Alors que les énergies renouvelables se forgent une place centrale dans la stratégie énergétique sénégalaise, une flexibilité accrue du système électrique devient nécessaire pour atténuer la nature intermittente de ces ressources et garantir une électricité fiable et bon marché dans le pays. Sans flexibilité, le réseau électrique souffrira d’instabilité chronique, créant des difficultés pour les industries manufacturières et pesant négativement sur la croissance économique. La production flexible d’électricité va renforcer la fiabilité du système, mais elle réduira également le coût de l’électricité en fonctionnant en symbiose avec les énergies renouvelables.

Le Sénégal est l’une des économies les plus dynamiques d’Afrique. Le pays a affiché une croissance annuelle moyenne de 6% au cours des quelques années précédant la pandémie COVID-19. Pour sortir de la récession économique de 2020, un plan de relance a été mis en œuvre, mais la croissance du pays est toujours limitée par un approvisionnement insuffisant en électricité de même que par son prix, qui est parmi les plus élevés au monde. Augmenter l’alimentation électrique et abaisser le coût de l’électricité est donc fondamental pour soutenir la reprise économique sénégalaise.

C’est pourquoi le développement du secteur électrique est une priorité pour le Sénégal, et un élément central du Plan Sénégal Emergent (PSE) du gouvernement, qui vise à garantir l’accès à l’électricité pour tous d’ici 2025. Ce plan fixe notamment un objectif ambitieux pour les énergies renouvelables, qui devront représenter 30% du mix énergétique d’ici 2030. De grands projets sont en cours pour atteindre cet objectif. Deux parcs photovoltaïques de grande ampleur sont actuellement en construction, et fourniront de l’électricité à 15 000 ménages ruraux. En outre, le projet de parc éolien de Taiba N’Diaye (PETN) de 158,7 MW augmentera la capacité de production du Sénégal de 15%.

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Ces projets d’énergies renouvelables offriront évidemment une source d’énergie propre et bon marché pour le pays, mais il est important de comprendre que leur nature intermittente créera des défis importants pour la stabilité du système électrique dans son ensemble. Nuages ou rafales soudaines de vent provoqueront une volatilité intense de la puissance électrique générée, mettant ainsi le réseau à rude épreuve. Pour faire face à ce problème, le pays ne pourra pas s’appuyer sur la technologie traditionnelle des turbines à gaz, trop inflexible, mais peut se tourner vers des ressources de génération d’énergie flexibles à démarrage rapide comme les moteurs, qui permettent de fonctionner pour satisfaire les pics de demande, et de compenser l’intermittence.

Une vraie flexibilité, c’est pouvoir ajuster la puissance électrique en secondes et minutes, et non en heures

Smart Energy vision, night time

Pour maintenir l’équilibre du réseau, des formes flexibles d’électricité doivent être disponibles pour augmenter la production au même rythme que la production éolienne et solaire fluctue. Cela signifie que les systèmes doivent répondre dans des délais différents, de quelques secondes à quelques minutes. Ce n’est pas le cas des centrales électriques conventionnelles reposant sur les turbines à gaz, qui peuvent prendre plusieurs heures pour passer à un fonctionnement à pleine puissance. Même s’il est vrai que les turbine à gaz peuvent tant bien que mal fournir une forme de flexibilité en étant maintenue à charge partielle, c’est un mode de fonctionnement que se révèle inefficace, cher et lourd en émissions de carbone.

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En revanche, les centrales utilisant la technologie des moteurs à combustion interne offrent une flexibilité maximale, en faisant par là même un allié parfait des énergies renouvelables. Constitués de plusieurs moteurs ou modules pouvant être mis en route instantanément, elles offrent une large gamme de disponibilité d’alimentation électrique venant compléter les énergies renouvelables sans sacrifier l’efficacité du système. Si un orage soudain, par exemple, coupe l’approvisionnement en énergie solaire et augmente la demande d’électricité lorsque les lumières sont allumées, un certain nombre de moteurs électriques au sein de l’installation flexible peuvent être mis en marche en quelques minutes pour fournir la demande électrique requise. Ils peuvent être désactivés tout aussi rapidement lorsque la tempête passe. Plus important encore, l’utilisation de petits moteurs à combustion modulaires pour fournir une charge flexible permet aux plus grandes usines à cycle combiné de fournir une charge de base stable, tirant parti de leur rendement élevé lorsqu’elles fonctionnent à pleine capacité et réduisant les coûts énergétiques globaux.

Ces moteurs apportent également une sécurité supplémentaire, car ils peuvent tout aussi bien fonctionner au gaz qu’au fuel en cas de rupture d’approvisionnement du gaz, mais aussi in fine aux bio-fuels quand ceux-ci deviendront économiquement compétitifs et largement disponibles.

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Toutes les études d’experts convergent pour montrer que les centrales électriques flexibles basées sur la technologie des moteurs à combustion interne permettent de libérer le plein potentiel des énergies renouvelables, en générant des économies annuelles supérieures à 5%, en réduisant les émissions de CO2, ainsi que la consommation globale d’eau. En effet, les centrales à moteur à gaz consomment près de 50% moins d’eau que les centrales à turbine à gaz de taille similaire et 75% à 85% moins d’eau qu’une centrale au charbon. Dans un contexte de réchauffement climatique, la consommation d’eau est bien évidement un paramètre à ne pas négliger.

La relance économique du Sénégal nécessite une électricité abordable et fiable, mais aussi durable. En déployant une stratégie énergétique axée sur la flexibilité, le pays a toutes les cartes en main pour réussir sa transition énergétique.

Par Tarik Sfendla, Market Development Manager, Africa chez Wärtsilä Energy Business

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