1 EXPERIENCE, POTENTIEL ET MARCHE PHOTOVOLTAIQUE

EXPERIENCE, POTENTIEL ET MARCHE PHOTOVOLTAIQUE ALGERIEN
Amar KHELIF
New Energy Algeria NEAL
15, Haouche Kaouche, Dely Ibrahim Alger - Algérie
Tél : +213 21 37 28 83/84 Fax : +213 21 37 29 23 Email : [email protected]
Résumé :
Les diverses études entreprises jusqu’à présent sur le potentiel énergétique solaire en Algérie font
apparaître un potentiel considérable pour l’utilisation et l’exploitation de cette forme d’énergie. En
effet, l’Algérie avec plus de deux millions de km² de superficie, reçoit l’équivalent de 300 milliards
de Tep par an en énergie solaire. En terme d’insolation, l’énergie reçue quotidiennement sur une
surface horizontale de 1m2 est de l'ordre de 5 KWh sur la quasi-totalité du territoire national, la
durée d'insolation quant à elle dépasse les 2000 heures annuellement et peut atteindre les 3900
heures sur les hauts plateaux et le Sahara. Consciente de l’intérêt grandissant de l’énergie solaire et
de ses enjeux, l’Algérie a intégré son développement dans sa politique énergétique par : l’adoption
d’un cadre juridique favorable à l’expansion de cette énergie, la planification d’importants projets
d’hybridation de centrales diesel, le lancement de deux grands programmes d’électrification et la
projection d’une usine de fabrication de modules photovoltaïques en est la parfaite illustration.
En effet, ces projets s’inscrivent dans le cadre d’un important plan de développement des énergies
renouvelables prévu par le programme indicatif de développement des infrastructures de production
d’électricité qui prévoit de porter la part des énergies renouvelables dans le bilan de production
électrique national à 5% à l’horizon 2017.
Mots clés : Energie photovoltaïque, bilan des réalisations, potentiel du marché
1. POLITIQUE
NATIONALE
DE
DÉVELOPPEMENT DES ÉNERGIES
RENOUVELABLES
La politique nationale de promotion et de
développement des énergies renouvelables en
Algérie est encadrée par des lois et des textes
réglementaires. Les principaux textes
régissant les énergies renouvelables sont [1] :
• la loi sur la maîtrise de l’énergie,
• la loi sur la promotion des énergies
renouvelables
dans
le
cadre
du
développement durable,
• la loi sur l’électricité et la distribution
publique du gaz, avec son corollaire le
décret exécutif relatif aux coûts de
diversification.
Cette politique s’appui sur un ensemble
d’organismes et d’entreprises économiques
prenant, chacun en ce qui le concerne, le
développement des énergies renouvelables.
Plusieurs organismes, relevant du secteur de
l’enseignement supérieur et de la recherche
scientifique sont en activité, parmi lesquels
nous citons [1] :
• le Centre de Développement des Energies
Renouvelables (CDER),
• l’Unité de Développement des Equipements
Solaires (UDES),
• l’Unité de Recherche Appliquée en Énergies
Renouvelable (URAER),
• l’Unité de Recherche en Énergies
Renouvelables
en
Milieu
Saharien
(URERMS),
• l’Unité de Recherche Matériaux et Énergies
Renouvelables (URMER) de l’Université de
Tlemcen,
• l’Unité
de
Développement
de
la
Technologie du Silicium (UDTS).
L’ensemble des organismes figure sur la carte
donnée ci-après (figure 1).
1
Fig.1. Organismes du secteur de l’enseignement
supérieur
Au sein du secteur de l’énergie, l’activité
relative à la promotion des énergies
renouvelables est prise en charge par le
Ministère de l’Energie et des Mines et
l’Agence de Promotion et de Rationalisation
de l’Utilisation de l’Energie (APRUE) qui a
été créée en 1987 et qui dispose d’un
département dédié à cette activité [1]. Par
ailleurs, la Direction Recherche et
Développement qui a été érigée en 2005 en
Centre de Recherche et de Développement de
l’Electricité et du Gaz (CREDEG), filiale du
Groupe Sonelgaz, intervient actuellement
dans les domaines des études liées aux
énergies renouvelables, du développement et
de la formation spécialisée.
Au niveau du secteur de l’agriculture, il faut
signaler l’existence du Haut Commissariat au
Développement de la Steppe (HCDS) qui
réalise des programmes importants dans le
domaine du pompage de l’eau et de
l’électrification par énergie solaire au profit
des régions steppiques [1].
Sur le plan des opérateurs économiques,
plusieurs sociétés sont déjà très actives dans
le domaine des énergies renouvelables. On
compte
actuellement
des
dizaines
d’opérateurs privés dont l’activité touche aux
énergies renouvelables.
Le Ministère de l’Energie et des Mines
s’attelle à la constitution d’un noyau pour
cette industrie autour duquel pourraient se
cristalliser tous les efforts. C’est dans la
perspective de constituer un creuset où seront
valorisés les efforts de la recherche et de
disposer d’un outil efficace de mise en oeuvre
de la politique nationale sur les énergies
renouvelables que le Ministère de l’Energie et
des Mines a mis en place une société en joint
venture entre Sonatrach (société nationale
pour la recherche, la production, le transport,
la transformation, et la commercialisation des
hydrocarbures), Sonelgaz (société algérienne
de l’électricité et du gaz) et le groupe SIM
(semoulerie de la mitidja). Il s’agit de la
société New Energy Algeria (NEAL) créée en
2002 dont la mission est le développement
des énergies renouvelables en Algérie à une
échelle industrielle.
L’objectif de la stratégie de développement
des énergies renouvelables en Algérie est
d’arriver à atteindre, à l’horizon 2017 à une
part de ces énergies (y compris la
cogénération) dans le bilan électrique national
qui serait de 5% [2]. L’introduction des
énergies
renouvelables
aura
pour
conséquence:
• une plus grande exploitation du potentiel
disponible,
• une meilleure contribution à la réduction de
CO2,
• une réduction de la part des énergies
fossiles dans le bilan énergétique national,
• un développement de l’industrie nationale,
• la création d’emplois.
L’introduction des énergies renouvelables
dans le bilan énergétique, à hauteur de
l’objectif fixé, suppose des investissements
importants, de plusieurs milliards de dinars.
Les coûts associés à cette politique
volontariste de l’Etat pour le développement
des énergies renouvelables seront assumés en
partie par les consommateurs d’énergie et en
partie par l’Etat.
L’objectif global fixé nécessite aussi une forte
implication des différents acteurs (autant
institutionnels qu’économiques) qui doivent
encourager l’expansion des sources d’énergie
renouvelables.
2
2. POTENTIEL SOLAIRE
De par sa situation géographique, l’Algérie
dispose d’un des gisements solaires les plus
importants du monde et en particulier de la
région MENA (figure 2).
Algérie
réseau. La solution la plus adéquate
techniquement et la plus compétitive
financièrement est l’électrification à l’énergie
photovoltaïque.
Un premier programme d’électrification à été
réalisée durant la période 1995-2002 et a
concerné l’alimentation de 18 villages du sud
de l’Algérie en énergie électrique, soit
l’électrification de près de 1000 foyers. Pour
faire bénéficier ces foyers d’un minimum de
confort, une quantité d’énergie de 02 kWh par
jour et par foyer a été mise à leur disposition,
ce qui correspond à la consommation de 05
réglettes d’éclairage, un réfrigérateur, une
télévision avec récepteur numérique, un poste
radio et un ventilateur. Les villages touchés
par ce programme apparaissent sur la figure 3
Fig.2. Potentiel solaire [7]
La durée d’insolation sur la quasi-totalité du
territoire national dépasse les 2000 heures
annuellement et atteint les 3900 heures (hauts
plateaux et sahara). L’énergie reçue
quotidiennement sur une surface horizontale
de 1 m² est de l’ordre de 5 kWh sur la
majeure partie du territoire national, soit prés
de 1700 kWh/m²/an au Nord et 2263
kWh/m²/an au sud du pays. Le tableau 1
résume le potentiel solaire en Algérie [1].
Régions
Superficie (%)
Durée moyenne
d'ensoleillement
(heures/an)
Energie
moyenne reçue
(Kwh/m2/an)
Région
côtière
4
Hauts
plateaux
10
2650
3000
3500
1700
1900
2650
Sahara
86
TINDOUF
ILLIZI
ADRAR
TAMANRASSET
Fig.3. Programme d’électrification des 18 villages
Plusieurs applications ont été réalisées comme
les installations pour les systèmes de
télécommunication, l’éclairage public, le
pompage d’eau, les protections cathodiques et
l’alimentation des systèmes de télémétrie au
niveau des gisements d’hydrocarbures. La
figure 4 donne une répartition selon les
secteurs d’utilisation [1].
Tab.1. Potentiel solaire
3. BILAN DES REALISATIONS
Les réalisations en matière d’installations
photovoltaïques concernent en plus grande
partie les applications liées à l’électrification
rurale avec près de 60%. En effet, avec un
taux d’électrification au niveau national
avoisinant les 98%, les foyers restants à
électrifier sont très épars et éloignés du
7%
21%
58%
2%
12%
Electrification Pompage Eclairage public Télécommunication Autres
Fig.4. Répartition par domaine d’utilisation
3
D’autres programmes d’envergure ont été
engagés,
tel
que
le
programme
complémentaire de soutien à la croissance qui
concerne l’électrification de 16 villages du
sud de l’Algérie à l’énergie photovoltaïque
(figure 5) et le programme de développement
des wilayates des hauts plateaux qui permettra
d’électrifier une soixantaine de localités au
niveau de la région steppique (figure 6).
Msila
El Oued
capacité qui avoisine les 50 MW. Cette unité
qui sera opérationnelle à partir de septembre
2012 aura pour conséquence :
• la disponibilité du module photovoltaïque
sur le marché national à moindre coût,
• la mise à disposition de ce produit au niveau
du marché régional,
• l’acquisition d’une nouvelle technologie et
le développement de l’expertise,
• la réduction de la dépendance vis-à-vis des
pays producteurs de modules,
• la création d’emplois directs et indirects.
Ghardaia
4. POTENTIEL DU MARCHE
Illizi
Tamanrasset
Fig.5. Programme complémentaire de soutien
à la croissance
Tissemsilt
Saida
Sidi Bel Abbes
Tlemcen
Naama
Batna
Tbessa
L’électricité en Algérie peut être produite à
partir du photovoltaïque à travers les
applications suivantes :
• les systèmes connectés au réseau,
• l’hybridation des centrales diesel,
• l’électrification rurale.
En réalité, ces applications sont mutuellement
exclusives, le recours à l’une d’entre elles
dépend principalement du lieu d’utilisation
(figure 7) :
Khenchla
El Bayadh
Connecté
Réseau au réseau
interconnecté
Fig.6. Programme de développement des
wilayates des hauts plateaux
L’objectif à atteindre, affiché par le
programme indicatif des besoins en moyen de
production, est la contribution des énergies
renouvelables à hauteur de 5% dans le bilan
énergétique national à l’horizon 2017, dont
une partie est dédiée à l’énergie
photovoltaïque. Pour se faire, le groupe
Sonelgaz en tant que principal acteur dans le
domaine de la production de l’électricité s’est
engagé à mettre en place une unité de
fabrication de modules photovoltaïques d’une
Electrification
rurale
Hybridation
Centrale diesel
Fig.7. Marché photovoltaïque Algérien
4.1 Systèmes connectés au réseau
C’est l’application la plus développée à
travers le monde où plus de 98% de la
puissance photovoltaïque installée est
raccordée au réseau. Ce réseau peut être de la
basse tension pour les systèmes individuels ou
4
bien de la moyenne tension pour des
installations centralisées.
Avec un taux de croissance de 7,3% [2] la
consommation énergétique nationale sera de
74 TWh à l’horizon 2017. Deux scénarios
peuvent être considérés :
• Scénario modéré pour lequel la contribution
des systèmes connectés au réseau dans le
bilan énergétique est de 1%,
• Scénario fort qui correspond à une
contribution de 2%.
Pour une évolution de 35% de la puissance
photovoltaïque à installer annuellement
(moyenne au niveau mondial ces dix
dernières années) [6], nous représentons le
développement du marché Algérien par la
figure 8. En commençant, pour le scénario
fort, avec 40 MW en 2011 nous atteindrons
240 MW à installer pour l’année 2017.
L’hybridation des centrales diesel par le
photovoltaïque
permet
de
réduire
considérablement la consommation de fuel
acheminé sur de longues distances et dont le
coût réel de livraison sur sites s’avère très
onéreux.
En considérant une évolution annuelle de
7,8% [3] de la puissance maximale appelée au
niveau du parc diesel nous atteindrons
158 MW en 2017. Un scénario modéré
prévoit une contribution du photovoltaïque à
hauteur de 10% dans la puissance produite et
un scénario fort correspond à une contribution
de 20%.
En commençant avec 1,5 MW en 2011 nous
atteindrons 9,3 MW à installer pour l’année
2017 (figure 10).
Puissance PV - scénario modéré
Puissance PV - scénario fort
Puissance PV - scénario fort
10
250
200
150
100
50
Puissance PV annuelle (MW)
300
8
6
4
2
0
0
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2011
2017
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Fig.10. Marché annuel
Fig.8. Marché annuel
La puissance cumulée à l’horizon 2017 sera
815 MW pour le scénario fort et 407 MW
pour le scénario modéré (figure 9).
Consommation énergétique
Puissance PV annuelle (MW)
Puissance PV - scénario modéré
4.2 Hybridation des centrales diesel
La puissance cumulée à l’horizon 2017 sera
31,4 MW pour le scénario fort et 15,7 MW
pour le scénario modéré (figure 11).
Puissance PV - scénario modéré
Puissance appelée
Puissance PV - scénario modéré
Puissance PV - scénario fort
800
700
60
600
50
500
40
400
30
300
20
200
10
100
0
0
2011
2012
2013
2014
2015
2016
160
35
140
30
120
25
100
20
80
15
60
10
40
5
20
0
0
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Puissance PV cumulée (MW)
70
Puissance appelée (MW)
900
Puissance PV cumulée (MW)
Consommation (TWh)
Puissance PV - scénario fort
80
2017
2017
Fig.9. Puissances PV cumulées
Fig.11. Puissances PV cumulées
5
4.3 Electrification rurale
Connecté au réseau
Pour cette application nous donnons un
scénario faible pour lequel 500 foyers doivent
être électrifiés annuellement et un scénario
fort où l’objectif est d’électrifier 20.000
foyers à l’horizon 2017. La puissance à
installer annuellement est de 0,4 MW pour le
premier scénario et varie de 0,7 MW en 2011
à 4,4 MW en 2017 pour le second (figure 12).
Puissance PV annuelle (MW)
Scénario faible
Electrification rurale
4% 2%
94%
Fig.14. Marché du PV par application
Scénario fort
5
5. IMPACT SUR L’ENVIRONNEMENT
4
Les rejets industriels sous leurs différentes
formes, constituent
aujourd’hui une
préoccupation aussi bien au niveau national
qu’international en raison des impacts
négatifs que ces derniers entraînent sur
l’environnement.
Cependant, la production d’électricité est une
source appréciable d’émission de gaz à effet
de serre en raison des consommations
volumineuses de combustibles fossiles.
Le développement et l’intégration de
systèmes de production d’électricité à partir
de l’énergie photovoltaïque contribueront à la
réduction de ces émissions atmosphériques.
Ainsi, une contribution des systèmes
connectés au réseau à hauteur de 2% dans le
bilan énergétique, l’hybridation des centrales
diesel pour prendre en charge 20% de la
puissance
maximale
appelée
et
l’électrification de 20000 foyers permettront
d’éviter l’émission de 1,2 million de tonnes
de CO2 et 5 mille tonnes de NOx en 2017.
3
2
1
0
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Fig.12. Marché annuel
Nombre de foyers - scénario faible
Nombre de foyers - scénario fort
Puissance PV - scénario faible
Puissance PV - scénario fort
16
20000
14
12
15000
10
8
10000
6
4
5000
2
0
0
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Puissance PV cumulée (MW)
La puissance cumulée à l’horizon 2017 sera
15 MW pour le scénario fort et 2,6 MW pour
le scénario faible (figure 13).
Nombre de foyers
Hybridation
2017
Fig.13. Puissances PV cumulées
Ainsi, le potentiel global du marché Algérien
jusqu’à 2017 avoisine les 860 MW dont le
connecté au réseau représente 94% contre 4%
pour l’hybridation et 2% pour l’électrification
rurale (figure 14).
6. CONCLUSION
Le développement du photovoltaïque en
Algérie a connu ces dernières années un
nouvel essor dû à l’importance accordée par
les
pouvoirs
publics
aux
énergies
renouvelables. L’adoption d’un cadre
juridique favorable, la création d’une
multitude d’organismes oeuvrant dans ce
secteur et le lancement d’importants projets
témoignent de cette volonté. Il n’en demeure
pas qu’il reste beaucoup à faire dans ce
6
domaine et pour lequel une synergie entre les
différents intervenants est plus que nécessaire.
L’expansion du photovoltaïque dans notre
pays passera impérativement par le
développement des applications connectées au
réseau tel qu’il se fait ailleurs à travers le
monde.
Le potentiel solaire dont dispose l’Algérie,
l’ouverture du marché de l’électricité et le
cadre juridique favorable en font que le
marché photovoltaïque Algérien s’annonce
parmi les plus importants de la région.
Bibliographie
[1] Guide des Energies Renouvelables,
Edition 2007, Ministère de l’Energie et
des Mines
[2] Programme indicatif des besoins en
moyens de production d’électricité
2008-2017,
Commission
de
la
Régulation de l’Electricité et du Gaz
[3] SONELGAZ, «Prévisions de la demande
d’énergie électrique - Objectifs période
« 2007– 2017»
[4] Consommation Energétique Finale de
l’Algérie chiffres clés de l’année 2007,
Agence Nationale pour la Promotion et
la Rationalisation de l’Utilisation de
l’Energie (APRUE), Edition 2009
[5] Programme de démonstration solaire
photovoltaïque, SONELGAZ Direction
Recherche et Développement, Mai 2000
[6] Global market outlook for photovoltaics
until 2013, European Photovoltaic
Industry Association, EPIA
March
2009
[7] Concentrating Solar Power for the
Mediterranean Region, Final Report,
Study commissioned by Federal
Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety,
Germany
7