Cette article est une traduction libre de l’article : « Small scale hydropower » diffusé sur le site internet de l’ONG Practical Action Introduction : la position de l’ONG Practical Action sur le développement de la petite hydroélectricité Les liens entre énergie et lutte contre la pauvreté et la contribution que pourraient avoir les énergies renouvelables dans le développement de l’électrification rurale, ont été clairement établis depuis une vingtaine d’années. Utilisée depuis des siècles pour faire (…)

Cette article est une traduction libre de l’article : « Small scale hydropower » diffusé sur le site internet de l’ONG Practical Action

Introduction : la position de l’ONG Practical Action sur le développement de la petite hydroélectricité

Les liens entre énergie et lutte contre la pauvreté et la contribution que pourraient avoir les énergies renouvelables dans le développement de l’électrification rurale, ont été clairement établis depuis une vingtaine d’années.

Utilisée depuis des siècles pour faire fonctionner les moulins, l’énergie hydraulique est une solution énergétique propre et renouvelable bien connue. Aujourd’hui, elle est principalement utilisée pour produire de l’électricité.

Selon Practical Action la petite hydroélectricité est l’une des meilleures solutions pour l’électrification rurale décentralisée des populations les plus isolées. Elle devrait par conséquent être d’avantage mise en avant par les gouvernements et agences de coopération internationale.

Afin de mieux comprendre les mécanismes assurant un développement durable de services électriques basés sur la petite hydroélectricité décentralisée, d’importantes activités de recherches ont été effectuées par de nombreuses institutions internationales (Banque mondiale, Unido, DFID, GTZ, Skat, Practical Action…). Ces études ont identifié quelles étaient les meilleures pratiques pour assurer son développement.

Il s’agit :

• de l’existence de bonnes pratiques de gouvernance ;
• du choix de tarifs et de modèles de gestion appropriés aux populations desservies ;
• de l’importance de la participation de la communauté dans toutes les étapes d’exécution d’un projet ;
• du développement des compétences au niveau local et national dans l’appropriation de ce nouveau service.

Dans différents pays en voie de développement, les exemples de projets réussis dans ce domaine attestent de la pertinence de ce choix pour l’électrification rurale.

Ils ont particulièrement montré :

• l’adaptabilité de la technologie aux conditions locales ;
• la durabilité des installations ;
• la contribution positive de ces projets pour le développement.

Pourtant pendant les dernières décennies, peu a été fait pour favoriser le développement de la petite hydroélectricité. Les organismes importants comme la banque mondiale et le Pnud, soutenus par de grands groupes industriels (Shell, BP, Kyosera, Total) favorisant le développement d’autres options énergétiques, notamment des systèmes photovoltaïques.

Contexte

La première centrale hydroélectrique a été installée dans le Wisconsin (Etats-Unis) en septembre 1882 seulement trois années après l’invention de l’ampoule par Thomas Edison. Ainsi, dès les débuts de l’électricité, l’hydroélectricité est devenue un important mode de production électrique : elle contribue aujourd’hui à pratiquement 20% de la production mondiale [1].

Pourtant, depuis plusieurs années, on constate un baisse de l’intérêt pour la petite hydroélectricité. Plusieurs facteurs expliquent ce phénomène :

• la croissance rapide et globale de la demande électrique qui a favorisé le développement de grandes installations ;
• le développement d’autres technologies ;
• le développement massif de groupes électrogènes diesel portatifs relativement facile à installer et à approvisionner.

Plus récemment, crise énergétique, changements climatiques, faible taux d’accès à l’énergie dans les PVD et objectifs du millénaire font évoluer les mentalités. Tous les modes de production énergétiques sont passés en revue, notamment les modes de production décentralisés qui peuvent jouer un rôle dans le développement des populations pauvres et isolés des PVD. Il s’agit des panneaux solaires, des générateurs utilisant la biomasse, des petites éoliennes et bien sûr des petites installations hydroélectriques.

Les besoins énergétiques des populations pauvres des PVD

C’est pratiquement deux milliards de personnes dans le monde qui n’ont aucun accès à l’énergie électrique [2]. Les zones rurales des pays en voie de développement sont très majoritairement touchées car l’extension du réseau vers ces zones isolées n’est pas rentable et le coût élevé du carburant, la difficulté de garantir son approvisionnement et le manque d’assistance technique ne permettent pas d’y installer de petits générateurs diesel.

Faible puissance demandée, mais grand nombre de clients, la demande énergétique du milieu rural des PVD possède des caractéristiques particulières qui doivent être prises en compte.

Elle concerne principalement les besoins d’éclairage, d’information et de communication, de sécurité et de transformation agricole [3]. La puissance demandée pour ces usages varie en moyenne de 50W à 200W par ménage, pour une atteindre une consommation mensuelle d’au moins 50 kWh par famille et par mois.

Ces faibles consommations énergétiques fournissent pourtant des avantages importants : diffusion de l’information par la radio ou la TV (campagnes de vaccination, diffusion des maladies…) [4].

La petite hydroélectricité pour le développement des ressources locales

Pour répondre à la demande rurale, les petits cours d’eau qui disposent d’une pente raisonnable et d’un débit de plusieurs litres par seconde, peuvent être exploités par des petites centrales hydroélectriques.

La plupart des pays en voie de développement disposent d’un abondant potentiel de développement de cette technologie, qui pourrait ainsi alimenter de nombreux villages isolés.

A la différence des installations hydrauliques anciennes (moulins), une installation hydroélectrique exige :

• des machines modernes, efficaces, rapides et puissantes ;
• des instruments de contrôle et de commande modernes ;
• une installation et une maintenance appropriée et soignée ;

L’électricité est un produit moderne qui apporte de grands avantages mais demande également une grande attention afin d’éviter les accidents et de garantir la durabilité des installations.

Selon l’expérience de Practical Action la petite hydroélectricité est l’un des modes de production d’énergie renouvelable les plus adaptés aux conditions locales des zones rurales des PVDs et qui garantit le mieux un développement durable des populations. Bien accompagné, un tel projet peut être entièrement géré par ses utilisateurs [5], réduisant ainsi les frais de fonctionnement et favorisant le développement local à tous les niveaux.

La petite hydroélectricité : une énergie rentable

Pendant des années, les coûts moyens de la petite hydroélectricité mis en avant par les constructeurs et les bureaux d’études internationaux étaient de l’ordre de 3500 $ à 15000 $ par kW installé, soit en gros de 1200 $ à 5000 $ par maison connectée [6]. Des chiffres bien trop élevés pour les bailleurs de fonds et les gouvernement qui l’ont donc écartée des programmes d’électrification pendant près de 40 ans.

Cependant, plusieurs institutions travaillant dans les PVD avancent aujourd’hui des chiffres bien moins élevés. Avec plus de 25 ans d’expérience dans le développement de la petite hydroélectricité sur tous les continents, Practical Action affirme qu’elle est en réalité d’une solution très bon marché par rapport aux autres technologie d’électrification rurale.

A puissance équivalente, le coût d’investissement d’une petite centrale hydroélectrique est certes plus élevé que celui de son concurrent direct, le générateur diesel.

Cependant, la maturité de cette technologie, de loin la plus grande parmi tous les modes de production d’électricité renouvelable, qui lui assure une longue durée de vie et lui permet de s’adapter aux conditions particulière des PVD diminue son coût relatif.

Par ailleurs, le transfert de technologies et de savoir faire a permis peu à peu de développer des compétences locales en la matière : construction locale des équipements éventuellement avec des matériaux alternatifs, conception, gestion des systèmes par les bénéficiaires. Plusieurs pays ont ainsi développé des compétences suffisantes pour évaluer leurs ressources et concevoir leurs installations, fabriquer leurs équipements et les installer et ceci à des coûts très concurrentiels.

Ainsi, en faisant appel à des technologies appropriées et en utilisant les compétences et les matériaux locaux, les frais d’investissement d’un projet de petite hydroélectricité peuvent s’en trouver fortement diminués. Il est ainsi parfois possible de se procurer des équipements construits localement pour la moitié voire le tiers de leurs équivalents importés.

A partir des ses expériences au Pérou, au Sri Lanka, au Népal et dans de nombreux autres pays, Practical Action estime que le coût d’une installation hydroélectrique se situe en réalité entre 1500 $ et 3000 $ par kW installé ce qui revient en gros à un investissement de 500 $ à 1000 $ par maison connectée [7].

Enfin, les frais de fonctionnement d’une centrale hydroélectrique sont très faibles, puisque, à la différence d’un groupe thermique, elle ne nécessite pas d’approvisionnement en carburant .

Ainsi Practical Action a démontré, qu’en ayant recours à des technologies appropriées, des modes de gestion adaptées et efficaces, le coût du kWh généré par une micro centrale hydroélectrique, peut atteindre la moitié du coût généré par une petite éolienne construite localement, le dixième de celui généré par une installation photovoltaïque domestique et de la moitié au quart de celui généré par une groupe thermique diesel [8].

Par conséquent, selon l’ONG, si les ressources hydrauliques sont disponibles, pour des raisons de coût, c’est toujours l’hydroélectricité qu’il faut privilégier pour l’électrification rurale, les autres modes d’approvisionnement électrique pouvant éventuellement intervenir en complément.

La petite hydroélectricité : une énergie durable

Les petites installations hydroélectriques ont peu d’impact sur l’environnement.

En effet, elles font généralement appel à des structures simples et ne modifient que très légèrement l’écoulement du cours d’eau sur lesquelles elles sont construites : elles sont généralement conçues pour n’en utiliser qu’une partie qui de plus retourne à son lit original quelques centaines de mètres à l’aval des installations. L’impact sur la faune et la flore est donc minimal.

La petite hydroélectricité est une énergie propre : elle ne produit ni émission de chaleur ni émissions de gaz à effet de serre.

Elle utilise des ressources et des technologies locales qui peuvent facilement être comprises par la population qui peut ainsi largement participer à la construction et au suivi des installations. Les expériences menées dans plusieurs pays montrent que lorsque le transfert de technologie a été correctement mené, les populations gèrent facilement les systèmes, conduisent les petites réparations et remplacent les pièces usagées ce qui pérennise les projets.

La petite hydroélectricité pour le développement des usages productifs de l’électricité

La petite hydroélectricité est un excellent moyen de favoriser le développement des utilisations productives de l’électricité car :

• les ressources hydrauliques sont prévisibles et peuvent produire de l’électricité 24 heures sur 24, elles peuvent ainsi être employées pour l’approvisionnement des services de base comme l’eau potable, les services de santé, la communication… ;
• ses coûts de production sont faibles, elle peut donc permettre le développement de projets énergivores : poulailler, scieries, transformation agricole, réfrigération… ;

La puissance installée est généralement choisie pour faire face à la future croissance de demande sur des 25 à 30 années à venir. Elle est donc bien supérieure à la demande calculée au moment du montage du projet. Ainsi dimensionnées, les installations hydroélectriques génèrent un approvisionnement énergétique important, et par ailleurs continu, qui peut entrainer, si le marché et les conditions tarifaires le permettent, le développement des usages productifs de l’énergie, notamment pendant la journée [9].

La figure ci-dessous montre une courbe de charge typique d’un petit village isolé du Pérou. La demande moyenne du village n’excède pas un tiers de la demande maximale, atteinte le soir, surtout pour les besoins d’éclairage et d’information (radio, TV) et très peu aujourd’hui pour les usages productifs. Comme on le voit, le projet génère un excès journalier d’énergie qui pourrait largement être utilisé pour développer ces usages.

Conclusion : Comment développer la petite hydroélectricité dans les pays en voie de développement ?

Ainsi, la petite hydroélectricité se révèle être une option majeure pour lutter contre la pauvreté énergétique en milieu rural et atteindre les objectifs du millénaire. C’est un mode de production électrique propre, basé sur les ressources locales, fiable, dont l’énergie peut être disponible 24 heures sur 24 sans interruption. Bien mené, en faisant notamment appel aux moyens de construction locaux, un projet de petite hydroélectricité peut être largement rentable, il ne génère en effet que peu de frais de fonctionnement. Il peut favoriser la création d’emplois, le développement d’utilisations productives de l’énergie et entrainer ainsi le développement économique et social des communautés équipées.

Pour favoriser le développement de la petite hydroélectricité pour les PVD, il est nécessaire :

• d’améliorer les compétences des PVD aux niveaux de l’évaluation, la conception, la fabrication et le fonctionnement des petites installations hydroélectriques ;
• d’évaluer et diffuser les meilleures pratiques de développement des l’hydroélectricité dans les PVD ;
• de promouvoir le transfert de technologie et de savoir faire entre pays du sud. De réaliser des projets pilotes exemplaires se basant sur les bonnes pratiques repérées à travers le monde ;
• d’adapter les politiques de régulation de l’électricité aux conditions particulières de la petite hydroélectricité (par exemple en fixant un prix minimum garantie dans le cas d’une revente au réseau) ;
• d’adapter les mécanismes financiers du secteur pour favoriser l’implication du secteur privé dans la petite hydroélectricité pour accélerer son essor ;
• d’adapter les normes techniques aux conditions rurales des PVD ;
• d’adapter les modes de gestion aux conditions locales ;
• de promouvoir le développement des utilisations productives de l’énergie.

Pour en savoir plus voir :

> le site internet de Practical Action(EN) ;

> l’article original en anglais disponible ici(EN)

Jacques Monvois, Gret, Jérome Levet