Micro-centrale hydraulique (fiche de conception)

Gret, 2006- 9 pages

Cette fiche technique présente de manière synthétique les différents éléments à prendre en compte pour concevoir, mettre en œuvre et gérer une installation de microhydroélectricité.

Il n’existe pas de définition universelle du terme « petite centrale hydroélectrique ». Selon les définitions locales, ce terme peut couvrir des capacités nominales de quelques kilowatts à 50 mégawatts ou plus. Quelque fois, les projets de 100 kW à 1 MW sont appelés « mini-centrales » et les projets de moins de 100 kW, « micro-centrales ». Toutefois, la puissance installée n’est pas toujours un bon indicateur de la taille d’un projet. Une « petite centrale » hydroélectrique à basse chute est loin d’être petite, car en général les projets à basse chute ont besoin d’un volume d’eau beaucoup plus important et de plus grosses turbines que des projets à haute chute.

Jacques Monvois, Gret

Loi relative au secteur de l’électricité au Sénégal

Loi n° 98-29 du 14 avril 1998 relative au secteur de l’électricité

Cette loi, adoptée dans le cadre de la réforme du secteur de l’électricité, a pour objectif de favoriser les investissements privés et d’introduire, à terme, la concurrence dans la production, la vente en gros et l’achat en gros. Elle porte notamment sur :

  • la refonte de la structure de l’industrie électrique,
  • l’institution d’un système de licences et de concessions,
  • la mise en place d’un organe de régulation indépendant,
  • le changement du régime de propriété des lignes électriques, et,
  • la création d’une agence dédiée à l’électrification rurale.

En 2002, une nouvelle loi modifie certains dispositions de celle de 1998 :

  • système de lancement et de contrôle des appels d’offres pour la production
  • propriété des installations de production, de transport et de distribution.

Forum global sur l’énergie durable

6ème réunion du GFSE consacrée exclusivement à l’Afrique, 29 novembre au 1er décembre 2006 à Vienne, en Autriche.

En réponse à de nombreuses initiatives en provenance du continent africain et de la communauté de bailleurs de fonds, la 6ème réunion du GFSE sera entièrement consacrée à l’Afrique.

Elle se propose de rassembler les représentants des différentes filières thématiques et régionales avec les experts financiers. Ils tenteront d’identifier les voies et moyens pour supporter les aspirations africaines lors de la prochaine 15ème Session de la Commission du développement durable en mai 2007 à New York.

Centres d’intérêts régionaux

  • Développements récents en Afrique
  • Accent particulier sur la Communauté Économique d’Afrique de l’Ouest
  • Accent particulier sur la Communauté de Développement de l’Afrique Australe
  • Accent particulier sur la Communauté d’Afrique de l’Est (Initiative du Bassin du Nil) et sur la Communauté Économique et Monétaire d’Afrique Centrale

Centres d’intérêts thématiques

  • Le développement de l’hydroélectricité en Afrique
  • La biomasse, et en particulier les biocarburants, en Afrique
  • Les opportunités d’application des Mécanismes de Développement Propre en Afrique

> Preliminary Program and Online-Registration (english)

Micro-hydropower sourcebook

Allen R. Inversin- National Rural Electric Cooperative association – 1986 (anglais)

Le but du Micro-hydropower sourcebook est de présenter du point de vue technique et très pratique les différentes phases de la réalisation d’une microcentrale hydraulique dans les pays du sud, depuis l’élaboration du projet jusqu’à sa mise en service.

Points essentiels

Les points suivants sont étudiés :

  • Présentation de différentes méthodes de mesure de la hauteur de chute d’eau et du débit d’une rivière (chapitre 2).
  • Détermination des caractéristiques du torrent à partir des mesures réalisées précédemment et évaluation du débit nominal de la turbine (chapitre 3). En particulier les cas d’une installation au fil de l’eau et d’une installation avec barrage de retenue sont étudiés séparément.
  • Sélection du site et positionnement des éléments de base de la centrale (chapitre 4). Tout d’abord il s’agit d’estimer si un site peut fournir la puissance nécessaire à l’alimentation des bénéficiaires. Ensuite on cherchera à déterminer le tracé du canal d’amenée et à positionner correctement la prise d’eau et la centrale.
  • Présentation des travaux de génie civil nécessaires : il s’agira en premier lieu de déterminer de manière qualitative quels sont les éléments nécessaires et quels sont ceux dont on peut se passer. Ensuite le rôle de chaque composant de l’installation est décrit en détail, puis les outils nécessaires au dimensionnement de chacun sont donnés (chapitre 5).
  • Description des turbines utilisées dans les microcentrales (chapitre 6). Après une brève présenta-tion générale, chaque type de turbine est étudié. Pour chacune il y est notamment décrit les possibilités de réalisation locale.
  • Brève comparaison des avantages et des inconvénients de l’utilisation directe de l’énergie méca-nique et de la génération d’énergie électrique (chapitre 7).
  • Choix du dispositif de régulation du système hydro-électrique (chapitre 8). Après avoir présenté la méthode de régulation classique, l’étude d’approches plus adaptées à des microcentrales utili-sée pour l’électrification rurale décentralisée sera effectuée.
  • Détermination des choix électriques à effectuer concernant le réseau électrique : les différentes options concernant la nature du courant généré (alternatif, continu, monophasé, triphasé, fréquence, …) ainsi que les éléments de protection et de sécurité sont brièvement présentés (chapi-tre 9).
  • Présentation de plusieurs études de cas (chapitre 10) : à chaque fois sont présentés la nature du site, les détails des ouvrages de génie civil, le type de turbine utilisée, l’utilisation qui est faite de l’électricité, les coûts du projet, ainsi que les résultats atteints.

Ce livre peut être commandé à l’adresse : Œ

Jacques Monvois, Gret

Loi électrique de Madagascar

Loi 98-032 du 20 janvier 1999 portant réforme du secteur de l’électricité

Considérant que le contexte politique et économique ne justifiait plus que le secteur de l’énergie électrique soit placé sous l’entier monopole de l’État, que la présence d’un seul intervenant n’était plus suffisante pour assurer l’efficacité et le plein essor d’un secteur qui constitue l’un des facteurs essentiels du développement économique et social de Madagascar, le Gouvernement de Madagascar a décidé fin 1998 de promulguer une nouvelle loi pour réformer le secteur de l’électricité.

Cette réforme avait pour but d’ouvrir à de nouveaux opérateurs la possibilité d’intervenir au sein du secteur afin, d’une part, de relayer l’État malgache dans le financement de l’infrastructure électrique du pays et, d’autre part, de promouvoir l’efficacité et la qualité du service offertes aux usagers par le jeu de la concurrence. La présente Loi contient donc des dispositions destinées à sécuriser les investissements réalisés au sein du secteur afin de répondre aux attentes minimales des investisseurs privés potentiels et de leurs prêteurs.

A cet effet, les exploitants sont reconnus propriétaires des installations réalisées sous Concession ou Autorisation. Cette disposition implique une abrogation partielle des textes réglementant le domaine public afin que les installations d’électricité présentant un caractère d’intérêt général ne soient plus incluses dans le domaine public artificiel de l’État. Par ailleurs, les exploitants se voient conférer des droits réels sur les emprises nécessaires à l’implantation des installations autorisées ou concédées. La combinaison de ces deux principes permet aux exploitants de disposer des prérogatives attachées à la qualité de propriétaire sur l’ensemble des biens nécessaires à l’exploitation et à ce titre, consentir des sûretés sur ces mêmes biens au profit de leurs prêteurs. Ainsi, la Loi nouvelle permet-elle aux nouveaux opérateurs, publics ou privés, d’y intervenir sans discrimination, sous un régime d’Autorisations ou de Concessions délivrées par l’État malgache après mise en concurrence préalable ou sur la base de candidatures spontanées.

Cette nouvelle législation instaure également un organe de régulation autonome qui sera chargé de déterminer et publier les tarifs de l’électricité, de surveiller le respect des normes de qualité de service. En outre, cet organisme est habilité à effectuer toutes les investigations qu’il juge nécessaire pour faire respecter les dispositions légales et réglementaires régissant le secteur, à prononcer des injonctions et des sanctions. Il joue le rôle d’interface entre les opérateurs et l’État.

Afin de promouvoir le développement de l’électrification dans les zones non ou mal desservies, en particulier dans les zones rurales, des dispositions sont prévues, d’une part, pour faciliter la mise en place de capacités d’autoproduction d’électricité qui pourraient vendre des éventuels excédents d’autoproduction aux tiers dans un cadre peu contraignant et d’autre part, la constitution d’un fonds national de l’électricité pour des éventuelles subventions d’équipements.

Réseau de type GECO (Groupe Electrogène-ECOnomie d’énergie)

Gret ; Apave. 1996

La commune française de Nancy, qui appuie son développement et souhaite participer au projet d’électrification. Tighent a déjà bénéficié d’une expérimentation d’un réseau 48 V alimenté par un aérogénérateur de 1 000 W pour alimenter quelques boutiques.

Le Gret a une collaboration avec Tighent et Nancy depuis plusieurs années, le dispensaire a déjà été électrifié par un aérogénérateur de 250 W ( voir fiche expérience projet Alizés Santé).

Apave a mis au point une méthodologie de réalisation de mini-réseau alimenté par des petits groupes électrogénes. Apave a déjà réalisé plusieurs villages en Côte d’Ivoire de type Géco et a présenté son expérience au séminaire du 13-17 novembre à Marrakech. L’équipe du Gret a invité Apave à venir en Mauritanie pour étudier le contexte locale et faire une installation pilote de type Géco.

Réalisation

La production est assurée par un aérogénérateur de 2,5 kW et un groupe électrogène de 4,5 kVA. Une batterie de 900 Ah de 24 V assure le stockage de l’énergie en provenance de l’aérogénérateur. Un convertisseur transforme le courant continu de la batterie en courant alternatif pour l’alimentation du réseau. Un compteur d’énergie active monophasé permet de mesurer la consommation globale du village. Un compteur horaire permet de mesurer le nombre d’heures de fonctionnement du groupe et de programmer les opérations d’entretiens. L’équipement du réseau par une source énergie renouvelable éolienne entraîne un surcoût de l’investissement de 35 %. La distribution est monophasée de régime TT pour l’ensemble de la distribution avec utilisation de câble armé à 3 conducteurs ( phase, neutre, terre ). Le câble principal est de 3×6 mm2. Le câble du réseau secondaire est du HFG de 3×6 mm2. La distribution terminale à partir des tableaux de répartition est en câble armé HFG de 3×1,5 mm2.

Des tableaux de répartition sont répartis sur le réseau, ils jouent le rôle de coffret d’alimentation, de protection et de jonctions. Chaque abonné est alimenté par un câble armé de 3×1,5 mm2 à partir d’un fusible calibré entre 0,5 et 2 A qui contrôlent la puissance fournie. Si nécessaire en fonction des installations des condensateurs sont installés pour compenser des réglettes fluorescentes ( à raison de 1,5 uF par réglette).

La protection des personnes est réalisée par un disjoncteur différentiel de 300 mA sélectif au départ du réseau ( armoire du local technique). Des interrupteurs différentiels de 300 mA sont installés dans chaque tableau. La protection foudre est assurée au niveau de l’armoire générale du groupe électrogène et à chaque extrémité de la ligne principale au niveau des tableaux divisionnaires par des parafoudres protégés par des coupe circuit avec fusible de 10 AgG. Chaque tableau est relié à la terre.

Les installations intérieures : l’alimentation en câble armé HFG 1000 arrive à une boite de dérivation de type Plexo Legrand. Les installations intérieures sont réalisées en câble apparent AO5VV-U de section 3×1,5 mm2 fixé par attache. L’appareillage intérieur est du type Galion Legrand (interrupteurs et prise de courant).

Les points lumineux sont équipés soit de mini-réglettes fluorescentes de 10 W : 130 ont été installées. Pour les appareils audiovisuel 15 prises ont été installées.

L’éclairage public

L’éclairage public a été fourni par la commune de Nandy , il est «  »un peu » » luxueux par rapport au réseau Géco et surtout très coûteux : 108 000 FF ! L’éclairage publique a été réalisé avec des candélabre en acier galvanisé de 3 m, des boules claires en polycarbonates et des lampes fluorescentes de 20 W. Chaque lampadaire est relié à un tableau comme un abonné avec un fusible.
Une entreprise Electricité de Mauritanie (EDM) a été formée par Apave pour réaliser les installations Géco. Un ingénieur d’Apave a réalisé l’étude technique à partir des plans fournis, il a mis en place l’équipe d’installation et a réalisé la réception finale.

Gret

Liaison énergie-francophonie

Revue trimestrielle publiée par IEPF

La revue Liaison Énergie-Francophonie est le support privilégié de la stratégie de diffusion de l’information de l’IEPF. Cette revue est publiée trimestriellement. La qualité des contributions, les thèmes abordés et la diversité des sujets et des opinions font de cette revue un instrument essentiel pour l’échange d’expertise et d’expériences à l’intérieur de l’espace francophone et aussi à l’extérieur.

Auteur(s) : Collectif

Éditeur(s) : Institut de l’énergie et de l’environnement de la Francophonie (IEPF)

Directeur de la publication : El Habib Benessahraoui

Comité éditorial : Faouzia Abdoulhalik, Boufeldja Benabdallah, El Habib Benessahraoui, Sibi Bonfils, Sory Ibrahima Diabate, Chantal Guertin, Louis-Noël Jail, Jean-Pierre Ndoutoum

Édition et réalisation graphique : Communications Science-Impact

Diffuseur : IEPF , CANADA

> http://www.iepf.org/ressources/lef.asp

Financer le développement de l’électrification rurale

Massé, René. Paris : Gret, 2005, 108 p. Études et travaux en ligne, n° 2

L’électricité fait partie des services essentiels. L’accès à l’électricité représente une amélioration massive des conditions de vie. Il stimule l’activité économique. Des solutions technico-économiques et institutionnelles originales émergent pour équiper les zones rurales difficilement raccordables au réseau national. L’extension de l’électrification demande une volonté politique et des investissements publics. Les besoins en financement dépassent les ressources publiques disponibles.

Dès lors, comment financer le développement de l’électrification rurale ? A partir de son expérience sur cette question, René Massé explicite dans ce texte en quoi un investissement public est nécessaire, quand bien même les réseaux sont gérés par des opérateurs privés. Il propose la mise en place d’un mécanisme de financement, couplant subvention et crédit, au service de la politique nationale d’électrification. Abondé par des fonds publics et des dotations de bailleurs de fonds, ce mécanisme apporterait un soutien à des projets d’électrification, portés par des acteurs divers, selon les choix définis dans la politique nationale.

Cette étude décrit les grands principes et l’architecture de tels mécanismes, puis en détaille les règles de financement. Elle ne propose pas une démarche « clé en main » censée être universelle : les choix techniques, institutionnels, sont définis par la politique nationale, de façon ad hoc. C’est bien plutôt un guide pour la conception et la mise en oeuvre de tels mécanismes, dans des contextes nationaux et selon des choix toujours spécifiques. La série de courtes études de cas de pays, en annexe, le montre bien.

Ce document est complété par « Comment se sont-ils électrifiés ? Deux études de cas de politique nationale d’électrification : France, États-Unis« , du même auteur, dans la même collection (Études et travaux en ligne n° 3).

Ce document est téléchargeable par parties :

Introduction, à la page : http://www.gret.org/ressource/pdf/etd/etd2/intro.pdf

Financer le développement de l’électrification rurale, à la page :
http://www.gret.org/ressource/pdf/etd/etd2/2fin_dev_elec.pdf

Concevoir un mécanisme de financement de l’électrification rurale, à la page :
http://www.gret.org/ressource/pdf/etd/etd2/3mecanisme_fin_elec.pdf

Définir les règles de financement et les procédures du MFER, à la page :
http://www.gret.org/ressource/pdf/etd/etd2/4regl_fin_mfer.pdf

René Massé