Les énergies renouvelables proviennent de processus naturels en perpétuel renouvellement dont les principaux sont l’eau, le soleil et le vent.

Dans la production de l’électricité, les énergies renouvelables rappellent principalement l’hydroélectricité, le solaire photovoltaïque, le solaire thermique, l’éolienne, la géothermie et dans une certaine mesure, la marémotrice et l’houlomotrice.

La mise en œuvre préalable de l’efficacité énergétique est un facteur de succès de l’installation de d’énergies renouvelables à moindre coût. De plus, les notions de conversion minimale et de rendement maximal nécessitent d’adopter des solutions complémentaires telles que la cuisson solaire ou le chauffage solaire de l’eau ; soit à partir du rayonnement direct du soleil pour la cuisson, soit au travers des panneaux solaires pour le chauffage de l’eau.

L’énergie éolienne est l’une des plus intermittentes des énergies renouvelables.

Contrairement à l’énergie solaire qui se capte même entre des ombres de d’habitations et de végétaux au sol, la densité éolienne augmente au fur et à mesure de l’augmentation de la hauteur par rapport au sol et hors obstacles. C’est la raison principale de leur installation sur des hauteurs et en mer et du peu d’intérêt des particuliers qui se situent en zones tropicales.

La carte ci-dessous, de Global Wind Atlas, est un guide à l’implantation très illustratif des manifestations du vent sur les terres et en mer.

CARTE EOLIENNE

L’accessibilité et l’aptitude à combler des besoins sobres sont les raisons pour lesquelles la suite de notre développement est axée sur l’énergie solaire photovoltaïque.

Partout où le jour se lève, le soleil est présent. Ce mode de production d’électricité se trouve ainsi être le plus répandu, principalement en Afrique; ce continent dont l’équateur constitue la ligne médiane, ce qui lui confère un fort ensoleillement doublé d’une remarquable couverture.

Paradoxalement, l’Afrique est aussi le continent où le taux d’accès à l’électricité ne s’améliore pas selon les chiffres et les tendances de l’Agence internationale de l’Energie (AIE/IEA). Ce faible taux d’accès à l’électricité témoigne aussi bien du faible taux d’investissement que de projets inefficaces dans le secteur.

L’installation solaire photovoltaïque mérite, quelqu’en soit la taille, une démarche méthodique pour sa conception, sa réalisation et son utilisation.

La carte d’ensoleillement ci-dessous, de Global Solar Atlas, témoigne de la répartition des ressources de l’énergie solaire tant thermique que photovoltaïque.

CARTE D’ENSOLEILLEMENT

La réussite d’une installation électrique solaire photovoltaïque repose sur au moins les piliers suivants :

• L’analyse des besoins qui devrait conduire à un bilan de puissance de premier établissement ;

• Le choix de l’architecture de l’installation en prenant en compte la possibilité de renvoi total ou partiel sur le réseau du Distributeur ou alors une installation autonome non connectée ;

• Le dimensionnement de l’installation basé sur les données météorologiques du site du projet (ensoleillement, températures, orientations, activités orageuses …) ;

• Le choix des composants de qualité (panneaux solaires, contrôleurs de charge, batteries, onduleurs, câbles et accessoires, système de supervision éventuellement) afin de garantir un rendement certain ;

• La prescription et le suivi de la mise en œuvre sur site ;

• Les essais et la mise en service afin de confirmer le rendement global de l’installation et s’assurer du retour rapide sur investissement ;

• La formation des utilisateurs.

L’attention du projeteur est attirée sur les points suivants :

• La mise en œuvre de l’efficacité énergétique (remplacements des composants énergivores, sobriété dans la consommation, habitudes d’utilisation), préalable à l’établissement de l’installation photovoltaïque, permettra de ne retenir dans l’évaluation des besoins que les puissances minimales nécessaires et suffisantes, garantissant ainsi un retour rapide sur investissement ;

• Le bilan de puissance doit distinguer les différents profils de charge (consommations permanentes, consommations de jour, consommations de nuit, consommations de weekend, etc), utiles pour le calcul de la capacité de stockage ;

• La capacité des batteries de stockage dépend de l’autonomie (nombre de jour sans soleil) que l’on se fixe pour la consommation essentielle ; étant entendu qu’un groupe électrogène s’impose si ce nombre de jour d’autonomie est élevé (saison des pluies) ;

• Le rendement des panneaux solaires par rapport à la « puissance crête » généralement affichée doit être vérifié et confirmé car c’est de cette puissance réellement utile que dépend l’efficacité de tout le système ;

• Une mise en œuvre soignée et vérifiée au fur et à mesure du montage permet d’éviter de nombreuses pertes dans les conducteurs et leurs connexions, préjudiciables au rendement attendu du système.

Quelques liens internet utiles gratuits permettent de se donner un aperçu significatif de la plupart de ces notions de dimensionnement.

Des outils logiciels complets avec de multiples variantes et options sont aussi proposés par des éditeurs.

SYSTEME D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE PHOTOVOLTAIQUE EN LIGNE

À propos de puissances installées par sources d’énergies renouvelables en Afrique

exemple de supervision en ligne de l’installation solaire photovoltaïque autour de 5000W de puissance en ligne par internet

(CLIQUER POUR VISUALISER)

Solution minimale autour de 300 Watts avec convertisseur et consommateurs cc

Schéma de principe de la solution autour de 300 Watts

Un panorama de solutions partant de quelques Watts à plusieurs milliers, avec des appareils qui consomment le minimum nécessaire pour un fonctionnement adéquat.