Soutenance mémoire
La place des énergies renouvelables dans le monde
Une asymétrie fondamentale s’est fait remarquée11 : les énergies traditionnelles ne paient pas ou paient mais partiellement les pollutions qu’elles engendrent, alors que les énergies renouvelables ne reçoivent que très partiellement des subventions pour compenser le fait de ne pas être polluantes. Elles sont chères en générale par rapport aux énergies fossiles. Seul les aides allouées sous formes de subventions, exonérations fiscales, tarifs de rachat de l’électricité solaire ou éolienne, etc. Mais avec le temps12, le prix des équipements nécessaires pour fournir ces énergies renouvelables diminueront. De plus, les coûts et prix des énergies fossiles augmenteront surtout si le prix du CO2 vient encore à renchérir l’usage. Par ailleurs, la capacité installée d’énergie renouvelable a augmenté rapidement au cours de la dernière décennie dans le monde entier. Même les pays en développement ont commencé adopté l’énergie solaire alors que la croissance a été principalement marquée dans les pays développés. Dans les Etats membres du COMESA, le développement de l’industrie des énergies renouvelables prend place dans le contexte des niveaux d’électrification différents. Dans les pays comme la RDC, le Malawi et l’Ouganda, les taux d’électrification sont très faibles (moins de 10%). Et justement, dans ces pays (surtout dans les milieux réculés), l’énergie renouvelable est vue comme une solution incontournable qui permettrait de fournir de l’électricité décentralisée. La fourniture d’énergie y serait très coûteuse si elle provenait des centres conventionnels de distribution d’énergie. Aussi, elle exigerait une forte extension des infrastructures. Ces Etats membres du COMESA se caractérisent toujours par un énorme potentiel hydroélectrique, qui constitue et constituera toujours comme la principale source d’énergie renouvelable. De plus, toujours dans ces Etats membres du COMESA, les applications photovoltaïques (PV) sont en augmentation et cela pour deux raisons : d’un côté, l’abondance de la ressource d’énergie solaire dans tous ces États et d’un autre côté, la demande d’approvisionnement en électricité dans les régions reculées. L’énergie solaire offre un avenir meilleur, des perspectives considérables. Grâce à l’utilisation des systèmes de PV, des institutions rurales domestiques et publiques comme hôpitaux et écoles, les équipements de télécommunication sont électrifiées. En plus, l’énergie solaire permet également de pomper de l’eau. Quant à l’énergie thermique solaire, elle est surtout utilisée dans des institutions publiques dans les régions reculées (hôpitaux, bâtiments gouvernementaux) et des hôtels pour le chauffage d’eau. Et ce marché commercial de l’énergie solaire est en plein croissance14.
Approche historique de l’énergie solaire
Dans la culture Egyptienne ancienne28, le soleil représente l’élément central autour duquel tout s’organise. Les Egyptiens se sont attachés au mouvement du soleil, de son couché à son levé qui équivaut à une renaissance. Dans la mythologie Grecque, deux Titans engendrent Hélios, le Soleil, considéré comme un cocher merveilleux. Chaque, jour avec son char, il s’embarque pour la nuit. Chaque jour, il gagne contre les ténèbres : il est symbole de pouvoir. Le soleil est également à l’origine de nombreuses applications quotidiennes, des usages non énergétiques tels que : source de lumière naturelle, composante de l’agriculture, moyen d’orientation, indicateur de l’heure, etc. Grâce à la nature du rayonnement solaire, les végétaux effectuent son cycle photosynthétique. De plus, le soleil est également un des éléments de croissance des plantes. L’application indirecte de l’énergie solaire commence avec la découverte du feu. En brûlant du bois, l’homme pense qu’il libère une énergie d’origine solaire. En effet, l’arbre a accumulé cette énergie pendant sa croissance. Ce point de vue donne une idée selon laquelle, les combustibles fossiles, charbon, pétrole, gaz naturel, ont une lointaine origine solaire car les biomasses dont ils sont issus ont utilisé l’énergie solaire pour leur croissance. Même, avec l’énergie hydraulique, c’est l’énergie solaire qui joue un grand rôle. L’énergie solaire vient en extraire l’eau des océans et le réparti sous forme de pluie. Ainsi, l’énergie solaire est à l’origine de toutes les formes de production énergétique aujourd’hui utilisée sur terre à l’exception de l’énergie nucléaire, de la géothermie et de l’énergie marémotrice. Quant à l’application directe ou « utilisations actives » de l’énergie solaire, la chaleur collectée est utilisée dans des applications domestiques comme le chauffage des maisons, la production d’eau chaude à usage sanitaire, la cuisson des aliments, ou dans des applications industrielles, etc. Cette chaleur peut aussi être transformée en énergie mécanique en vue d’applications diverses comme le pompage de l’eau, la mise en mouvement de machines artisanales ou industrielles, et même pour l’entraînement d’un alternateur afin de produire de l’électricité (conversion thermodynamique de l’énergie solaire). Cette dernière est une variante du solaire thermique. Elle se différencie en cela qu’elle utilise l’énergie thermique du soleil afin de la transformer dans un second temps en électricité. Mais par extension, l’expression « énergie solaire » est souvent employée pour désigner l’énergie photovoltaïque ou l’énergie thermique obtenue à partir du rayonnement solaire comme la montre la figure ci-après. Actuellement, ces deux voies principales sont les plus exploitées. « L’histoire des capteurs thermiques à basse température remonte en XVIIIe siècle avec le physicien Horace Bénédict de Saussure. La commercialisation de chauffe eau solaire a commencé vers 1910 en Arizona et en Californie »29 Quant à la conversion photovoltaïque, elle est beaucoup plus récente. Le phénomène physique a été découvert « en 1839 par Alexandre-Edmond Becquerel » 30. Mais il n’utilisait l’énergie solaire que pour la photographie. C’est en 1954, avec « Chapin, Fuller, et Pearson »31, trois chercheurs américains, que la conversion directe de l’énergie solaire en électricité a commencé avec la découverte d’une cellule au silicium…utilisé à l’époque pour alimenter les satellites dans l’espace. La technologie du silicium monocristallin se développe très vite. Les cellules photovoltaïques32 sont fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs, comme le silicium, produits à partir d’une matière première de très grande pureté. Grâce à ces galettes de 1mm d’épaisseur, la lumière est transformée directement en courant continu. Une partie du rayonnement solaire se trouve transformée dans une cellule photovoltaïque en électricité. Mais comme le Soleil n’est pas visible en un point de la Terre 24 heures sur 24, cette application nécessite l’utilisation de batteries ou autres systèmes qui assurent le stockage de l’énergie en vue d’une consommation hors période d’ensoleillement. Sinon, le système d’énergie solaire photovoltaïque peut être utilisé pour fournir de l’électricité sur la connexion au réseau. En réalité, il existe trois manières de s’alimenter en énergie solaire Photovoltaïque :
Le principe de l’alimentation direct,
Le principe de l’alimentation avec stockage sur batterie,
Le principe de la connexion au réseau
L’énergie solaire photovoltaïque connait de plus en plus de succès parmi les autres sources d’énergies33. Elle est même sans concurrence dans certains cas comme l’alimentation de sites isolés ou l’électrification rurale de régions de faible densité de population. Elle est appliquée dans différents domaines :
Dans les petits appareils : montres, calculettes, gadgets alimentés par des cellules de faible puissance.
Dans les générateurs autonomes pour l’alimentation d’habitations isolées, des zones rurales des pays en voie de développement, de relais de télécommunication, de systèmes professionnels variés (balises en mer, mesures météo, parcmètres….). Depuis peu, il existe aussi des tuiles solaires qui s’intègrent mieux dans le paysage urbain. Le premier atlas du rayonnement solaire a été établi en 1984 pour 24 pays européens et méditerranéens. De plus des satellites d’observation permettent de relever en détails, grâce à des images, la valeur annuelle de l’énergie solaire reçue sur une région du globe. Actuellement, les principaux producteurs d’électricité photovoltaïque sont le Japon, l’Allemagne, et les EU. L’énergie solaire compte de nombreux atouts, ceux-là peuvent se diviser dans trois points de vue, qui sont écologique, économique et social. Ceci étant, voyons en quoi l’énergie solaire pourrait-elle contribuer au développement durable.
Les projets solaires déjà appliqués ou envisagés
Les projets en cours et ceux qui ont déjà été terminés sont les suivants:
Projet à Benenitra : Il s’agit d’un hybride c’est-à-dire, utilisation de l’énergie solaire fusionnée avec un centrale thermique diesel.
Projet Analatasy (Ford Dauphin) : Il s’agit d’un petit projet solaire destiné notamment pour la commune…, il est financé par l’Union Européenne.
Aussi, pour Antananarivo, Mahanoro, et Tamatave : Des lampadaires Le gouvernement Chinois a offert un dont : des lampadaires pour l’éclairage public, par système photovoltaïque.
Un central solaire existe également à Ampizarantany : Il est spécialement conçu pour recharger des batteries. Le financement provient uniquement de l’Etat. La population locale bénéficie gratuitement des batteries (des batteries spécialement faites pour le stockage de l’énergie solaire) pour leurs besoins en éclairage ou autres activités domestiques. A chaque épuisement de la batterie, la population se rend au centre pour la recharger muni d’une petite somme d’argent déjà convenue.
Ankarànana : ADER y a installé un système photovoltaïque d’une puissance de 3KW
Et le plus grand projet envisagé actuellement, se trouve au port Bergé : Un central hybride (solaire et thermique) dégageant une puissance de 2,5 MW.
Recommandations
Comme Madagascar paie encore au prix fort la prééminence de l’utilisation des sources d’Energie fossiles et la prédominance du Bois Energie comme combustibles destiné à la cuisson. Ce contexte conduit à des conséquences néfastes sur le plan socio-économique et politique en ce qui concerne les Produits Pétroliers et sur le plan environnemental en ce qui concerne le Bois Energie. Toute action devrait être orientée vers l’exploitation des ressources naturelles énergétiques potentielles disponible localement pour produire durablement de l’Energie satisfaisant aussi bien, aux besoins énergétiques en terme de qualité et de quantité et accessible à tous à l’échelle du pays.
Mener une gestion cohérente du secteur Energie : Afin d’établir un schéma directeur de l’Energie et créer un climat favorable au développement de l’exploitation des Energies renouvelables, il est important de mettre en harmonie et à établir une cohérence entre les sous secteurs. Il est également important de mettre en place un dispositif permettant de compiler les données concernant le secteur énergie, faire un inventaire des ressources énergétiques potentielles du pays notamment les ressources solaires, mais aussi les ressources hydrauliques, et éoliennes, etc. En plus, il faut étendre cette démarche de gestion cohérente du secteur énergie avec les autres secteurs du développement comme l’agriculture, l’industrie. Ceci permettra de gérer la demande, planifier la production et identifier des nouvelles ressources potentiellement valorisables en énergie.
Minimiser les menaces à l’approvisionnement en bois énergie et hydrocarbures en favorisant le reboisement à vocation énergétique et la production d’agrocarburant. L’épuisement progressif des sources d’Energie fossiles, accompagné des fluctuations des prix sur le marché international et la raréfaction des ressources forestières constituent une menace pour l’approvisionnement en Energie du pays. En effet, la forte dépendance d’approvisionnement en sources d’Energies fossiles vis-à-vis d’un pays tiers équivaut à une faiblesse en matière de sécurité énergétique pour Madagascar. Aussi, la forte dégradation des ressources forestières liée à son exploitation anarchique pourra compromettre dans le futur l’approvisionnement durable de nos besoins en Bois Energie. Concevoir et mettre en œuvre une stratégie pour la promotion du reboisement à vocation énergétique permet non seulement d’assurer durablement l’approvisionnement en Bois Energie, mais aussi de sécuriser les ressources forestières naturelles encore existantes et les ressources hydrauliques avec l’effet combiné de séquestration des émissions massives du CO2. De plus, le pays dispose une autre ressource énergétique qui est l’agrocarburant. Il permet d’atteindre deux objectifs : réduire significativement l’importation des Produits Pétroliers et réduire également la consommation en Bois Energie en substituant les combustibles pour la cuisson, c’est-à-dire le bois de chauffe et le charbon de bois. Aussi, des actions de vulgarisation des foyers économes devraient être menées auprès des ménages.
Promouvoir l’exploitation rationnelle des ressources d’Energies locales pour la production d’Energie électrique. Madagascar dispose de ressources naturelles énergétiques considérables, alors pourquoi continuer à privilégier la production de l’électricité par l’utilisation de produits pétroliers qui coûte cher au pays. Madagascar doit affirmer clairement sa stratégie de développer la production d’électricité par la valorisation des ressources renouvelables potentielles du pays. Madagascar doit alors développer l’exploitation des ressources hydrauliques, solaires, biomasses, et éoliennes pour la production de l’Electricité tout en favorisant l’interconnexion. Il s’agit d’une volonté politique de l’Etat afin d’appuyer et multiplier les initiatives d’investissement dans la valorisation des ressources naturelles locales potentielles à vocation énergétiques. Pour cela, il est prioritaire de réaliser des appels d’offre ou d’appels à candidature pour la valorisation des sites déjà identifiés et étudiés ainsi que la mise en application. Enfin, pour être cohérent dans la stratégie de développement des Energies renouvelables, toutes les centrales thermiques serviraient de solution d’appoint et soudure et devraient être alimentées par des ressources énergétiques renouvelables au lieu d’un combustible fossile. Le véritable défi réside alors dans le déploiement de mesures qui permettra aux bailleurs de fonds et les investisseurs privés de mobiliser des fonds tout en étant assuré de la viabilité des projets, de l’existence d’une bonne gouvernance du secteur, de l’atténuation des risques à son niveau minimum.
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Table des matières
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
INTRODUCTION
Partie I : CADRAGE THEORIQUE
Chapitre I : Généralités sur les Energies Renouvelables et le développement durable
Section II : Concepts d’énergie renouvelable
Section III : La place des énergies renouvelables dans le monde
Section IV : Concepts de développement durable
1. Concept de durabilité
2. Application du principe de développement durable
3. Les priorités du développement durable
4. L’interaction économique, écologique, et sociale
5. L’économie verte et le développement durable
Chapitre II : Le solaire, un facteur de développement durable
Section I : Approche historique de l’énergie solaire
Section II : L’énergie solaire du point de vue écologique
Section III : L’énergie solaire du point de vue économique
1. C’est une ressource inépuisable
2. La période de remboursement de rétablissement
3. L’énergie solaire est subventionnée par l’Etat
4. Elle permet de sauver argent sur la facture de l’électricité
5. L’énergie solaire n’exige aucun carburant
6. L’énergie peut être produite sur les lieux mêmes d’utilisation
7. L’utilisation de l’énergie solaire réduit indirectement des coûts de santé
8. Accroissement du temps disponible
9. Création d’emplois dédiés
10. Développement de nouvelles activités
Section IV : L’énergie solaire du point de vue social
1. Education
2. Santé
3. Accès à l’eau propre
4. Sécurité
5. Accès à l’information
6. Egalité des genres
Partie II : L’ENERGIE A MADAGASCAR
Chapitre I : Etats des lieux
Section I : Contexte énergétique à Madagascar
1. Le bois énergie comme principale combustible
2. Forte dépendance en produits pétroliers (Hydrocarbures)
3. Carence en production d’électricité
4. Un potentiel d’énergies renouvelables encore peu valorisé
Section II : L’offre et la demande au niveau du secteur énergie à Madagascar
1. Situation de l’Offre dans le secteur énergie à Madagascar
2. Situation de la Demande dans le secteur énergie
Section III : Les potentiels en énergies renouvelables à Madagascar
Section IV : Les objectifs du secteur énergie à Madagascar
Chapitre II : L’énergie solaire pour une électrification durable à Madagascar
Section I : Energies solaires à Madagascar
3. Le solaire photovoltaïque
4. Le solaire à concentration et cuiseur solaire
Section II : La place de l’énergie solaire dans la politique énergétique Malgache
Section III : Les projets solaires déjà appliqués ou envisagés.
Section IV : Recommandations
CONCLUSION
Annexes
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