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Ateliers 1 & 2 A 1. PROGRAMME D’ELECTRIFICATION & MANAGEMENTS TECHNIQUES DES PROJETS Schémas Directeurs & Va

Ateliers 1 & 2 A 1. PROGRAMME D’ELECTRIFICATION & MANAGEMENTS TECHNIQUES DES PROJETS Schémas Directeurs & Valorisation de l’Electrification Rurale Gauthier DUPONT Chef de Projets – Division Energie, Laymeyer International GmbH – Allemagne.

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Ateliers 1 & 2 A 1. PROGRAMME D’ELECTRIFICATION & MANAGEMENTS TECHNIQUES DES PROJETS Schémas Directeurs & Va

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  1. Ateliers 1 & 2 A 1. PROGRAMME D’ELECTRIFICATION & MANAGEMENTS TECHNIQUES DES PROJETS Schémas Directeurs & Valorisation de l’Electrification Rurale Gauthier DUPONT Chef de Projets – Division Energie, Laymeyer International GmbH – Allemagne www.cier2008.com

  2. Titre : Plans Locaux d'Electrification au Sénégal et au Mali Dans le contexte actuel de restructuration et de privatisation du secteur de l’électricité, les Plans Locaux d’Electrification (PLE) jouent un rôle central et novateur dans la promotion de l’électrification rurale auprès des investisseurs privés. Le financement mixte, public par l’Etat avec le soutien des bailleurs de fonds et privé, impose des contraintes et objectifs multiples. Il s’agit d’une part d’optimiser la rentabilité économique des projets, et d’autre part de satisfaire les attentes de l’investisseur privé, à savoir définir un plan en adéquation avec sa capacité limitée d’investissement et lui assurer une rentabilité financière suffisante de son investissement sur fonds propres. De manière générale, leur caractère local requiert également des études socio-technico-économiques plus détaillées. Depuis 2003, quatre études ont permis d’établir trois PLE au Sénégal et dix au Mali. Les aspects techniques auxquels sont confrontés les ingénieurs concernent principalement : L’exploitation des Systèmes d’Information Géographique, y compris les images satellites Les études technico-économiques basées sur l’identification des sources optimales d’alimentation pour un tarif moyen donné : • Extension du réseau moyenne tension • Systèmes décentralisés : • Centrales diesel • Energies renouvelables (biomasse, photovoltaïque et mini-hydroélectricité) • Systèmes hybrides (éolien-diesel, éolien-photovoltaïque-diesel) La définition des PLE. Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  3. Contenu de la Présentation • Cas d’Etude • Contexte • Système d’Information Géographique (SIG) • Images Satellites • Sources optimales d’alimentation • Diesel vs. Réseau MT • Energies Renouvelables (Biomasse, PV, mini-hydro) • Hybrides (Eolien-Diesel, Eolien-PV-Diesel) • Plans Locaux d’Electrification (PLE) Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  4. 1. Cas d’Etudes de PLE • Sénégal • 13 Concessions (un ou plusieurs départements) • Objectif : Toutes les localités de plus de 1000 habitants • PLE de 3 Concessions • Kaffrine (2003-04 – BAD) • Fatick-Gossas et Kaolack-Nioro (2004 – KfW) • Mali • 10 Zones d’Electrification Multi-Sectorielles (ZEM) • Objectif • 1ère année : 5000 nouveaux abonnés par ZEM 10000 ZEM Périphérie de Bamako • Liste de localités prioritaires • PRODER 1er Groupe : Mopti et Ségou (2006-07 – KfW) • PRODER 2ème Groupe : 8 autres ZEM (2005-06 – BM) Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  5. 2. Contexte – Généralités • Objectifs nationaux de développement • Lutte contre la Pauvreté (CSLP) • Augmentation du taux d’électrification • Environnement • Privatisation du secteur • Génération, Transport, Distribution • Concessions, IPP (Producteurs Indépendants) • Financement • Public – Bailleurs de Fonds • Investisseur Privé – Capacité d’investissement limitée • Subventions • Rentabilité double : Projet et Investisseur • Cadre institutionnel Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  6. 2. Contexte – Cadre Institutionnel • Réorganisationdu Secteur • Agenced’ElectrificationRurale • Sénégal : ASER • Mali : AMADER • Participationdu Privé • SénégalConcessionnaire • MaliPermissionnaire Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  7. 2. Contexte – Etudes Multidisciplinaires • Cadre Législatif, Institutionnel et Organisationnel • Etudes Socio-économiques • Enquêtes Socio-économiques • Prévision de la Demande • Etudes Technico-économiques • Diesel vs. Réseau MT • Energies Renouvelables (Biomasse, PV, mini-hydroélectricité) • Hybrides (Eolien-Diesel, PV-Diesel, Eolien-PV-Diesel) • Sources d’Origine HT • Réseau MT allégés (monophasé, biphasé) • Analyse Financière • Etudes d’Impact Environnemental et autres • Promotion, Exploitation, Risques et Obstacles • Support informatique (Base de données – SIG) Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  8. 2. PLE vs. Plans Directeurs • Client (Agence d’Electrification Rurale) • Dimension régional  Etendue réduite • Une des composantes de l’ERSouvent le Cadre est défini par un Plan Directeur • Egalement destiné à attirer des investisseurs privés • Etudes plus détaillées • Données Socio-économiques • Etude financière • Investisseur encore inconnu • Stratégie politique et/ou économique • Technique (réseau, énergies renouvelables) • Moyens financiers Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  9. ArcGIS- Interface HM- Edition- Production cartes- Requêtes géo.- Appel Dll Dll (POO Delphi)- Importation- Prévision demande- Mailles- Projets- Technico-économique MS Access- Edition- Requêtes- Rapports- Exports Word/Excel ImagesPhotosCartes FondsdePlan Géo. Technique Géodatabase 3. Structure du SIG • Système Intégré Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  10. 3. SIG – Données consolidées • Liste des localités • Référence administrative • Population, ménages, concessions • Electrifiées? si oui, comment? • Infrastructures (Sanitaires, Socio-communautaires, Productives) • Représentation géographique • Un point = une dimension • Innovation : Images Satellites  2 dimensions • Réseaux HT et MT existants  Distance des localités au réseau MT existant • Autoproducteurs • Sources potentielles • mini-hydro • éolien Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  11. 3. Exemple du SIG – Concessions du Sénégal Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  12. 3. Exemple du SIG – Interface Utilisateur Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  13. 3. Exemple du SIG – Carte du vent Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  14. 3. Exemple d’Intégration dans le SIG - Projet • Clique surun projet Fenêtres’ouvre affichantles données etles résultatstechnico-économiques Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  15. 4. Images Satellites • PLE de Kaolack-Nioro et Fatick-Gossas • 2 x 7 Images SPOT 5 • 5 m noir et blanc • 10 m couleur • Fusion et traitement • Interprétation • Villages • Routes, Cours d’eau, Réserves, etc. • Représentation géographique à 2 dimensions des localités = superficie • Structure spatiale villageoise (groupée ou dispersée) • longueur du réseau BT = fonction (population, superficie) Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  16. 4. Exemple Image Satellite SPOT 5 Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  17. 4. Interprétation Images Satellites Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  18. 4. Images vs. Relevé Topo • Coûts • Images Satellites : 10 % du budget de l’Etude • Durée (moins de 3 mois pour 1800 villages) • Etude a démontré l’intérêt de cette nouvelle approche Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  19. 5. Source Optimales - Tarifs EnquêtesSocio-économiques Objectif Etude PLE A rentabilité donnée Minimiser le tarif financier Tarif Moyen non Prévision de la Demande TarifFinancier=TarifMoyen± 15% STOPAdéquation entre le Tarif Moyen et le Tarif Financier ~0,35 €/kWh oui Sources optimalesPLE Analyse Financière Tarif Financier Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  20. 5.a. Diesel vs. Réseau MT – Paramètres • Coûts • Equipements • Réseaux BT : €/km - km/habitant • Réseaux MT : €/km - poste MT de mesure - postes MT/BT • Centrales diesel : €/kW = a  kW b • Production • Réseau MT : tarif MT €/kWh • Centrales diesel : €/l fuel et lubrifiant • Maintenance + Exploitation • Renouvellement (durée de vie) + Extensions • Subvention sur les investissements initiaux • Taux d’actualisation et Période d’actualisation • Tarif moyen  Prévision de la demande Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  21. Coût actualisé Diesel Subvention70% 4000-5000 5.a. Diesel – Limite Nombre d’Habitants Coût actualisé (€/kWh) Tarif moyen 0,35 Population de la localité Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  22. = Limite MT Longeur MT Coût actualisé Réseau MTpour une longueur MT donnée Pop. donnée 5.a. Réseau MT – Limite MT Longueur à laquellecoût actualisé = tarif moyen Coût actualisé (€/kWh) Tarif moyen Population de la localité Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  23. 5.a. Limite MT – une localité LIMITE MT Pas d‘extension MT Extension MT Longueur d´extension du réseau MT < Limite MT Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  24. 5.a. Limite MT - Grappes Pas d‘extension MT Extension MT en Grappe Longueur d´extension du réseau MT <  Limites MTi Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  25. Longeur MT Coût actualisé Réseau MT pour une longueur MT donnée Pop. donnée 5.a. Comparaison Diesel – Réseau MT Longueur à laquellecoût actualisé MT = coût actualisé Diesel < Limite MT Tarif moyen Coût actualisé (€/kWh) Coût actualisé Diesel Population de la localité 4000-5000 Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  26. DIESEL AUTREEx. PV coût actualisé MT = coût actualisé Diesel RESEAU MT Limite MT 4000-5000 5.a. Diesel vs. Réseau MT – Résultats Distance au réseau (km) Population de la localité ~500 Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  27. Une localitéAujourd’huiRéseau existant Dans 10 ans Extension du réseau MT dans la région 5.a. Diesel vs. Réseau MT – Evolution DIESEL AUTRE Distance au réseau (km) RESEAU MT Population de la localité Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  28. 5.a. Diesel vs Réseau MT – Exemple 1 Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  29. 5.a. Diesel vs Réseau MT – Exemple 2 Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  30. Diesel Subvention (€) Réseau MT Coût actualisé (€/kWh) Réseau MT Diesel Longueur du réseau MT du projet Longueur du réseau MT du projet 5.a. Diesel vs Réseau MT – Subvention • A coût actualisé égal, la solution Diesel nécessite une subvention bien plus petite • Maximisation du nombre de nouveaux abonnés à subvention donnée favorise les solutions avec centrales Diesel par rapport aux extensions de réseaux MT Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  31. 5.b. Biomasse – Huile de Pourghère Jatropha • Pourghère : Arbuste dont on tire de l’huile à partir des graines • Huile = substitut du Diesel, mais plus agressif • Taux d’utilisation de 25 à 50%  Baisse du coût actualisé de 5 à 10% • Conditions de bon fonctionnement et de rentabilité • Définir qualité de l’huile • Moteur • Peut fonctionner avec 50% d’huile • Pas de réduction de sa durée de vie • Pas de coûts supplémentaires de maintenance et exploitation • Gain en gasoil : ~0,6 litre / habitant / % d’huile sur 10 ans 100.000 habitants et taux d’utilisation de 50% • 3 millions de litres de gasoil économisés • 9000 tonnes CO2 Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  32. 5.b. Systèmes Photovoltaïques Familiaux (SPF) • Irradiation moyenne journalière 5000-5300 Wh/m²/jour • 8 à 10 €/Wc • Usage • Eclairage et Audio-visuel • Pas adapté aux charges productives • Avantages • Modularité • Simple, fiable • Facilement commercialisable • Désavantages • coût d’investissement initial important • Energie limitée  Maîtrise de la consommation  Demande contrainte • Batteries (durée de vie et entretien) Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  33. Raccordement BT extension et raccordement BT SPF 50 Wc Tarif moyen 0,35 SPF 50 Wc 2 portées 5.b. SPF vs. Raccordement BT Coût actualisé (€/kWh) 0,50 Longueur de l’extension BT (m) Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  34. Puissance Puissance Demande Demande Diesel Diesel Spilling Production hydraulique Production hydraulique 24 heures 24 heures 5.b. Mini-Hydroélectricité • Conditions • Localisation et données fiables sur long-terme • Proximité des populations • Désavantage • Variabilité saisonnière Energie non turbinée = Spilling www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  35. Production Diesel Production Eolien Demande Demande Demande MWh/an MWh/an MWh/an Spilling Spilling Production Diesel ProductionDiesel Production Eolien Production Eolien Année Année Année 5.c. Eolien-Diesel – Taux de Pénétration Sans batteriesTaux limité : 30% Electrification Rurale • Demande croissante • Pas de subvention après 3 ans • Batteries • Adaptabilité • Energie non captée (Spilling) Avec batteriesTaux élevé 250% Avec batteriesEn 2 étapes Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  36. 5.c. Systèmes Hybrides Eolien-Diesel • Durée de vie du système = 15 ans • Potentiel éolien • Données insuffisantes – Exemple au Mali • Seule campagne de mesure : 41 m à Gao : 5,1 m/s • Une autre en cours • Faible • 4,3 m/s à 30 m : 4000 localités • 5,4 m/s à 30 m : 1000 localités • 6 m/s à partir de 40-50 m et rare  Exclu • 1 – 2 €/kW + 40 % au moins + Batteries Gauthier DUPONT www.cier2008.com

  37. 5.c. Hybride Eolien-Diesel vs. Diesel /1 • Avec batteries – Autonomie 1 jour • Taux de pénétration = 30% • Vitesse moyenne du vent = 5,6 m/s www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  38. 5.c. Hybride Eolien-Diesel vs. Diesel /2 • Avec batteries – Autonomie 2 jours • Taux de pénétration = 250% • Vitesse moyenne du vent = 5,6 m/s www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  39. 5.c. Hybride Eolien-Diesel vs. Diesel /3 • Sans batteries • Taux de pénétration = 30% • Vitesse moyenne du vent = 5,6 m/s www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  40. 5.c. Hybride Eolien-Diesel vs. Diesel /4 HPNSWD (High penetration, no-storage wind-diesel) • Sans batteries • Taux de pénétration = 250% • Vitesse moyenne du vent = 5,6 m/s www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  41. 5.c. Hybride Eolien-Diesel vs. Diesel /5 HPNSWD (High penetration, no-storage wind-diesel) • Sans batteries • Taux de pénétration = 250% • Vitesse moyenne du vent = 5,0 m/s www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  42. 5.c. Systèmes Hybrides Eolien-PV-Diesel • Pas de complémentarité saisonnière • Composante PV moins compétitives que Eolien www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  43. 6. Trois PLE au Sénégal www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  44. 6. Dix PLE au Mali /1 www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  45. 6. Dix PLE au Mali /2 www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  46. 6. Dix PLE au Mali /3 www.cier2008.com Gauthier DUPONT

  47. Plans Locaux d’Electrification Rurale Merci ! Pour votre attention ! www.cier2008.com Gauthier DUPONT

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