au Senegal, au Mali et au Burkina Faso

Oolu est une entreprise d’énergie solaire hors-réseau qui a été lancée au Sénégal en 2015. Elle est aujourd’hui active au Sénégal, au Mali et au Burkina Faso. En trois ans, Oolu déclare avoir vendu plus de 34 000 kits solaires. Oolu propose des kits solaires composés de trois lampes réglables et de deux prises USB. La batterie a une autonomie annoncée de 6 heures à puissance maximale. Selon un modèle de type « pay as you go » le consommateur paye une redevance mensuelle en utilisant son téléphone portable (mobile money). Oolu installe le système et s’occupe de toute la maintenance nécessaire, incluant le remplacement de batterie et les mises à niveau du système, sans frais supplémentaires. La startup a levé 3,2 millions de dollars auprès de Persistent Energy Capital (PEC), Y Combinator et d’autres investisseurs, et a récemment obtenu un financement supplémentaire du GAIA Impact Fund, un fonds de capitalisation spécialisé dans l’énergie renouvelable. Les investissements doivent permettre à la start-up d’accélérer ses plans de croissance régionale et d’atteindre de nouveaux marchés en Afrique de l’Ouest. Source : Oolu

2.2.1 Solution technique clé en main

La puissance d’un kit solaire varie typiquement de 10-20 W pour les plus petits (cela correspond à quelques points lumineux) à 200 ou 300 W pour les plus gros (offrant l’éclairage mais aussi l’alimentation d’un téléviseur, d’un petit ventilateur, ou d’autres équipements économes en énergie). Les prix de ventes démarrent à environ 120-150 USD pour les plus petits modèles.

Les lampes et autres appareils inclus dans le kit sont spécialement conçus pour fonctionner avec l’énergie solaire : ils sont très économes en énergie, et fonctionnent avec du courant continu en 12V ou 24V5. A titre d’exemple, une lampe LED d’un kit solaire a besoin de moins de 5 W. Pour

5 Contrairement aux appareils standard qui nécessitent du courant alternatif 220V.

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un niveau d’éclairage égal, une lampe fluocompacte dite « basse consommation » a besoin de 20 W, une lampe à incandescence, de 75 W.

2.2.2 Le modèle pay-as-you-go

Les ménages peuvent faire l’acquisition d’un kit solaire en payant comptant l’intégralité du coût. Cependant, le coût élevé d’un tel équipement constitue un obstacle pour les plus défavorisés. Le mécanisme de pay-as-you-go adopté par la plupart des distributeurs de kits solaires en Afrique Sub-saharienne propose au consommateur de fractionner le paiement :

Il est en général demandé un premier dépôt au moment de l’installation du kit, de l’ordre de $10-30 ;

Le consommateur paie ensuite chaque mois, en fonction de son utilisation, un peu comme s’il était abonné à l’électricité ;

Le système est sécurisé par un mécanisme proche de celui du prépaiement : si le consommateur ne paie pas, le kit cesse de fonctionner. Il se débloque dès que le consommateur remet du crédit ;

Après une ou deux années, le kit a été intégralement payé, et le consommateur en devient pleinement propriétaire.

2.2.3 Commercialisation innovante

Le succès croissant des kits solaires repose également sur d’autres innovations. D’abord, l’adoption du paiement par téléphone portable (mobile money) qui facilite le paiement pour le consommateur, et réduit les coûts de recouvrement pour le distributeur. La relation à long terme qui s’instaure entre le consommateur et le distributeur permet la mise en place d’un service après vente (réparation ou remplacement des appareils défectueux) ce qui sécurise le consommateur. Les distributeurs de kits solaires développent également des systèmes de gestion clientèle dématérialisés très efficace : géolocalisation des clients, automatisation du traitement, agents technico-commerciaux équipés de tablettes ou smartphones… permettant l’optimisation des coûts d’exploitation.

>> Document de référence

Reaching Scale in Access to Energy – en anglais (téléchargeable ici)

Les lanternes solaires

En quelques années, les lanternes solaires ont bouleversé le marché de l’éclairage. Des dizaines de millions d’unités sont vendues à travers le monde. Il existe différents modèles allant du point d’éclairage minimaliste à des lampes de forte puissance incluant également une fonction de recharge sur port USB.

Deux exemples de lampes solaires

AI de d.light Sun King Pro 2 de Greenlight Planet

Prix USD 5 $ 40 $

Capacité (W) 0.3 3

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AI de d.light Sun King Pro 2 de Greenlight Planet

Puissance lumineuse (lumen)

20 160

Autonomie de la batterie 4 à 5 heures 6 à 13 heures

Autres fonctionnalités s.o. Recharge sur port USB

Photo

Source : Reaching Scale in Access to Energy, Hystra, 2017

Les lampes solaires sont une alternative économique par rapport aux moyens d’éclairage traditionnel tels que la bougie, la lampe à kérosène, ou la lampe-torche à piles. Le coût à l’achat – à partir de 5 - 10 USD pour les modèles de base – est nettement plus faible que celui d’un kit solaire, mais peut tout de même constituer un obstacle pour les ménages les plus modestes.

La qualité des lanternes solaires disponibles sur les marchés locaux en Afrique de l’Ouest est très variable. Beaucoup d’acheteurs sont découragés par des lampes de faible qualité dont la durée de vie n’excède pas quelques mois. Pour favoriser le matériel de qualité, l’initiative Lighting Global a lancé il y a quelques années un programme de certification des lampes répondant à certains critères techniques. Les modèles certifiés sont maintenant facilement disponibles dans les villes et le long des grands axes de circulation, mais leur diffusion dans les zones rurales plus reculées reste limitée.6

>> Document de référence

Le catalogue en ligne des lampes solaires certifiées par Lighting Global (consultable ici)

Les lampes solaires sont très majoritairement fabriquées en Chine. Des initiatives existent cependant pour créer des unités de fabrication des lampes sur le continent africain. Les composants de base sont importés mais les lampes sont assemblées localement. En zone UEMOA, il faut mentionner l’entreprise Lagazel, entreprise franco-burkinabè.

6 Source: Reaching Scale in Access to Energy, Hystra, 2017

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Usine Lagazel à Dédougou, Burkina Faso

Photos : Lagazel

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3Les mini-réseaux solaires et hybrides

Message clé

Les mini-et micro-réseaux solaires et hybides représentent une alternative intéressante pour l’électrification des zones éloignées. Leur mise en place, et surtout leur exploitation, se heurte pourtant à des obstacles – manque de compétences techniques locales, difficulté à mobiliser les fonds pour l’entretien… Des modèles innovants, avec une participation accrue du secteur privé, pourraient débloquer le potentiel de développement des mini- et micro-réseaux.

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Qu’est-ce qu’un miniréseau ?

Le terme mini-réseau s’applique en général à un réseau électrique de petite taille, isolé du réseau électrique principal, le plus souvent en zone rurale. Le mini-réseau comprend une mini-centrale de production d’électricité, des lignes électriques de transport entre la mini-centrale et les centres de consommation (villages) lorsque ceux-ci sont éloignés, et un réseau de distribution apportant l’électricité à chaque consommateur.

Un mini-réseau peut desservir de quelques dizaines à quelques milliers de consommateurs, voire quelques dizaines de milliers pour les plus importants d’entre eux. La puissance de la mini-centrale peut être comprise entre quelques kW et quelques MW. On utilise parfois les termes de micro-réseau pour les réseaux dont la capacité totale est inférieure à 100kW et qui desservent un petit nombre de villages, et nano-réseau pour les plus petits (<5kW). A noter qu’il n’existe pas de définition universelle et que les seuils de capacité entre ces concepts peuvent varier.

Mini-, micro- et nano-réseau : ordres de grandeur

Mini-réseau Micro-réseau Nano-réseau

Nombre de localités desservies

De nombreux villages villages, voire des petites villes

Un ou plusieurs villages Un petit village, un hameau

Nombre de consommateurs

Jusqu’à plusieurs dizaines de milliers

Jusqu’à plusieurs centaines

Jusqu’à quelques dizaines

Capacité Jusqu’à 10 MW Jusqu’à 100 kW Jusqu’à 5kW

Source : CPCS

La grande majorité des mini-réseaux aujourd’hui est encore alimentée par des générateurs Diesel, mais les « mini-réseaux verts » alimentés par des énergies renouvelables connaissent une forte croissance. De toutes les sources d’énergie possible, c’est sans conteste le solaire qui connait le plus fort engouement, grâce à trois facteurs majeurs :

Simplicité de la technologie solaire par rapport à l’hydro, à la biomasse, etc ;

Compétitivité croissante grâce à la baisse des coûts des panneaux solaires ;

Disponibilité de la ressource solaire – c’est particulièrement le cas en Afrique de l’Ouest.

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Les sources d’énergies pour les mini-réseaux

Source : CPCS

La technologie

3.2.1 Mini-réseau solaire

Un mini-réseau solaire se compose typiquement des éléments suivants:

Des panneaux photovoltaïques qui produisent l’électricité ;

Des batteries pour le stockage de l’énergie produite ;

Un chargeur qui gère le processus de charge/ décharge des batteries ;

Un onduleur qui convertit l’électricité produite par les panneaux, en électricité utilisable par les consommateurs (voir discussion ci-dessous) ;

Un réseau de distribution.

Mini-réseau solaire : schéma illustratif

Source : Catalogue SMA

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Un micro-réseau solaire au Sénégal : principaux composants de la centrale solaire

Panneaux

Batteries

Chargeurs et onduleurs

Source: photo CPCS

Les panneaux solaires produisent de l’électricité à faible voltage et en courant continu, alors que les réseaux électriques nationaux distribuent du 220V en courant alternatif. Deux options sont alors possibles :

Convertir le courant continu en 220V courant alternatif grâce à un équipement spécifique appelé onduleur. C’est le cas le plus répandu. Cela permet d’alimenter tout type d’équipement, mais requiert un investissement ;

Distribuer l’électricité en 12V ou 24V courant continu. De plus en plus d’équipements peuvent fonctionner en 12V ou 24V courant continu, par exemple les lampes à LED. Cette solution émergente est plus simple et permet de diminuer les coûts, mais évidemment cela limite les usages possibles. C’est une solution adaptée aux nano-réseaux.

3.2.2 Mini-réseau hybride PV-diesel

Un mini-réseau hybride combine panneaux photovoltaïques et groupe électrogène (diesel). Les panneaux photovoltaïques produisant du courant continu et les mini-réseaux fonctionnant en courant alternatif, le cœur d'un système hybride est constitué d'un onduleur multifonctionnel capable de convertir les courants continu et alternatif, de contrôler les systèmes de production et de stockage, ainsi que de fixer la tension et la fréquence du mini-réseau7.

7 IEA-PVPS, Mini-réseaux hybrides PV-diesel pour l'électrification rurale

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Plan schématique d'un système hybride PV-diesel pour l'électrification rurale

Source: IEA-PVPS, Mini-réseaux hybrides PV-diesel pour l'électrification rurale

Le schéma ci-dessous montre la demande en énergie d’un mini-réseau, et la contribution respective du solaire et du diesel pour répondre à cette demande.

Fonctionnement d’un mini-réseau hybride solaire-diesel (exemple au Cambodge)

Demande en énergie et production solaire

Gestion de la batterie

Production du groupe électrogène

Source: IEA-PVPS, Mini-réseaux hybrides PV-diesel pour l'électrification rurale

Les avantages du mini-réseau hybride par rapport à un mini-réseau uniquement solaire ou uniquement diesel sont les suivants :

Capacité à fournir de l’énergie 24h/24. Les réseaux uniquement solaire ou uniquement diesel ont souvent, pour raisons techniques, des plages horaires de fonctionnement limitées ;

Capacité à alimenter des appareils électriques plus gros que le solaire seul, favorisant les usages productifs de l’électricité ;

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Diminution de la capacité de stockage nécessaire par rapport à un réseau 100% solaire. Les batteries représentent une part importante de l’investissement initial, il est donc bénéfique de pouvoir réduire ce poste d’investissement ;

Diminution de l’impact environnemental (CO2, particules fines) par rapport à un réseau 100% diesel.

Les coûts d’investissement ne sont que légèrement plus élevés que dans le cas 100% solaire, car le générateur diesel n’est pas très onéreux. En revanche les coûts d’exploitation sont plus élevés puisqu’il faut acheter du combustible. De ce fait il arrive que des mini-réseaux prévus pour un fonctionnement hybride, faute de fonds pour l’exploitation, ne fonctionnent plus qu’avec le solaire seul : le service rendu par le mini-réseau est alors nettement moins bon qu’attendu.

>> Document de référence

Mini-réseaux hybrides PV-diesel pour l'électrification rurale (téléchargeable ici)

Les modes de gestion

Les mini-réseaux solaires peuvent être gérés soit directement par la communauté (les villageois) qui bénéficient du service, soit par la société d’électricité nationale, soit par un opérateur privé.

>> Document de référence

Le Guide Pratique de la Politique des Mini-Réseaux (téléchargeable ici)

3.3.1 Gestion communautaire

Le système appartient à la communauté locale. Celle-ci est chargée de sa gestion, de son exploitation technique et commerciale, et elle fournit tous les services à l’avantage de ses membres. C’est un mode de gestion qui été très largement utilisé dans certains programmes d’électrification dans les années 1990 et 2000, mais qui tend à disparaître car les retours d’expérience ne sont pas toujours bons. Au Népal, des centaines de mini-réseaux communautaires8 ont été mis en place il y a 10-20 ans mais une large proportion est aujourd’hui à l’arrêt. Le modèle purement communautaire tend à être remplacé par des modèles hybrides où la communauté joue en rôle mais ne gère pas directement l’installation.

Avantages et inconvénients de la gestion communautaire

Avantages Inconvénients

Forte appropriation par la communauté bénéficiaire

Manque de compétence technique et administrative au sein de la communauté. La formation n’est pas toujours une solution : les personnes formées peuvent quitter le village (exode rural) et rien n’est en place pour leur remplacement.

8 Il s’agissait de mini-réseaux hydroélectriques, le solaire étant moins répandu à l’époque, mais le retour d’expérience est

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Avantages Inconvénients

Potentiel conflit d’intérêt, les habitants étant à la fois acheteurs d’électricité et vendeurs d’électricité (puisque, via la structure communautaire, ils sont propriétaires des installations)

Faible capacité financière de la communauté et difficulté à mobiliser des fonds pour réparer en cas de panne ou remplacer les batteries en fin de vie.

3.3.2 Gestion par la société d’électricité nationale

Dans ce modèle de gestion, l’installation appartient à la société d’électricité nationale qui assure l’exploitation ainsi que la gestion technique et commerciale. Ce mode de gestion est répandu dans les pays où le réseau national ne couvre pas encore la totalité du territoire, et concerne en général les mini-réseaux de taille importante, le plus souvent alimentés par des groupes diesel ou éventuellement par des centrales hybrides (solaire-diesel).

Avantages et inconvénients de la gestion par la société d’électricité nationale

Avantages Inconvénients

Forte compétence technique et administrative de l’opérateur

Eloignement entre le mini-réseau et le siège de la société d’électricité nationale : les interventions (ex. réparation de panne, remplacement de batterie) peuvent connaître de longs délais

Bonne capacité financière de l’opérateur, qui est (théoriquement) en mesure de mobiliser les fonds pour réparation ou maintenance.

Faible appropriation par la communauté bénéficiaire

3.3.3 Gestion par un opérateur privé

C’est un opérateur privé qui investit, puis exploite le mini-réseau. Ce modèle est en croissance, en lien avec la diffusion des technologies solaires. En effet, grâce à la baisse des coûts du solaire, un mini-réseau peut devenir un investissement rentable : le secteur devient donc attractif pour des opérateurs privés.

Un même opérateur cherche en général à exploiter plusieurs mini-réseaux dans une même zone, de manière à faire des économies d’échelles. On parle alors (en anglais) de DESCO pour « Decentralized energy service company » (société de services énergétiques décentralisés). Citons parmi les DESCO actives sur le continent africain : Ausar (Sénégal, Côte d’Ivoire), Mesh Power (Rwanda), PowerHive (Kenya), Jumeme (Tanzanie)…

Avantages et inconvénients de la gestion par un opérateur privé

Avantages Inconvénients

Forte compétence technique et administrative de l’opérateur

L’équilibre financier reste difficile à atteindre pour l’opérateur malgré la baisse des coûts d’investissement et l’optimisation de l’exploitation

Bonne capacité financière de l’opérateur, qui est (théoriquement) en mesure de mobiliser les fonds pour réparation ou maintenance

L’opérateur privé recherche la rentabilité avant tout, ce qui peut se faire au détriment des exigences de service public de l’électricité.

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Avantages Inconvénients

Forte incitation à répondre au mieux aux besoins des consommateurs, dont dépendent les revenus de l’opérateur

L’opérateur privé peut se retrouver en situation de faillite

3.3.4 Modèles hybrides

Dans les faits, la gestion des mini-réseaux correspond souvent à une hybridation entre les différents modèles décrits plus haut. Par exemple :

La communauté sélectionne elle-même l’opérateur privé chargé de la gestion de son mini-réseau. C’est le cas au Burkina Faso avec le modèle COOPEL9 ;

L’opérateur privé est chargé de l’exploitation et de la maintenance courante, sur la base d’un contrat de prestation de services ;

L’opérateur privé opère dans le cas d’un partenariat public-privé, comme c’est le cas au Sénégal où les opérateurs ont été recrutés sur appel d’offre, et obéissent aux clauses d’un contrat de concession ;

Enjeux et perspectives pour les mini-réseaux solaires

Malgré le potentiel indéniable des mini-réseaux solaires, malgré l’expérience accumulée ces dernières décennies en termes de gestion des mini-réseaux, les cas d’échecs sont encore nombreux. Les mini-réseaux solaires d’initiative privée semblent une solution prometteuse pour l’électrification Afrique mais, s’il existe de belles réussites, il est trop tôt pour considérer que ce modèle a vraiment décollé.

3.4.1 La diffusion des mini-réseaux solaires fait face à de nombreux défis

Techniquement, sur un mini-réseau solaire la puissance disponible est limitée. La technologie est très intéressante pour alimenter des équipements économes en énergie (lampes à LED ou lampes fluocompactes, recharge de téléphone portable, télévision et frigo basse consommation) permettant de répondre aux besoins de base de la population. Mais la technologie n’est pas optimale10 pour alimenter des moteurs, des pompes, des outils… l’émergence d’usages productifs de l’électricité est donc limitée ;

Malgré la baisse des coûts du solaire, l’énergie produite sur un mini-réseau reste en général plus chère à produire que l’électricité du réseau national si l’on tient compte de l’investissement initial. Si l’électricité est vendue à un tarif reflétant les coûts, se pose la question de la capacité à payer des populations : le service risque de ne pas être abordable pour tous. Si l’électricité est vendue en dessous du coût réel, une subvention d’exploitation est nécessaire pour équilibrer les comptes. Les mécanismes d’attribution

9 Les COOPEL sont appuyées par le FDE (Fonds de Développement de l’Électrification) transformé aujourd’hui en ABER (Agence Burkinabè de l’Electrification Rurale). Le modèle burkinabè reste subventionné par l’Etat qui accorde des facilités lors de la construction de l’infrastructure et qui assure une péréquation des prix (les ruraux paient le même prix que les clients du tarif social des urbains) 10 Il est techniquement possible d’alimenter ces équipements à partir de l’énergie solaire, mais les coûts d’investissement (panneaux et batteries) deviennent alors très élevés. Pour ces équipements, le moteur diesel est en général plus économique.

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de cette subvention sont rendus complexes du fait de l’atomisation des acteurs (les mini-réseaux sont en général dispersés sur un vaste territoire géographique).

La gestion technique, et la durabilité des installations, reste un problème malgré la relative simplicité de la technologie solaire. L’éloignement complexifie l’approvisionnement de pièces de rechange et rallonge les délais d’intervention en cas de panne.

La majorité des mini-réseaux solaires en exploitation aujourd’hui a nécessité une forte subvention publique à l’investissement. Les mini-réseaux construits entièrement sur investissement privé restent encore très minoritaires. Les mini-réseaux ont souvent du mal à équilibrer leurs comptes pour les raisons citées ci-dessus, ce qui explique en partie la frilosité des investisseurs privés.

Le remplacement des batteries en fin de vie reste problématique. Les batteries ont une durée de vie limitée (de deux ans à dix ans environ, en fonction de la technologie et des conditions d’utilisation). Leur remplacement exige un investissement important. En théorie, une provision pour remplacement des batteries devrait être constituée dès le début de l’exploitation d’un mini-réseau. En pratique, c’est rarement le cas, et des mini-réseaux peuvent se retrouver hors service lorsque les batteries arrivent en fin de vie.

3.4.2 Des solutions nouvelles émergent face à ces défis

De nombreuses innovations se produisent dans le domaine des mini-réseaux solaires, tant technologiques que commerciales. L’émergence de mini-réseaux d’initiative privée permet de bénéficier de la force d’innovation propre au secteur privé. Ces innovations vont dans le sens d’une baisse des coûts d’investissement et d’exploitation, ce qui doit permettre d’améliorer la rentabilité des mini-réseaux solaires et donc, à terme, de favoriser l’investissement. Citons par exemple :

Le modèle de mini-réseau containerisé. L’ensemble du matériel nécessaire est contenu dans un seul container. Cela permet une installation ultra-rapide. A terme, lorsque le réseau national arrive dans la localité, le matériel peut être facilement transporté vers une autre localité non encore électrifié. Une étude de cas est proposée ci-dessous (Winch Energy).

La gestion technique à distance. Les mini-centrales solaires sont à présent équipées de systèmes de contrôle commande qui permettent de suivre l’exploitation et d’effectuer certaines opérations de gestion technique à distance, sans avoir à dépêcher un technicien sur place.

La gestion commerciale dématérialisée. Grâce au paiement par téléphone mobile (mobile money) et aux compteurs intelligents, les opérations de facturation et de paiement peuvent également s’effectuer à distance, réduisant ainsi les coûts d’exploitation.

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Acteurs du solaire en zone UEMOA : le mini-réseau containerisé de Winch Energy

Winch Energy Ltd est un groupe spécialisé dans l’énergie distribuée hors réseau. Le groupe a été fondé en 2016 et a des mini réseaux actifs dans 5 pays (Mauritanie, Ghana, Bénin, Zambie et Ouganda) ainsi que d’autres mini-réseaux en développement dans 10 pays (Sénégal, Sierra Leone, Côte d’Ivoire, Togo, Nigéria, Cameroun, Gabon, Congo Brazzaville, Botswana et en Éthiopie). L’objectif est d’approvisionner des villages et villes reculée en électricité mais à des coûts réduits et abordables. Après signature d’un contrat et par la suite, la compagnie rassemble dans un container toutes ressources dont elle aura besoin pour approvisionner le village en électricité. Arrivée sur le terrain, l’équipe réalise l’installation en 2 à 3 jours. Winch Energy propose des produits standardisés : le Remote Power Unit qui est un conteneur sur mesure à utiliser comme source d’énergie ; le Winch Hub qui est un kiosque solaire de 20 pieds offrant des services Internet par satellite, de recharge de téléphone portable et de vente au détail dans les villages isolés, et enfin des mini-réseaux dotés d’une alimentations électriques intelligente et décentralisée autonome (photovoltaïque et batteries) et un réseau de distribution local utilisant des compteurs intelligents. Source (photos et contenu) : Winch Energy

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4Les autres applications du solaire autonome

Message clé

Le solaire, photovoltaïque ou thermique, connait de nombreuses autres applications autonomes. Les plus pertinentes dans le contexte des pays de l’UEMOA sont :

L’éclairage public

Le pompage solaire

L’eau chaude solaire

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Le solaire, photovoltaïque ou thermique, connait de nombreuses autres applications autonomes : fours solaires, sécheurs solaires, production de froid, production de chaleur à usage industriel…. Nous nous attardons ici sur trois de ces applications qui nous semblent les plus pertinentes dans le contexte des pays de l’UEMOA :

L’éclairage public

Le pompage solaire

L’eau chaude solaire

L’éclairage public

Les lampadaires solaires autonomes permettent de mettre en place rapidement un service d’éclairage public autonome. L’éclairage public favorise la vie de la communauté après la tombée de la nuit et améliore la sécurité des habitants. Ce mode d’éclairage se rencontre de plus en plus dans les villes et villages d’Afrique, y compris dans les localités raccordées au réseau mais où les coupures de courant sont fréquentes.

Eclairage solaire en zone rurale, Sénégal, région de Thiès (Sunna design)

Les retours d’expérience sont cependant mitigés. Sur les premiers modèles, au début des années 2000, la batterie et les panneaux étaient facilement accessibles et ont souvent été volés. Beaucoup de municipalités ou communautés bénéficiaires, qui ont reçus les lampadaires comme un don de la part d’ONGs ou d’organisations internationales, n’ont pas pris en compte les besoins de maintenance des lampadaires solaires. Les panneaux doivent être régulièrement dépoussiérés pour conserver leur niveau de performance, ce qui représente un défi puisqu’ils sont situés en hauteur. Les batteries, dont la durée de vie peut se trouver réduite à cause des hautes températures en saison chaude11, doivent être changées après quelques années : cela requiert un ré-investissement important, faute de quoi le lampadaire se retrouve hors service.

11 Les batteries d’un lampadaire solaire sont très exposées aux conditions climatiques, contrairement par exemple aux batteries d’une mini-centrale solaire installées dans un local qui peut être ventilé, et qui sont régulièrement inspectées.

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Les nouvelles générations de matériel, comme le modèle Sunna Design présenté ci-dessus, tiennent compte du retour d’expérience. Les panneaux et les batteries sont plus petits grâce à l’utilisation de lampes à LED très peu gourmandes en énergie. Panneaux et batteries sont encastrés, les protégeant contre le vol et les dégradations. De nouvelles technologies de batterie offrent des durées de vie nettement plus longues, jusqu’à 8 ou 10 ans, y compris en conditions tropicales.

Le pompage solaire

L’énergie solaire n’est en général pas optimale pour les usages moteurs requérant une forte puissance. Le pompage constitue cependant une exception notable. En effet, dans un système de pompage solaire, l’eau est pompée « au fil du soleil » puis stockée dans une citerne pour être utilisée ultérieurement. Pas besoin de batterie puisqu’on stocke l’eau au lieu de stocker l’électricité. Les coûts d’investissements sont donc raisonnables, et le solaire constitue une alternative économique par rapport aux pompes thermique (diesel). Le pompage solaire se répand particulièrement rapidement en Inde, où le Gouvernement s’apprête à lancer un schéma de subventions ciblées pour alimenter l’intégralité des pompes utilisées pour l’agriculture par de l’énergie solaire décentralisée12.

Pompage « au fil du soleil » et stockage de l’eau

Source : Le pompage solaire : Options techniques et retours d’expériences, des repères pour l’action, PS-Eau 2015

Dans la zone UEMOA, le pompage solaire serait sans conteste une solution pertinente mais encore peu développée. Des programmes de coopération internationale ont mis en place des installations de ce type par exemple au Mali, au Burkina Faso. Le Comité permanent Inter-

12 https://www.financialexpress.com/economy/kusum-scheme-all-about-pm-modis-rs-1-4-lakh-crore-solar-power-scheme-for-farmers/1194616/

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Etats de lutte contre la sécheresse dans le Sahel (CILSS) a fait du pompage solaire l’un de ses axes de travail. L’initiative privée se saisit également de la technologie : la société Bonergie au Sénégal propose des systèmes solaires pour le pompage et la potabilisation de l’eau, avec des schémas de financement adaptés. Les systèmes sont vendus de 2 à 4 millions CFA (3500 à 7000 USD) pour des capacités de 12 à 60 m3/jour.

Pompes solaires Lorentz distribuées par Bonergie au Sénégal

Source : catalogue Bonergie

>> Document de référence

Le pompage solaire : Options techniques et retours d’expériences, des repères pour l’action (téléchargeable ici)

L’eau chaude solaire

Outre ses applications électriques grâce aux panneaux photovoltaïques, l’énergie solaire peut également être utilisée sous forme de chaleur : on parle alors de solaire thermique. La principale application du solaire thermique à travers le monde est pour produire de l’eau chaude sanitaire pour l’utilisation domestique (douche, etc). L’eau chaude solaire est très répandue en Chine mais également en Europe, en Turquie, aux Etats-Unis. Plus de 470 GW de capteurs solaires thermiques sont aujourd’hui en opération dans le monde : à titre de comparaison, la capacité mondiale nucléaire civile est de 351 GW, celle de solaire photovoltaïque 400 GW.

Un chauffe-eau solaire (en anglais Solar Water Heater ou SWH) se compose d’un capteur solaire thermique, d’un réservoir ou ballon d’eau chaude, et d’un système de tuyaux pour la circulation de l’eau. Il existe plusieurs types de chauffe-eau solaires, adaptés à des climats et à des usages

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différents. La figure ci-dessous montre un chauffe-eau monobloc, robuste et simple de fabrication, bien adapté à la zone UEMOA13. Contrairement à une installation photovoltaïque, la technologie impliquée est relativement simple et les matériaux nécessaires (verre, métal, isolant thermique) sont largement disponibles.

Chauffe-eau solaire monobloc : exemple et principe de fonctionnement

Images : votreenergie.eu, solarmad-nrj.com

L’eau chaude solaire a certainement un fort potentiel de développement dans la zone UEMOA notamment pour les populations urbaines qui aujourd’hui chauffent leur eau à l’électricité ou au gaz. Il existe également un potentiel de fabrication locale, comme le montre l’exemple du Burkina Faso où l’IRSAT (Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies) et le CEAS (Centre Écologique Albert Schweitzer) ont développé leurs propres modèles. Hors

Afrique, un cas intéressant en la matière est celui de la Barbade, petit pays des Caraïbes,

qui a réussi à développer une filière locale de chauffe-eau solaire et à atteindre un très fort taux de pénétration du chauffe-eau solaire dans la population. Sur le continent africain il faut citer l’exemple de la Tunisie : le programme PROSOL a permis de faire passer la surface de capteurs installée de 22 291 m² en 2005 à 72 753 m² en 2012 à travers un mécanisme combinant des subventions d’investissement et du crédit.

>> Document de référence

Etude de marché du solaire thermique au Sénégal et au Burkina Faso : Production d’eau chaude et séchage de produits agricoles Rapport Burkina Faso (téléchargeable ici) Rapport Sénégal (téléchargeable ici)

13 Dans les pays à climat tempéré ou froid soumis au gel en hiver (Europe, Amérique du Nord) la technologie est plus complexe car il faut deux circuits, l’un à l’extérieur utilisant un fluide antigel, l’autre à l’intérieur pour l’eau proprement dite. Les pays de la zone UEMOA n’ont pas ce problème et peuvent utiliser des systèmes nettement plus simples et moins onéreux.

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5Le rôle des acteurs publics

Message clé

Le solaire autonome est un marché très dynamique, en constante mutation, et faisant intervenir un grand nombre d’acteurs. Le défi pour les acteurs publics est de l’encadrer de manière équilibrée : suffisamment stricte pour protéger le consommateur contre les mauvaises pratiques, mais également suffisamment flexible pour ne pas étouffer la dynamique du marché et laisser de la place aux innovations à venir.

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L’encadrement du solaire hors réseau par la puissance publique

Nous examinons ici comment les différents modes d’utilisation du solaire décrits dans le présent document devraient être encadrés par la puissance publique de manière à protéger les consommateurs et maximiser les impacts positifs pour la population, l’économie et l’environnement.

5.1.1 Différentes modalités d’encadrement

Les différents modes d’utilisation du solaire autonome ou hors réseau peuvent se classer en deux catégories :

1) La fourniture d’équipements : vente de panneaux et autres équipements pour installations individuelles, vente de kits solaires et lanternes solaires, etc ;

2) La fourniture d’électricité : production et vente d’électricité dans le cadre d’un mini-réseau, ou d’un schéma de type « financement par un tiers » ou « net metering ».

Pour la première catégorie, il s’agit pour la puissance publique de protéger le consommateur contre les malfaçons et de garantir la qualité. L’encadrement va donc se faire via la définition de normes techniques, définissant des exigences de qualité que devraient respecter tous les produits vendus sur le marché national. Considérant que les équipements solaires contribuent à faire progresser l’accès à l’électricité, la puissance publique peut également octroyer des incitations fiscales (exemptions de TVA, de droits de douanes), voire des subventions. Ces aspects sont discutés plus en détail ci-dessous.

Pour la deuxième catégorie, l’encadrement est nettement plus strict. En effet, l’électricité est un service public et la fourniture d’électricité, une activité régulée. Il faut disposer d’une autorisation spécifique pour l’exercer, les tarifs de vente aux consommateurs sont encadrés, et les acteurs doivent se soumettre au contrôle de l’autorité de régulation du secteur électrique.

La distribution de kits solaires selon un modèle pay-as-you-go est entre les deux catégories. Théoriquement, elle pourrait être considérée soit comme une fourniture d’équipement dont les modalités de paiement sont aménagées, soit comme une fourniture d’électricité puisque les paiements du consommateur sont liés à sa consommation effective. Dans la plupart des cas dont nous avons connaissance, ce type d’activité est traité comme de la fourniture d’équipement.

5.1.2 Les défis au plan légal et réglementaire

Le solaire autonome est un marché très dynamique, en constante mutation, et faisant intervenir un grand nombre d’acteurs. Le défi est donc de définir un cadre équilibré : suffisamment strict pour protéger le consommateur contre les mauvaises pratiques, mais également suffisamment flexible pour ne pas étouffer la dynamique du marché et laisser de la place aux innovations à venir.

Par exemple, certains pays traitent les mini-réseaux, au plan légal et réglementaire, de la même manière que des opérateurs de grande taille. C’est le cas au Sénégal où les mini-réseaux doivent théoriquement signer un contrat de concession de distribution avec le Ministère, et obtenir une licence de vente d’énergie électrique. La procédure d’instruction des dossiers de demande est

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lourde et longue, ce qui pose un défi pour la puissance publique (charge de travail pour l’instruction des dossiers) et constitue un risque pour l’opérateur de mini-réseau (incertitude quant à l’obtention des accords nécessaires). In fine, le développement des mini-réseaux se trouve ralenti et ce sont les populations qui en pâtissent.

Pour pallier ces problèmes, de nombreux pays se dotent d’un cadre spécifique concernant les mini-réseaux. C’est le cas du Bénin, ou vient d’être adopté le 3 octobre le « Décret portant réglementation de l’électrification hors-réseau en République du Bénin »14. Selon ce décret, seuls les mini-réseaux de plus de 500kVA (environ 400kW, ce qui correspond à la consommation d’au moins une dizaine de villages) devront obtenir une concession, les systèmes de plus petite taille n’ont besoin que d’une simple autorisation.

Au Burkina Faso, l’ancien Fonds de Développement de l’Electricité a été récemment (2017) transformé en Agence Burkinabè de l’Electrification Rurale (ABER), avec une capacité opérationnelle étendue. L’ABER devra agir en qualité en maître d’ouvrage, d’œuvre et gestionnaire de systèmes électriques décentralisés (mini-réseaux). Par ailleurs, elle assurera l’encadrement des acteurs de l’électrification rurale et sera régulateur délégué pour le contrôle de proximité des activités d’électrification rurale. La spécificité de la régulation des activités d’électrification décentralisée est ainsi prise en compte.

Les différents domaines d’intervention

L’intervention des pouvoirs publics en soutien au solaire hors réseau peut toucher un grand nombre de domaines. Le tableau ci-dessous en donne une vue d’ensemble, en ciblant plus particulièrement les interventions pertinentes dans le contexte de l’UEMOA.

Domaines possibles d’intervention des pouvoirs publics en soutien au solaire hors réseau

Domaine d’intervention Commentaire

Cadre légal C’est d’abord la loi qui autorise, ou non, les activités de fourniture d’électricité hors réseau, et permet la participation du secteur privé. La loi peut également poser les bases de certaines mesures incitatives.

Cadre réglementaire

Le cadre réglementaire définit les procédures d’autorisation / licence pour la fourniture d’électricité hors réseau. Il fixe les tarifs et définit éventuellement les subventions auxquels certains acteurs pourraient avoir droit.

Planification

La planification du système électrique doit prendre en compte les solutions hors réseau comme l’une des modalités de l’électrification. Inversement, les acteurs du hors réseau doivent pouvoir disposer d’une information fiable sur la planification du système électrique, de manière à cibler leurs investissements dans les zones qui ne seront pas raccordées au réseau à brève échéance.

Communication / Promotion

Les pouvoirs publics, notamment par le biais des agences d’électrification rurale ou d’énergie renouvelable, ont un rôle à jouer dans la communication et la promotion des solutions solaires auprès tant de la population que des professionnels. Les autorités locales, notamment les municipalités, peuvent jouer un rôle également.

14 http://www.mcabenin2.bj/communique/show/adoption-du-decret-portant-reglementation-de-lelectrification-hors-reseau-en-republique-du-benin

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Domaine d’intervention Commentaire

Qualité

Ce domaine d’intervention recouvre d’une part la définition de normes et standards de qualité que les appareils solaires doivent respecter, d’autre part les mécanismes de contrôle de la qualité afin que seuls les équipements conformes soient mis sur le marché.

Formation / Capacité technique

La formation des techniciens et installateurs est un point crucial pour la diffusion des solutions solaires dans de bonnes conditions. C’est également le rôle des pouvoirs publics que de promouvoir le développement des capacités locales, y compris en termes de recherche et développement.

Financement

Le financement public peut prendre plusieurs formes : - Financement direct, avec par exemple des subventions à

l’investissement pour la construction d’installations solaires ; - Financement indirect, par exemple sous la forme de

subvention tarifaire ; - Financement des acteurs privés par le biais de prêts à

conditions bonifiées.

Incitations fiscales

Les équipements solaires peuvent être exemptés de certaines taxes et droits, par exemple : TVA, droits de douane, impôts sur les sociétés. Des règles de dépréciation spécifiques peuvent également permettre une dépréciation accélérée, augmentant la rentabilité des investissements. Ces exemptions sont supposées être répercutées aux consommateurs et donc favoriser l’électrification hors réseau. Avec la hausse des volumes de ventes, ces incitations peuvent au final représenter un manque à gagner important pour l’Etat. Leur impact doit donc être ré-évalué régulièrement. Leur effet redistributif peut également être questionné (sont-ce les plus défavorisés qui en bénéficient le plus ?). Enfin, la mise en œuvre peut se heurter à des obstacles pratiques (quels droits de douane appliquer à un kit solaire dont le panneau bénéficie d’une exemption, mais pas le reste des composants ?)

Interventions non sectorielles

La diffusion des solutions solaires repose également sur des mécanismes de commercialisation et de paiement innovants. Des interventions publiques peuvent donc être requises dans le domaine de la téléphonie (permettre ou favoriser le « mobile money », permettre l’échange de données par réseau cellulaire afin de faciliter la gestion technique et commerciale à distance) ; de l’accès aux financements pour les consommateurs (institutions de microfinance notamment) ; permettant ainsi de développer une infrastructure de paiement accessible aux populations défavorisées / reculées.

Source : CPCS

>> Document de référence

Élaborer une politique d’éclairage hors réseau efficace (téléchargeable ici)

Le contrôle de la qualité

Beaucoup de pays ont connu l’arrivée massive sur le marché de matériel solaire à bas coût mais de mauvaise qualité : mauvaise performances, durée de vie réduite, rapport qualité/prix inadéquat... A court terme, les consommateurs, n’ayant pas eux-mêmes les capacités de juger de la qualité des équipements qu’ils acquièrent, se retrouvent démunis après l’achat de ce type

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de matériel. A moyen terme, les consommateurs risquent de perdre confiance et de se détourner du solaire dans son ensemble : c’est l’ensemble de la filière qui peut en pâtir.

Il est donc important pour les pouvoirs publics d’intervenir en vue de garantir la qualité du matériel disponible sur le marché. Cette intervention recouvre plusieurs aspects :

La définition de standards de qualité, pour le matériel et pour les installations. La plupart des pays disposent d’un organisme public chargé de définir les normes et standards au niveau national. Ces organismes peuvent s’appuyer sur un important corpus de documents similaires au niveau international. Une difficulté particulière est liée aux constantes évolutions et innovations : les normes doivent être mises à jour fréquemment pour ne pas devenir obsolètes. Signalons l’initiative Lighting Global qui propose des normes de qualité internationales en français, régulièrement mises à jour.

>> Documents de référence

Normes de qualité pico-PV (téléchargeable ici) Normes de qualité des kits de système solaire domestique (téléchargeable ici)

La mise en place de mécanismes de contrôle de la qualité. Ces mécanismes peuvent suivre plusieurs schémas :

- A l’entrée des équipements sur le territoire national. L’importateur doit fournir la preuve que les équipements répondent bien aux normes nationales, et seuls les produits conformes sont autorisés. L’inconvénient de cette méthode est qu’elle requiert d’importants moyens au niveau des contrôles des douanes, et il existe un risque de voir se développer un « marché noir » d’équipement non conformes vendus moins cher ;

- Via l’information aux consommateurs. Les équipements mis en vente doivent être accompagnés de spécifications claires, compréhensibles par le consommateur, lui permettant de choisir en connaissance de cause et de comparer les rapports qualité/prix de différents équipements ;

- Via l’accréditation volontaire de certains fournisseurs. L’accès à certaines mesures de soutien (exonération fiscale, subvention) est réservé aux fournisseurs dont les produits répondent à certaines exigences de qualité. C’est un mécanisme basé sur le volontariat, et donc plus souple à mettre en œuvre que l’interdiction pure et simple des matériels non conformes.

- Par des contrôles de conformité des installations. Dans le cas des systèmes vendus séparément, qui nécessitent l’intervention d’un technicien d’installation, la qualité du travail de celui-ci, et le respect des standards d’installations électriques, est un enjeu important. Le contrôle de conformité a posteriori peut s’avérer difficile à mettre en place – quoi contrôler, et à quel moment ? La formation des techniciens, et l’information des consommateurs, est un levier d’action efficace.

Le renforcement des capacités des acteurs locaux. Des capacités locales sont requises à plusieurs niveaux. D’abord pour vérifier la conformité des équipements disponibles sur le

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marché : des laboratoires disposant de capacités techniques et de matériel de test spécialisé sont requis. Ensuite, au niveau des techniciens d’installation, un important effort de formation initiale et continue est nécessaire pour que ceux-ci maîtrisent les exigences de qualité des installations. Enfin, tout système de contrôle de la qualité repose également sur l’éducation des consommateurs, pour leur donner les moyens de reconnaître les produits de qualité.

La gestion de l’empreinte environnementale

Les systèmes solaires autonomes permettent de produire une énergie propre, sans émission de polluants locaux ni de gaz à effet de serre. L’éclairage solaire représente notamment un grand progrès en termes de qualité de l’air intérieur et de santé publique par rapport aux lampes à kérosène, bougies ou autres types d’éclairage à flamme utilisés auparavant.

Les systèmes solaires ne sont pas pour autant dépourvus d’impact environnemental. La gestion des équipements en fin de vie, notamment des batteries, représente un enjeu majeur. Les batteries contiennent des produits chimiques et des métaux lourds qui sont toxiques pour l’homme, les animaux, et l’environnement en général. Si les batteries ne sont pas recyclées ou correctement éliminées en fin de vie, leurs composants vont contaminer les sols, les eaux, ou l’air ambient, ce qui pose un sérieux problème en termes de santé publique et d’impact environnemental.

Or – et c’est particulièrement le cas en Afrique de l’Ouest – les consommateurs ne sont que rarement conscients des dangers liés aux batteries. Quand bien même ils le seraient, en l’absence de filières de collecte / recyclage / élimination des déchets électrochimiques, il ne leur est pas possible d’agir efficacement. Face à cela, les pouvoirs publics ont plusieurs leviers d’action :

- Informer les consommateurs des dangers liés aux batteries, afin de lutter contre l’abandon pur et simple des batteries usagées dans l’environnement ;

- Favoriser la mise sur le marché de batteries de qualité, dont la durée de vie est plus longue et dont la conception robuste contribue à limiter les fuites de produits toxiques dans l’environnement ;

- Enfin, mettre en place un système de collecte / recyclage/ élimination des déchets électrochimiques, financé en partie par les fournisseurs de matériel ou par les consommateurs eux-mêmes. Un tel système est en place en France avec « l’éco-participation », taxe sur les appareils électroniques dont le produit sert à financer le recyclage. En Afrique, citons le cas du Rwanda qui vient de se doter d’un cadre politique et réglementaire de recyclage des déchets électroniques, incluant les batteries des systèmes solaires.