Comment les microgrids vont révolutionner les enjeux de l’accès à l’énergie

Akon promet 1 milliard de dollars, Jean-Louis Borloo 4 milliards, Barack Obama 7 milliards…  A moins de 100 jours de la COP21, les initiatives politiques se multiplient, se chevauchent parfois dans une certaine cacophonie, malgré leur bonne volonté pour trouver un remède au déficit énergétique des pays africains. Quel point commun entre ces projets d’accès à l’énergie ? Tous avancent à pas de tortue et peinent à rassembler le moindre centime. Et pour cause, second point commun, aucune ne met en avant le retour sur investissement pour les financeurs. La solution est peut être plutôt à chercher du côté des acteurs privés qui, eux aussi, montrent un intérêt croissant pour ce qu’ils considèrent probablement avant tout comme un marché en devenir. 

Le déficit énergétique de l’Afrique subsaharienne

1,2 milliards de personnes sur terre (20% de la population mondiale) n’ont toujours pas à accès à l’énergie. Par accès à l’énergie, l’Agence Internationale de l’Energie entend « l’accès fiable et peu cher à un système de cuisson propre, une première connexion à l’électricité avec un niveau minimal de consommation […], puis d’un niveau de consommation électrique croissant dans le temps pour s’aligner sur la moyenne régionale »[1]. Cette définition intègre deux usages : l’électricité et la cuisson. Nous nous concentrons dans cet article à l’usage électricité.

L’Afrique subsaharienne représente à elle seule la moitié de la population mondiale dépourvue d’accès à l’électricité, et elle pourrait en représenter les deux-tiers en 2030. En effet, en raison de sa croissance démographique, le nombre d’habitants sans accès à l’énergie croît. Et les disparités régionales se creusent : l’Afrique du Sud concentre la moitié de l’électricité produite dans toute la région grâce à ses 24 GW de capacités électriques (à comparer aux 40 GW dont dispose la ville de New York),  tandis qu’un Tanzanien met en moyenne huit ans pour consommer autant d’électricité qu’un Américain en un mois, selon le Rapport Annan paru en juin 2015.

Le déficit d’énergie paralyse l’économie africaine et freine la croissance d’environ 4% par an, selon la Banque Mondiale. Même dans les régions disposant d’infrastructures, les coupures électriques récurrentes entrainent une stagnation économique : c’est notamment le cas de l’Afrique du Sud en 2015. Les entreprises (usines, fermes, petites entreprises de services) sont souvent dans l’obligation d’acheter des générateurs, qui produisent un kWh à un prix exorbitant (évalué à 50c€ ou plus, là où le prix moyen du kWH réseau en UE tourne autour 13c€/kWh HT en 2012, 9c€/kWh HT en France).

Le problème de l’accès à l’énergie touche encore plus durement les régions rurales. Dans ces zones, seuls 10% de la population ont accès à l’énergie. Les ménages peuvent débourser jusqu’à 16% de leur revenu dans l’énergie, et payer près de 10$ le kWh à partir de combustibles tels que le kérosène ou les piles jetables. C’est 20 fois plus qu’un Africain citadin connecté au réseau, et près de 100 fois plus qu’un Occidental, selon l’Africa Progress Panel.

En tant que levier majeur du développement humain et économique, l’enjeu de l’accès à l’énergie suscite une forte mobilisation des États et des institutions internationales. 9 milliards de dollars ont été investi dans l’accès à l’énergie en 2009, loin des 40 à 50 milliards de dollars annuels recommandés par les ONG.  Au-delà des bailleurs multilatéraux, acteurs traditionnels du secteur, le secteur privé montre un intérêt croissant semble devenir depuis quelques années un nouvel acteur, sensible aux opportunités économiques de ce marché (37 milliards de dollars sont consacrés chaque année par les ménages du bas de la pyramide pour se fournir en énergie). Les acteurs privés cherchent à innover sur les volets techniques et dans leur modèle d’affaires, afin de lever les obstacles propres à ces clients (zones peu denses et isolées, manque d’infrastructures, absence de cadastre, revenus limités, faible taux de bancarisation). Quelles solutions envisagent-ils ?

Les microgrids, la révolution venue des télécoms

Il n’existe pas de solution unique pour répondre au défi de l’accès à l’énergie. En fonction du contexte local (géographique, politique, économique, social), des solutions spécifiques pourront être envisagées. Les solutions de systèmes solaires individuels connaissent un certain succès car ils couvrent les besoins fondamentaux d’un ménage en énergie. Toutefois elles ne répondent pas entièrement aux besoins collectifs à l’échelle d’un village. C’est pourquoi les acteurs privés voient dans les micro-réseaux électriques alimentés en énergie renouvelable une solution technologique et une opportunité de business dans les zones éloignées du réseau électrique national.

Ces porteurs de projets s’inspirent beaucoup de l’explosion de la téléphonie mobile qu’ont connu les pays en développement au cours des deux dernières décennies. Comme les télécoms ont su s’émanciper des infrastructures de la téléphonie fixe, les microgrids doivent permettre de contourner les barrières classiques au développement de l’accès à l’énergie :

1. L’investissement dans un réseau de transport national
2. La facturation de l’énergie délivrée
3. La sécurité des infrastructures

1. L’investissement dans un réseau de transport national

Le principe du réseau isolé existe depuis longtemps en Afrique, pour pallier à l’absence de réseau national. 98% des microgrids sont alimentés par des générateurs diesels selon l’AFD. Ces microgrids sont souvent portés par des particuliers aisés qui s’équipent en générateur diesel pour leur usage propre, puis connectent d’autres maisons à leur installation. La nouveauté apportée par les télécoms tient dans le fait que les opérateurs de téléphonie se sont trouvés face au même problème d’approvisionnement électrique que les particuliers. Mais grâce à leur assise financière, ils ont équipé leurs antennes-relais de générateurs indépendants, alimentés en kérosène ou par des énergies renouvelables (soleil, biomasse). Ces équipements produisent en général des surplus d’électricité, nécessaires lors des périodes de forte utilisation du réseau téléphonique. Le reste du temps, les volumes d’électricité excédentaire peuvent être réinjectés dans un réseau local et alimenter les habitants à proximité de l’antenne. Ces installations constituent parfois un point de départ pour les entreprises souhaitant construire des microgrids locaux, avant de s’en émanciper pour mettre sur pied leurs propres moyens de production électrique, souvent renouvelables. L’investissement de départ dans une centrale photovoltaïque dépasse largement la capacité d’un particulier, mais le coût de revient est ensuite plus faible que celui du diesel car la ressource est gratuite et présente en abondance. Les générateurs diesel peuvent être conservés pour prendre le relais la nuit et couvrir les pointes ponctuelles.

2. La facturation de l’énergie délivré

Pour le développeur de projet, la rentabilité est fortement liée à sa capacité à se faire payer. Contrôler les consommations électriques et leur règlement est une question épineuse pour les fournisseurs africains : 40% des factures d’électricité ne sont pas payées selon la Banque Mondiale. Dans ce domaine, l’innovation des opérateurs télécoms est d’avoir généralisé le système de la carte prépayée. Le concept peut être étendu à la fourniture d’énergie, grâce aux NTIC : après avoir été raccordés, les clients ne consomment qu’un volume de kWh fixé lors du prépaiement (par mobile, souvent) et contrôlé par un compteur

3. La sécurité des infrastructures

Un réseau électrique, au contraire du réseau de téléphonie mobile, reste avant tout un réseau filaire. Les matériaux qui le constituent (notamment le cuivre) peuvent attirer les convoitises. Le microgrid présente dans cette situation l’avantage d’être maillé à l’échelle d’une ou de quelques communautés villageoises, dans lesquelles les consommateurs sont impliqués dans le projet et prennent en charge une forme de responsabilité collective pour sa réussite.

Et si l’accès à l’énergie devenait un marché de demain

Les projets de microgrids ont pendant longtemps été l’apanage de start-ups à vocation sociale. C’est ainsi le cas de l’entreprise sociale américaine EarthSpark International, qui en Haïti a installé un microgrid hybride desservant 430 villageois, et qui facture les consommations réelles des clients grâce à des contrats individualisés en pré- ou en post-paiement et un système de comptage intelligent. Ces entreprises qui cherchent à relever un défi social et environnemental propose des modèles d’affaires innovants mais peinent souvent à passer le seuil de rentabilité car des process industrialisés et des économies d’échelle leur font défaut.

Les microgrids attirent désormais les grands énergéticiens. Des groupes tels que Schneider Electric, Bolloré ou EDF ont longtemps abordé la question dans une perspective philanthropique et sous un angle d’autoconsommation à l’échelle individuelle, via la distribution de lampes solaires ou de solar home systems. Ils semblent désormais se tourner, progressivement, vers des projets communautaires de microréseaux. Leur expertise en ingénierie électrique leur permet parfois de gérer plus facilement  les incidents techniques liés à l’équilibrage en temps réel entre production et consommation.

Parmi ces entreprises, le groupe de Vincent Bolloré apparait comme précurseur. Présent depuis près de 30 ans sur le continent, il fait la une de l’actualité avec son concept de « Bluezone » en marge de la « Blueline, » la ligne ferroviaire Cotonou – Niamey en cours de construction. Ces plateformes, qui ne sont pas connectées au réseau mais alimentées en électricité par des panneaux photovoltaïques Sunpower et des batteries de stockage développées par le groupe, posent les premiers jalons d’une offensive  pour la promotion des solutions énergétiques décentralisées du groupe français.

À long terme, l’interconnexion progressive de micro-réseaux pourrait permettre d’améliorer la fiabilité et la rentabilité des systèmes électriques répartis, et aboutir à un modèle énergétique bien différent des systèmes centralisés des pays industrialisés. Mais pour atteindre cet objectif, encore faut-il améliorer la réplicabilité  de ces solutions énergétiques, via le soutien aux initiatives entrepreneuriales et la diffusion de standards techniques. Une mission sur laquelle politiques, associatifs et entreprises pourraient s’entendre !

[1] Définition du World Energy Outlook.