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    Les challenges énergétiques pour l’Afrique d’ici 2040: l’hydroélectricité

    La hausse vertigineuse des prix du pétrole, voir Diagramme 1, l’augmentation de la consommation d’énergie, le réchauffement climatique ont conduit à un regain soutenu d’intérêt pour les énergies renouvelables dans les politiques nationales d’approvisionnement en énergie. La part des énergies renouvelables dans l’approvisionnement mondial en énergie électrique est d’environ 18 %, dont 82 % proviennent de l’hydroélectricité. L’hydroélectricité contribue pour environ 15 % à l’approvisionnement global en électricité, après les sources d’énergies combustibles (pétrole, gaz, charbon) pour 85 %.

    Des grands projets de constructions de barrages hydroélectriques sont en cours de planification ou d’exécution sur tous les continents. En Afrique, notamment en République Démocratique du Congo (RDC), le barrage hydroélectrique du Grand Inga avec une puissance de 40 000 MW, soit plus du double de l’énergie générée par le barrage des Trois-Gorges en Chine et plus du tiers de l’énergie actuellement produite en Afrique, sera réalisé en partenariat avec la République d’Afrique du Sud (RSA) à l’horizon 2025.

    L’Ethiopie, qui dispose du deuxième potentiel d’hydroélectricité en Afrique après celui de la RDC, par la voix de Ethiopian Electric Power Corporation (EEPCO), vient d’émettre une diaspora bond «multi maturités de cinq (5), sept (7) et dix (10) ans» et multidevises «US$, Pound Sterling, Euro» à destination des Ethiopiens de la diaspora pour le financement d’un projet d’hydroélectricité de 5250 MW, le Grand Millenium Dam, dans la région de Benishangul-Gumuz.

    «Le gouvernement éthiopien est prêt et déterminer à mener à bien ce projet avec ou sans subventions ou de prêts étrangers» a précisé le ministre éthiopien de l’Eau et de l’Energie, Alemayehu Tegenu. Ce barrage d’un coût global de 4,8 milliards US$ sera financé en priorité par la vente des Diaspora Bond, par l’apport de fonds publics du gouvernement éthiopien, par la mobilisation auprès des pays voisins (Egypte, Soudan…) importateurs de l’électricité produite par ce barrage.

    L’énergie

    L’énergie, à elle seule, ne suffit pas à créer les conditions pour la croissance économique, mais elle est nécessaire à cela.
    L’énergie se présente sous de multiples formes, dont les principales sont schématiquement les suivantes:

    – Énergie mécanique: elle est à l’origine ou résulte d’une variation d’énergie potentielle (chûte d’eau par exemple) ou cinétique (corps en mouvement)
    – Énergie thermique: elle s’exprime le plus souvent sous forme de chaleur
    – Énergie chimique: elle est libérée par une réaction chimique qui peut être explosive
    – Énergie électrique: elle est créée par une différence de charge électrique entre deux points et peut entraîner un courant électrique
    – Énergie nucléaire: inhérente à toute matière, elle peut être extraite par fission (rupture des noyaux des atomes, c’est le principe des réacteurs nucléaires actuellement en service) ou par fusion des noyaux des atomes (combinaison de deux noyaux en un nouveau avec libération d’énergie)

    Les activités comme:

    – le fonctionnement d’une usine, d’un hôpital, d’un magasin
    – améliorer les rendements des récoltes
    – transporter et distribuer les biens de consommation
    – traitement de l’information
    – faire la cuisine, etc.
    ne sont pas possibles sans l’énergie.

    L’accès à l’énergie électrique et la sécurité énergétique sont des challenges majeurs à relever pour aller au développement socio-économique d’autant plus qu’en pratique l’électricité est indispensable pour des activités humaines de base comme le sanitaire, l’éclairage, la réfrigération, l’usage des appareils électroménagers, l’industrialisation, le transport, etc. Cette forme d’énergie ne peut donc pas être facilement remplacée par une autre forme d’énergie. Le taux d’accès individuel à l’électricité est l’indicateur le plus évident et indiscutable pour statuer sur la demande énergétique d’un pays.

    Evolution démographique et énergétique en Afrique

    L’Afrique avec 1,02 milliard d’habitants en 2010 représente 15% de la population mondiale, voir Diagramme 2, mais occupe seulement 3% de la consommation d’énergie primaire (pétrole, gaz naturel, charbon, bois, etc.). Mais avec l’augmentation de la population africaine, une économie dynamique avec une croissance moyenne durable d’environ 5 % par an, la demande d’énergie primaire augmentera à raison de 8,9% par an et celle d’énergie électrique augmentera au taux de 5,7% par an d’ici 2040.

    Demande en énergie électrique

    L’Afrique possède de faibles taux d’accès aux services d’énergie fondamentaux, en particulier en Afrique Subsaharienne, où le taux d’accès à l’énergie électrique est de 3 à 40 %, selon les sous-régions. Ce problème de faible taux d’électrification nuit gravement au développement socioéconomique en Afrique. Tous les efforts pour stimuler la croissance économique, notamment dans les secteurs de l’industrie, ont été considérablement freinés par le manque de couverture fiable significative en énergie électrique. Selon Frost & Sullivan, les délestages électriques intempestifs coûtent environ un (1) milliard de dollar US par an à l’économie nigériane. Des recherches montrent que les problèmes d’électricité sont en partie à l’origine de fermetures d’usines et du chômage massif dans ce pays.
    L’Afrique possède une puissance totale installée de seulement 125 GW, dont 20% proviennent de l’hydroélectricité, voir Diagramme 3. C’est le continent le mieux placé dans ce domaine.

    Le choc provoqué par les accidents nucléaires survenus à Fukushima (Japon) en mars 2012 est encore perceptible dans l’industrie globale de l’énergie, cependant l’énergie nucléaire est supposée connaître un regain d’intérêt important en Afrique, tandis que l’usage du charbon, comme source d’énergie électrique, n’aura qu’une croissance modérée.
    Mais globalement, la dépendance de l’Afrique à l’égard des fuels fossiles se renforcera, en dépit d’une significative augmentation annuelle de 5,8% de l’énergie hydroélectrique dans la part totale d’approvisionnement en énergie électrique.

    Il est prévu que la demande d’énergie électrique augmentera au taux de 5,7% par an en Afrique. Ce taux de croissance correspond à celui du produit intérieur brut (PIB) moyen en Afrique, voir Tableau 1. La consommation d’électricité par habitant en Afrique (600 kWh/an) augmentera au taux remarquable de 3,7% par an d’ici 2040.
    Selon Frost & Sullivan. Avec un besoin identifié pour les prochaines années de 270 GW en capacité électrique additionnelle en Afrique subsaharienne pour satisfaire à une demande sans cesse croissante en énergie électrique, d’énormes opportunités existent pour exploiter ses immenses sources hydrologique, en gaz, charbon et autres sources d’énergie renouvelable.

    Les besoins en infrastructures pour répondre à la demande d’électricité d‘ici 2040

    Pour atteindre l’objectif d‘un taux d’accès à l‘électricité de 69% d’ici 2040 fixé par le "Programme for Infrastructure development in Africa"  (PIDA), et connecter au réseau électrique 800 millions d‘africains, d’énormes investissements seront nécessaires dans le secteur de l’électricité. L’investissement annuel est estimé à US$ 39 milliards, alors que le niveau actuel est de moins de 10 milliards de dollar.

    Le financement des programmes du secteur ne nécessitera pas d’augmentations significatives
    des tarifs d’électricité, qui avoisineront US$ 0,08 – 0,10 / kWh.

    Les grands sites hydroélectriques africains, voir Tableau 2, sont ceux qui minimisent le coût de l’électricité, mais l’importance des investissements qu’ils demandent, les longs délais de leur mise en œuvre et leur vulnérabilité à l’égard des périodes de sécheresses sont des facteurs à prendre en compte lors de la définition d’une stratégie tenant compte des risques.

    Parc de barrages hydroélectriques importants

    L’Afrique Subsaharienne exploite seulement 7 % de son potentiel total en énergie électrique de 1750 TWh. Le Tableau 2 résume la capacité hydroélectrique installée d’environ 23000 MW en Afrique, dont 80 % sont concentrés au Maroc, Egypte, Nigeria, RSA, RDC, Ethiopie, Zambie, Mozambique, Kenya, Ghana, Zimbabwe. Cette capacité hydroélectrique correspond à une production annuelle d’énergie hydroélectrique d’environ 80 000 GWh.

    Jusqu’à récemment les stratégies d’approvisionnement en énergie hydroélectrique étaient axées sur la construction de grands barrages hydroélectriques en Afrique. Mais des études montrent que les petits barrages hydroélectriques (puissance < 10 MW) gagnent du terrain grâce à leurs coûts d’investissements attractifs, leurs courtes durées de réalisation de projet et leurs faibles impacts environnementaux. Aussi les technologies économiquement viables et fiables ont été développées et sont sur le marché pour générer l’électricité et booster le développement de la mécanisation et l’automatisation dans l’industrialisation rurale. 

     

     

    Potentiel hydroélectrique

    L’Afrique Subsaharienne a un climat tropical et un nombre significatif de fleuves pérennes avec un énorme potentiel hydraulique pour générer 1750 TWh. Mais seulement 7 % de ce potentiel se trouve actuellement exploiter.
    La combinaison de l’abondance des ressources hydrologiques, voir Tableau 3 et 4, et de leurs relatifs faibles coûts économiques de production d’électricité, estimés entre US$ 0,03 et 0,10 / kWh contre une production d’électricité par diesel qui coûte US$ 0,15 – 0,30 / kWh), a conduit à considérer la production hydroélectrique comme la source d’énergie susceptible:

    – de réduire la dépendance du continent à l’égard des importations de pétrole
    – de diminuer le coût total de l’énergie
    – de diminuer les émissions de gaz à effet de serre (GES)
    – et de fournir l’élan nécessaire à l’accroissement des taux d’accès à l’électricité
     Ce qui reste un objectif impérieux pour tous les pays d’Afrique Subsaharienne.

    Cependant les prévisions de demande d’électricité montrent que le grand potentiel hydroélectrique de l’Afrique sera intégralement exploité vers 2032-2035. Après cette date, l’Afrique devra utiliser plus de production d’origine thermique pour faire face à la croissance de sa demande, sauf si, entre temps, l’énergie renouvelable (solaire, éolienne) sera devenue économiquement concurrentielle.

    Le potentiel hydroélectrique est réparti entre quatre principales zones englobant sept principaux
    bassins fluviaux, voir Tableau 3:

    – l’Afrique de l’Ouest, sur les fleuves Niger, Sénégal, Gambie;
    – l’Afrique centrale sur le fleuve Congo, avec en particulier le site d’Inga;
    – l’Afrique de l’Est, avec l’exploitation du bassin du Nil; et
    – l’Afrique australe, avec les fleuves Orange, Limpopo et Zambèze.

    En plus d’un nombre important de fleuves à cours d’eau pérennes, l’Afrique possède un énorme parc de lacs, qui sont utilisés pour les besoins en eau, agriculture, pèche et production d’électricité des populations, voir Tableau 4.

    Toujours, selon Frost & Sullivan l’aménagement pour la production d’énergie électrique des grands fleuves comme le Zambèze, le Congo, le Nil et le Niger peuvent apporter une solution aux problèmes d’électricité en Afrique. Le fleuve Congo possède un potentiel de production d’électricité de 10 0000 MW. Cette capacité, à elle seule, est suffisante pour couvrir les besoins en énergie électrique de toute l’Afrique Australe. D’autres exemples comme le Zambèze avec un potentiel hydroélectrique de 10 000 MW, le Niger (Nigeria) avec 20 000 MW, le Nil (Ethiopie) avec 30 000 MW peuvent être mentionnés, voir Tableau 5.

    La stratégie d’exploitation de ces ressources hydroélectriques exige un programme d’interconnexion de réseaux électriques régionaux visant à minimiser les coûts de transport et de transaction d’énergie, à attirer les investissements et à promouvoir la sécurité énergétique. Mais ce potentiel est loin d’être exploité.

     

     

     

     

     

    Projets de barrages hydroélectriques en construction

    Dans les décennies à venir, l’Afrique, ayant comme partenaire majeur la Chine, réalisera beaucoup de projets hydroélectriques, voir Tableau 6. Selon Bloomberg, la Chine participe pour plus de 9 milliards de dollar US dans des projets de construction de barrages hydroélectriques en Zambie, RDC, Ethiopie, Gabon, etc.

     

     

     

     

     

     

     

    Avantages et inconvénients des sites hydroélectriques

    Avantages

    L’hydroélectricité est une énergie renouvelable, non émettrice de gaz à effet de serre (GES). Elle permet surtout:
    – de réguler (limite des crues/contrôle de débit) des cours d’eau aux inondations majeures
    – de moduler la puissance électrique, selon la demande, grâce à une capacité de stockage importante assurant la stabilité du réseau électrique
    – de faire fonctionner des centrales électriques à partir de retenus d’eau
    – d’irriguer des terres et de développer des activités de pêche
    – une exploitation énergétique à grand échelle avec de très hauts rendements au moyen de techniques et technologies fiables, éprouvées, sans significativement priver les générations futures de matières premières

    L’implantation de barrages hydroélectriques a de positives répercussions économiques et financières considérables. Les barrages hydroélectriques créent des emplois et développent des services en tous genres.

    Inconvénients

    Les principaux inconvénients liés à cette énergie sont la destruction de milieux naturels, le déplacement fréquent de populations, la dégradation de la qualité de l’eau, l’érosion des sols et des deltas, en aval des stations hydroélectriques, et la possible utilisation accrue de fertilisants chimiques, appauvrissement et érosions accélérées des terres.

    En Égypte, ce phénomène a entraîné la régression accélérée du delta du Nil et une chûte du rendement des pêches côtières. La régulation des eaux a également provoqué la recrudescence des maladies parasitaires.

    Perspectives de l’hydroélectricité en Afrique

    D’immenses perspectives pour l’hydroélectricité s’offrent à l’Afrique. Les opérateurs économiques nationaux et étrangers renforcent leurs efforts en vu de valoriser et d’aménager ces ressources pour l’approvisionnement durable en énergie "verte" des populations africaines. Par exemple, l’hydroélectricité est susceptible de respectivement couvrir à 79 et 52 % l’Afrique de l’ouest (sans le Nigeria) et l’Afrique de l’Est en générant des capacités nouvelles additionnelles dans les années à venir. Frost & Sullivan attend au moins 20000 MW de capacité additionnelle d’hydroélectricité en Afrique de l’Ouest d’ici 2015. Cela sera possible à partir de réhabilitation (modernisation, optimisation, etc.) de sites existants et la construction de nouvelles centrales. Des réseaux de producteurs indépendants d’énergie (IPPs = Independent Power Producers) comme les Réseaux Agha Khan et Glogeleq explorent intensivement des opportunités pour générer l’hydroélectricité abondante du continent africain.

    Liste des abbreviations

    ABN            Autorité du Bassin du Niger
    EEPCO         Ethiopian Electric Power Corporation
    GES             Gaz à effet de serre
    GW             Gigawatt
    GWh           Gigawatt-heure
    IPP             Indenpendant Power Producers
    kW              Kilowatt
    kWh            Kilowatt-heure
    MW             Megawatt
    PIDA           Programme for Infrastructure Development in Africa
    RSA            Republic Of South Africa
    RDC            République Démocratique du Congo
    TWh            Térawatt-heure

    Liste des liens de références

    http://esa.un.org/unpd/wpp/unpp/panel_population.htm
    http://www.africaneconomicoutlook.org/fr/data-statistics/
    http://www.gecodia.fr/Previsions-de-croissance-du-FMI-2012-2013_a3530.html
    http://www.lce-algerie.com/entreprises-et-marche/16-entreprise-et-marche/118-afrique-un-potentiel-hydroelectrique-exceptionnel-a-exploiter.html
    http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_rivers_by_length
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_lacs_par_superficie
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Lac_Tchad
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Lac_Kivu
    http://www.frost.com/sublib/display-market-insight-top.do?id=169253081
    http://www.pidafrica.org/Perspectives%20du%20secteur%20de%20lEnergie%20en%20Afrique%202040.pdf
    http://www.fao.org/docrep/014/i2345e/i2345e.pdf
    http://www.bloomberg.com/news/2011-09-09/africa-s-new-friend-china-finances-9-3-billion-of-hydropower.html
    http://www.e-tech-blog.com/wp-content/uploads/MMD_Symposium_TER_02-03_08_2010_1.pdf
    http://survie.org/billets-d-afrique/2012/212-avril-2012/article/rdc-l-agence-francaise-de
    http://www.icafrica.org/fileadmin/documents/Tokyo/ICA_-_Concept_note_Power_Supply_situation_in_Africa_Final_FR.pdf
    http://www.internationalrivers.org/files/attached-files/afrdamsbriefingjune2010.pdf
    http://www.agenceecofin.com/gestion-publique/2408-989-l-ethiopie-sollicite-sa-diaspora-pour-financer-le-barrage-grand-millennium-dam
    http://www.scidev.net/fr/climate-change-and-energy/renewable-energy/news/l-hydro-lectricit-pourrait-subvenir-tous-les-besoins-en-nergie-de-l-afrique-.html
    http://www.unesco.org/new/en/natural-sciences/environment/water/wwap/wwdr/wwdr4-2012/
    http://nazret.com/blog/index.php/2011/03/30/ethiopia-plans-to-build-new-hydropower-plant-to-generate-5-250-mw-1
    http://oilprice.com/Alternative-Energy/Hydroelectric/Ethiopias-Hydroelectric-Program-Boon-Or-Folly.html
    http://www.photos-voyages.com/zimbabwe/zambezi-main-fall.html

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