Les micro-réseaux électriques ont connu un fort développement ces dernières années, notamment en Asie et en Afrique. Tout laisse penser que le mouvement va se poursuivre. Ils permettent un approvisionnement électrique décentralisé et localisé. On trouve essentiellement deux causes à l’origine du phénomène :
- de nombreuses zones rurales sont isolées et sans infrastructures électriques ;
- certains locaux professionnels (hôpitaux, datacenters…) ont besoin d’un approvisionnement sûr que les réseaux nationaux ne peuvent pas toujours garantir.
On estime qu’en 2017, 840 millions de personnes ne disposaient pas d’un accès à l’électricité, essentiellement en Afrique subsaharienne et en Asie du Sud. En 2010, ce chiffre était de 1,2 milliard, alors que la population mondiale était inférieure. Le développement récent des micro-réseaux n’est pas étranger à ces évolutions positives. Selon la Banque mondiale, un demi-milliard de personnes pourrait accéder à l’électricité grâce à des réseaux décentralisés en 2030.
Qu’est-ce qu’un micro-réseau ?
Littéralement, c’est un petit réseau. Il distribue localement l’électricité vers plusieurs points de consommation à partir d’une production d’énergie autonome. La puissance électrique délivrée est de quelques mégawatts au maximum.
Les composants principaux d’un micro-réseau sont :
- une installation de production d’énergie, le plus souvent solaire (panneaux photovoltaïques), mais aussi éolienne ou hydraulique ;
- un dispositif de stockage, généralement sur batterie ;
- un système informatisé de coordination des différents composants du micro-réseau (micro-réseau intelligent, ou smart grid), parfois appelé EMS (Energy Management System).
Ces composants sont très différents. La constitution des premiers micro-réseaux impliquait de s’adresser à plusieurs fournisseurs spécialisés et de réaliser un travail d’intégration, mais de plus en plus d’entreprises proposent aujourd’hui des solutions intégrées et réplicables.
Micro et mini-réseaux
Un réseau autonome est capable de fonctionner en îlotage, déconnecté de tout autre réseau. Dans les zones isolées, aucun autre mode de fonctionnement n’est possible. On parle alors de mini-réseau (mini-grid). Les micro-réseaux (micro-grids) sont reliés à une infrastructure centralisée, mais peuvent être déconnectés et passer en îlotage. Pour l’essentiel, les mini-réseaux sont utilisés dans un cadre domestique, les micro-réseaux dans un cadre professionnel.
Générateurs diesel et énergie renouvelable
Les réseaux électriques autonomes ne sont pas nouveaux. Traditionnellement, ils fonctionnaient avec des générateurs diesel. Les principaux inconvénients étaient l’approvisionnement en combustible des zones isolées, les nuisances sonores et environnementales, ainsi que des frais d’installation et d’entretien conséquents.
Les énergies renouvelables sont très utilisées pour les micro-réseaux. La cause principale n’est pas l’écologie, mais tout simplement leur adaptation à ce type de configuration :
- puissance électrique faible ou moyenne ;
- coûts d’installation, de fonctionnement et de maintenance modérés ;
- fort ensoleillement des zones tropicales et équatoriales (énergie solaire) ;
- vents réguliers dans les zones montagneuses ou arides (énergie éolienne) ;
- proximité des cours d’eau dans les zones équatoriales humides (énergie hydroélectrique).
Avantages des micro-réseaux
- Le déploiement d’un réseau électrique centralisé est coûteux. Ces coûts sont réduits avec les micro-réseaux, ce qui favorise leur développement et l’électrification.
- Le transport d’électricité occasionne toujours des pertes, variables selon la distance et la qualité des matériaux. Pour cette raison, il se fait sous haute tension à longue distance, mais cela nécessite une transformation électrique, elle-même consommatrice d’énergie. Avec les micro-réseaux, les distances sont courtes et le recours à la haute tension est inutile.
- Les vols d’électricité ou de cuivre peuvent constituer un problème et entraîner un surenchérissement de la consommation. Avec les micro-réseaux, la responsabilisation et l’implication des utilisateurs est facilitée, car ils sont eux-mêmes victimes de tout surenchérissement, individuellement, au sein d’une famille ou d’une communauté.
- Le stockage sur batterie offre de nombreuses possibilités à l’échelle d’un micro-réseau. Avec un EMS, il permet de gérer harmonieusement une production intermittente et une consommation irrégulière.
Cercle de développement vertueux
Sans accès à l’énergie électrique, tout développement économique, social ou sanitaire est entravé. En l’absence d’une démarche d’électrification planifiée et financée, le premier pas est généralement franchi avec un système individuel qui électrifie un foyer, souvent grâce à un SHS (Solar Home System). De nouveaux outils peuvent être utilisés, des nouvelles possibilités de communication apparaissent. Les activités locales évoluent, se transforment et créent de nouveaux besoins énergétiques. Les installations individuelles se multiplient, se mutualisent et s’interconnectent, en formant un mini-réseau nécessaire à l’acheminement de l’énergie vers des points de consommation toujours plus nombreux. Une dynamique vertueuse de développement accompagne toujours l’électrification.
Contextes africain et sénégalais
Le développement des micro-réseaux représente un enjeu primordial en Afrique, où environ la moitié de la population était sans accès à électricité en 2017. Selon un rapport de la société Infinergia de janvier 2020, il existait 1100 mini-réseaux solaires en Afrique et 2100 en Asie en 2019, ces chiffres étant respectivement 350 et 1100 pour 2016. La progression des micro-réseaux est spectaculaire en Afrique. On estime leur nombre à 18000 pour 2025.
D’après l’agence Écofin, l’électrification des zones rurales sénégalaises est passée de 43 % en 2018 à 54 % en 2019. C’est un progrès important dans un pays qui souhaite atteindre l’accès universel à l’énergie électrique en 2025. Les micro-réseaux y sont pour beaucoup. L’insuffisance des infrastructures publiques constitue un atout pour le développement des micro-réseaux, qui représentent une solution adaptée, au Sénégal comme en Afrique.
Solution miracle ?
La forte progression des micro-réseaux au Sénégal et en Afrique correspond à un progrès évident pour les populations, à une évolution sans doute irréversible. Cependant, les micro-réseaux ne sont pas sans limites. Dans les pays industrialisés, on les utilise seulement dans quelques lieux isolés, ou comme garantie contre les coupures (hôpitaux, bases militaires). Mais dans le contexte sénégalais, ils représentent indubitablement une étape essentielle dans l’accès généralisé à l’énergie.