[Série] Énergie solaire : un énorme potentiel encore sous exploité en Afrique (1/4)

L’Afrique possède le plus grand potentiel solaire au monde selon la Banque mondiale. La capacité électrique installée en Afrique, en termes de renouvelable, ne représenteraient qu’environ 1 % des capacités solaires photovoltaïques et éoliennes mondiales, et ce malgré d’énormes ressources prouvées.

En 2022, environ 1 GW de nouvelles capacités solaires ont été installées en Afrique, ce qui porte le total de la capacité photovoltaïque installée sur le continent à 11,6 GW. En termes de capacités installées, les champions africains du photovoltaïque sont l’Afrique du Sud (5826 MW), l’Égypte (1704 MW), l’Algérie (435 MW), le Maroc (318 MW), le Kenya (307 MW) et l’Angola (297 MW).

Le rapport indique d’autre part que l’Afrique reçoit en moyenne une irradiation solaire annuelle de 2119 kWh/m2, et son potentiel technique d’énergie solaire est estimé à 7900 GW. Le continent possède ainsi 60% des meilleures ressources solaires du monde. Selon des données de la Banque Mondiale, analysées par Statista, l’Afrique aurait le plus grand potentiel en termes de production d’énergie solaire au monde.

Avec une production potentielle pratique moyenne d’énergie solaire à long terme de 4,51 kWh/KWp/par jour, l’Afrique devance de peu la région de l’Amérique centrale et du Sud (4,48). Viennent ensuite l’Amérique du Nord, l’Asie, l’Océanie et l’Europe et la Russie en dernier. Même si une très grande partie de ce potentiel reste encore inexploitée, l’Atlas solaire mondial de la Banque mondiale décrit quand même ce potentiel comme une

occasion unique de fournir une électricité abordable, fiable et durable à une grande partie de l’humanité où l’amélioration des opportunités économiques et de la qualité de vie est la plus nécessaire.

En effet, près de 570 millions de personnes n’ont toujours pas accès à l’électricité en Afrique subsaharienne. Plus encore, entre 2018 et 2020, la part de l’Afrique subsaharienne dans la population mondiale n’ayant pas accès à l’électricité est passée de 71 à 77 %. 

Malgré ce potentiel, l’Afrique n’arrive toujours pas à attirer suffisamment de financements pour l’exploiter. En Afrique du Nord, le potentiel de l’énergie solaire encore sous-exploité. Le Maroc et l’Égypte se sont lancés dans de vastes plans d’électrification solaire grâce à des partenariats publics-privés. Un modèle qui montre cependant ses limites.

Bénéficiant d’un ensoleillement tout au long de l’année, l’Afrique du Nord dispose d’un énorme potentiel en matière d’énergie solaire, mais les investissements considérables et les aides publiques nécessaires aux grands projets constituent un défi pour les gouvernements régionaux à court d’argent. Pays arabe le plus peuplé avec quelque 102 millions d’habitants, l’Égypte s’est fixé comme objectif d’atteindre 42 % de son électricité provenant d’énergies renouvelables d’ici à 2035. Le parc solaire de Benban est la parfaite incarnation de cette nouvelle ambition égyptienne.

Installée dans une zone désertique si vaste qu’elle est visible depuis l’espace, cette installation colossale de six millions de panneaux solaires sur 37 kilomètres carrés est née d’un projet de 4 milliards de dollars (3,4 milliards d’euros) partiellement financé par la Banque mondiale.

L’Afrique subsaharienne est dotée d’un potentiel de production d’électricité solaire colossal, qui devrait permettre à la région de satisfaire ses besoins énergétiques de façon durable,

constate Hugo Le Picard, chercheur à l’Institut français des relations internationales (Ifri) dans un édito publié fin mai. En 2017, 4,6 TWh (térawattheures) d’électricité à partir du solaire ont été produits sur le continent, alors que son potentiel théorique est estimé à plus de 60 millions de TWh par an. En comparaison, l’Asie dispose d’un potentiel théorique de 37,5 millions de TWh/an et l’Europe, seulement 3 millions de Twh/an.

Un potentiel sous-exploité…

Alors que l’Afrique est largement sous-équipée en termes de production énergétique, elle n’a pas encore pris le chemin du rattrapage et le solaire ne représente que 2 % de son mix électrique. Sur 80 gigawatts (GW) installés, le photovoltaïque ne représente que 1,5 GW.

Près de la moitié des Africains (600 millions de personnes) n’ont pas accès à l’électricité en 2018 et environ 80 % des entreprises d’Afrique subsaharienne subissent des coupures fréquentes, entraînant des pertes économiques substantielles,

souligne Arnaud Rouget, analyste Afrique à l’Agence internationale de l’énergie, sur le blog de réflexion ID4D animé par l’Agence française de développement (AFD).

…faute d’investissements

Pourtant, des vents favorables soufflaient sur le secteur. La forte baisse des coûts du photovoltaïque, la multiplication des financements soutenus par les bailleurs de fonds et l’appétence du secteur privé pour les projets solaires auraient dû se concrétiser par une plus forte utilisation d’énergie solaire. Malheureusement, les freins et les contraintes restent prégnants.

Le défi du solaire en Afrique subsaharienne n’est ni technologique ni technique,

note Hugo Le Picard.

Contrairement aux centrales thermiques, la quasi-totalité du coût d’une centrale solaire est concentrée dans les dépenses d’investissements. L’investissement solaire nécessite donc des certitudes de paiement sur toute la durée de vie de la centrale, pour pouvoir être financé dans des conditions favorables, soit pendant plus de 25 ans,

poursuit-il. Or, le secteur dans son ensemble reste handicapé par nombre de difficultés. Les services énergétiques restent insuffisants et peu fiables, même dans des pays plus avancés comme l’Afrique du Sud.

Des sociétés nationales d’électricité défaillantes

Parmi les principaux freins à l’investissement dans le solaire, Hugo Le Picard pointe la mauvaise santé financière des sociétés de service d’électricité en Afrique subsaharienne. Selon une étude de la Banque mondiale, sur 39 pays de la région, 12 pays avaient des secteurs électriques qui ne recouvraient pas la moitié de leurs coûts totaux et 18 ne recouvraient même pas leurs coûts d’exploitation. La liste des difficultés techniques et financières impressionne : vétusté des réseaux de transport et de distribution, manque d’investissements de maintenance, importantes pertes techniques en ligne, mais aussi vols dus aux raccordements sauvages, à cela s’ajoutent les factures impayées par les consommateurs.

Hugo Le Picard décrit alors un cercle vicieux qui s’installe :

La mauvaise situation financière de ces entreprises fait baisser les investissements de maintenance. La qualité des services se détériore, la fréquence et la durée des coupures de courant augmentent. Cela a un effet négatif sur les économies des pays représentant un coût allant de 1 à 5 % du produit intérieur brut (PIB) national. De plus en plus d’usagers refusent de payer un service devenu médiocre, ce qui diminue davantage les revenus des compagnies électriques.

Ce constat de la vulnérabilité des sociétés nationales d’électricité est également partagé par Benjamin Denis, responsable équipe projet, chargé de l’énergie, à l’Agence française de développement (AFD).

Dans de nombreux pays d’Afrique subsaharienne, les moyens consacrés au renforcement des opérateurs et à l’atténuation des risques de défaut sont insuffisants […] Du fait de difficultés de trésorerie récurrentes, il n’est pas rare de voir ces compagnies d’électricité payer leurs fournisseurs avec un an de retard,

explique-t-il sur le blog ID4D.

Le déploiement de l’énergie solaire centralisée est aussi limité par la capacité d’absorption des réseaux de distribution. La plupart du temps, ce sont des sociétés nationales qui gèrent le réseau de distribution et achètent l’électricité aux producteurs. Au Kenya c’est KPLC, Sénélec au Sénégal ou Zesco en Zambie. Les producteurs d’électricité, comme les centrales solaires, dépendent alors d’un seul client. Un défaut de la société nationale ou une rupture de contrat laisse planer un risque majeur pour les producteurs d’électricité indépendants.

Meilleur potentiel du solaire flottant au monde

Selon un rapport de l’Association allemande de l’industrie solaire (Bundesverband Solarwirtschaft), l’Afrique recèle le meilleur potentiel de production à l’échelle mondiale. Le rapport révèle que le continent dispose de plus de 100 000 km2 de réservoirs d’eau douce qui peuvent être utilisés pour l’installation de parcs solaires flottants. L’exploitation de 1 % seulement de cette surface se traduirait par une capacité potentielle de 100 GW, soit plus de huit fois la capacité solaire totale installée sur le continent.

À l’échelle mondiale, l’Afrique recèle le meilleur potentiel de production d’énergie solaire grâce à des parcs photovoltaïques flottants. Intitulé « Solarize Africa Market Report 2023 », le rapport rappelle que le procédé du solaire flottant ou photovoltaïque flottant consiste en la mise en place de panneaux solaires sur un plan d’eau, le plus souvent artificiel et dont la valeur environnementale est très faible, comme les gravières, les lacs industriels ou encore les barrages hydroélectriques.

Les intérêts les plus évidents de cette technique sont l’exploitation des plans d’eau inutilisés où il n’y a aucun conflit d’usage, un rendement supérieur de 10% par rapport à celui des fermes solaires terrestres, favorisé par le refroidissement des modules en chauffe par l’eau et une importante réduction de l’évaporation des réservoirs d’eau. L’énorme potentiel du continent découle de ses nombreux réservoirs d’eau douce adaptés à ce genre de parcs photovoltaïques de nouvelle génération.

L’Afrique dispose en effet de plus de 100 000 km2 de réservoirs d’eau douce artificiels qui pourraient être utilisés pour l’installation de centrales solaires flottantes. L’exploitation de 1 % seulement de cette surface se traduirait par une capacité potentielle de 100 gigawatts (GW), soit environ dix fois la capacité solaire totale installée sur le continent à fin 2022, et une production annuelle de 167 térawattheures (TWh). Dans plusieurs pays africains comme le Zimbabwe, le Soudan, l’Éthiopie et le Cameroun, le potentiel de production de l’énergie solaire grâce à des parcs flottants dépasse même la demande annuelle d’électricité.

Encore à ses débuts, le marché africain de l’énergie solaire flottante s’est concentré sur des applications expérimentales ou commerciales avec une capacité relativement faible. Des petites centrales flottantes ont été notamment construites en Afrique du Sud, au Kenya, au Burundi et en Tunisie. La construction du plus grand parc solaire flottant du continent doit être achevée d’ici fin 2023 au Ghana. Il s’agit d’un parc d’une capacité de 65 mégawatts (MW) qui sera installé sur le barrage hydro-électrique de Bui.

Ces dix dernières années, par exemple, l’Afrique du Nord a augmenté sa production d’énergie renouvelable de 40 %, selon les données de l’Agence internationale de l’énergie (IEA) mais la dépendance aux énergies fossiles reste bien ancrée. Grand pays gazier et pétrolier, l’Algérie bénéficie de 3 600 heures d’ensoleillement annuelles.

Pourtant, les énergies renouvelables ne représentent que 1,8 % de la consommation énergétique du pays. Parmi les pionniers de l’énergie verte dans la région, le Maroc s’enorgueillit de sa centrale Noor Ouarzazate, l’un des plus grands complexes solaires du monde, aux portes du Sahara, dans le sud du pays. Mais sa gestion se fait à perte. Pour Ahmed Zahran, PDG de la start-up égyptienne Karm Solar, il est temps de changer le modèle commercial de la vente d’énergie à l’État, reposant comme à Benban sur des partenariats publics-privés. « Les entreprises sont concentrées sur la vente d’électricité à leur acheteur » et ne s’intéressent pas vraiment à « contribuer aux infrastructures des pays dans lesquels elles opèrent », juge-t-il.

Première entreprise privée à obtenir le permis de distribuer de l’électricité solaire en Égypte, Karm Solar conçoit des immeubles alimentés à l’énergie solaire et des systèmes de pompage d’eau pour permettre à des villages d’avoir accès à l’eau et l’électricité sans avoir besoin de recourir au réseau national ou à des énergies fossiles. Sur son site Internet, Karm Solar s’enorgueillit d’avoir permis d’éviter la consommation de 2,3 millions de litres de diesel et la production de 10 000 tonnes de dioxyde de carbone par an.

Un marché sud-africain du solaire en croissance

Le marché sud-africain de l’énergie solaire devrait croître à un TCAC de plus de 9,3 % au cours de la période de prévision 2022-2027. La pandémie de COVID-19 a entraîné un léger retard dans l’exécution des projets de services publics, alors que la demande du segment photovoltaïque résidentiel a été gravement affectée en raison de l’incertitude financière à laquelle sont confrontés les clients ; tandis que, pour les installations commerciales et industrielles, elles ont subi un impact négatif car les dépenses facultatives ont été retardées.

Le marché de l’énergie solaire en Afrique du Sud est susceptible d’être tiré par la présence de ressources naturelles abondantes puisque la plupart des régions d’Afrique du Sud reçoivent plus de 2500 heures d’ensoleillement par an. Cependant, l’adoption croissante de sources d’énergie renouvelables alternatives telles que l’éolien et l’hydroélectricité devrait entraver la croissance du marché. Le segment solaire photovoltaïque devrait dominer le marché au cours de la période de prévision, grâce à une technologie simplifiée et à un coût inférieur par rapport à sa technologie d’énergie solaire concentrée.

En raison de l’augmentation des coupures de courant dans le pays, entraînant la crise de l’électricité et l’augmentation de la demande d’électricité continue, plusieurs opportunités sont attendues pour les acteurs du marché en Afrique du Sud afin de combler l’écart entre l’offre et la demande. Des politiques et programmes gouvernementaux de soutien, ainsi que des investissements croissants, devraient stimuler le marché au cours de la période de prévision.

Principales tendances du marché sud-africain

L’Afrique du Sud a un grand potentiel pour les ressources énergétiques renouvelables, en particulier l’énergie solaire et éolienne, qui sont les technologies les plus importantes parmi les fenêtres d’approvisionnement en énergies renouvelables du pays. L’Afrique du Sud a une moyenne de plus de 2 500 heures d’ensoleillement par an et les niveaux moyens de rayonnement solaire varient entre 4,5 et 6,5 kWh/m2 par jour.

Le Cap Nord du pays est l’une des zones de ressources solaires les plus attrayantes au monde. Le coût des modules solaires photovoltaïques a également considérablement diminué au cours de la dernière décennie, rendant le segment extrêmement lucratif couplé à des ressources abondantes dans le pays. En 2010, le coût actualisé de l’électricité solaire photovoltaïque s’élevait à 0,381 USD/kWh, alors qu’en 2020, ce chiffre était de 0,057 USD/kWh. En conséquence, le pays connaît un certain nombre de projets solaires photovoltaïques dans presque tous les segments d’utilisateurs finaux.

En février 2022, Tharisa plc a signé un accord avec Total Eren et Chariot Ltd pour construire une centrale solaire photovoltaïque afin d’alimenter en électricité une mine en Afrique du Sud. Dans le cadre de cet accord, Total Eren et Chariot devraient développer une centrale solaire photovoltaïque de 40 MWc. De plus, en septembre 2021, le parc solaire photovoltaïque Greefspan II en Afrique du Sud, d’une capacité de 55 MW AC/63,2 MW DC, a atteint sa date d’exploitation commerciale.

La ferme solaire est située dans la province du Cap Nord et a été attribuée dans le cadre du quatrième tour du programme d’approvisionnement des producteurs d’énergie indépendants d’énergie renouvelable d’Afrique du Sud. En 2020, la capacité installée solaire photovoltaïque résidentielle représentait moins de 15 % de la capacité installée totale SSEG en Afrique du Sud. Selon la South African Local Government Association (SALGA), en 2020, environ 13 000 installations SSEG d’une capacité installée estimée à 330 MW ont été installées dans le pays.

Cependant, selon SALGA, seules 3 280 installations SSEG sont officiellement enregistrées, représentant ainsi une capacité estimée à environ 282 MW. Par conséquent, le segment solaire photovoltaïque devrait dominer le marché de l’énergie solaire en Afrique du Sud au cours de la période de prévision.

En rappel, l’énergie solaire est la ressource la plus facilement accessible en Afrique du Sud, avec une moyenne de plus de 2 500 heures d’ensoleillement par an. Le niveau moyen de rayonnement solaire du pays se situe entre 4,5 et 6,5 kWh/m2 par jour. Le gouvernement sud-africain a lancé le programme des producteurs d’énergie indépendants d’énergie renouvelable (REIPPP) en 2011 pour aider à la croissance du secteur de l’énergie solaire dans le pays. Le 5e cycle de REIPPP exécuté en 2021 a attiré 102 propositions d’énergie renouvelable pour une capacité d’environ 2,6 GW.

Paysage concurrentiel

Le marché sud-africain de l’énergie solaire est modérément consolidé. Certains des principaux acteurs du marché sont Canadian Solar Inc., ART Solar Ltd, Energy Partners Solar (Pty) Ltd, IBC Solar AG et SegenSolar (Pty) Ltd.