Énergie solaire en Afrique du Sud
L'énergie solaire en Afrique du Sud a connu un démarrage tardif mais prometteur, grâce à un ensoleillement parmi les meilleurs au monde et à une politique de soutien initiée en 2010 : le Renewable Energy Independent Power Producer Programme prévoit l'installation de centrales solaires d'une puissance de 8,2 GWc d'ici 2030.
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La filière solaire thermique de l'Afrique du Sud se classait au 19e rang mondial en 2020, avec 0,35 % du total mondial, mais au 1er rang en Afrique.
La filière photovoltaïque fournissait 2 % de la production nationale d'électricité en 2021 ; sa progression a été très rapide de 2014 à 2017, puis en 2020 et 2021 après deux années de répit ; la mise en service en 2013 et 2014 des premières centrales solaires de grande taille a augmenté fortement la production ; la puissance installée est passée de 41 MWc fin 2012 à 4 172 MWc fin 2020 ; en comparaison, celle de la France est de 10 920 MWc.
La filière solaire thermodynamique à concentration commence à émerger, avec sept centrales en fonctionnement fin 2018, totalisant 400 MW de puissance, et plusieurs autres en projet. Elle fournissait 0,7 % de l'électricité du pays en 2021.
Potentiel solaire de l'Afrique du Sud
modifierLa carte ci-contre montre que le potentiel solaire de l'Afrique du Sud est particulièrement élevé : la majeure partie du territoire dépasse 2 400 kWh/m², et de vastes régions au centre et au nord atteignent des ensoleillements supérieurs à 2 500 kWh/m², niveau qui ne se retrouvent que dans les parties les plus ensoleillées du Sahara, de l'Arabie et du nord du Chili ; la totalité de l'Afrique du Sud dépasse le niveau de 1 600 kWh/m² qui est celui de la Provence.
Solaire thermique
modifierSelon l'Agence internationale de l'énergie, à la fin 2020, la puissance installée cumulée des capteurs solaires thermiques en Afrique du Sud atteignait 1 745 MWth, soit 2,49 Mm2 (millions de m²) de capteurs, très loin derrière le leader mondial : la Chine (364 000 MWth) et les États-Unis (18 185 MWth) ; l'Afrique du Sud se classait au 19e rang mondial avec 0,35 % du total mondial, mais au 1er rang en Afrique et un peu au-dessus du niveau de la France métropolitaine (1 634 MWth). Le marché sud-africain a été de 112 MWth de nouvelles installations en 2020, soit seulement 0,5 % du marché mondial. La puissance solaire thermique par habitant était de 14,16 Wth seulement fin 2020 contre 600 Wth aux Barbades, 460 Wth à Chypre et 17,4 Wth au Maroc[1].
Photovoltaïque
modifierProduction d'électricité
modifierL'Agence internationale de l'énergie estime le taux de pénétration théorique du solaire photovoltaïque à 6,8 % de la consommation totale d'électricité du pays fin 2023 (moyenne de l'UE : 10,3 %) ; cette estimation est basée sur la puissance installée au 31/12/2023, donc supérieure à la production réelle de l'année ; au 1er rang mondial, l'Espagne a un taux de pénétration de 21,1 % ; la Chine est à 9,6 %, le Maroc à 7,6 %, les États-Unis à 6 % et la France à 5,8 %[2].
Le solaire photovoltaïque a produit 5 001 GWh en 2021, soit 2,05 % de la production d'électricité du pays[3].
Année | Production (GWh) | Accroissement | Part prod.élec. |
2013 | 19 | 0,007 % | |
2014 | 1 008 | x53 | 0,40 % |
2015 | 1 946 | +93 % | 0,78 % |
2016 | 2 509 | +29 % | 0,99 % |
2017 | 3 249 | +29 % | 1,27 % |
2018 | 3 212 | -1 % | 1,25 % |
2019 | 3 255 | +1 % | 1,29 % |
2020 | 4 071 | +25 % | 1,70 % |
2021 | 5 001 | +23 % | 2,05 % |
Puissance installée
modifierL'Afrique du Sud a installé près de 3 GWc en 2023[2].
La puissance installée du parc photovoltaïque sud-africain atteint 4 172 MWc à la fin de 2020, dont 3 172 MWc de centrales solaires et environ 1 000 MWc d'installations de petite taille (solaire diffus). Les nouvelles installations de 2020 se sont élevées à 1 300 MWc, dont 800 MWc de centrales et environ 500 MWc en solaire diffus[4].
Les nouvelles installations ont atteint 1 GWc en 2019[5].
En 2018, l'Afrique du Sud a installé seulement 60 MWc, portant sa puissance installée à 1,86 GWc, au 1er rang africain et au 24e rang mondial avec 0,4 % du total mondial[6].
En 2015, l'Afrique du Sud avait installé 200 MWc, portant sa puissance cumulée à 1 120 MWc ; en comparaison, celle de la France était de 6 580 MWc[7].
En 2014, le photovoltaïque en Afrique du Sud a effectué un bond en avant avec 800 MWc installés dans l'année, plaçant le pays au 9e rang mondial ; sa puissance cumulée de 922 MWc fin 2014 la classe au 21e rang mondial ; ce résultat a été obtenu grâce à des appels d'offres[8].
La puissance installée en 2012 n'était que de 41 MWc, dont 31,3 MWc destinés à l'électrification des zones rurales[9] :
- électrification domestique : 8,5 MWc pour 116 268 foyers équipés ;
- électrification communautaire : 8,2 MWc ;
- pompage photovoltaïque : 2,3 MWc ;
- applications professionnelles : 11,3 MWc.
Politique de soutien au photovoltaïque
modifierAlors que 90 % de l'électricité sud-africaine est produite à partir de charbon et que 25 % des foyers ne sont pas encore connectés au réseau électrique, le gouvernement prévoit, dans son Integrated Resource Plan (IRP) pour l'électricité du , d'investir 90 Mds € au cours des années 2010 à 2030 pour doubler la production d'électricité, actuellement en situation de pénurie, et 42 % des 42,6 GW supplémentaires envisagés devraient être renouvelables (17,8 GW renouvelables, 9,6 GW nucléaires, 6,3 GW charbon et 8,9 GW d'autres sources) ; un des projets consiste à construire en dix ans à Upington un parc solaire de 5 000 MW ; dans la part des EnR sont prévus 8,4 GW d'éolien, 8,4 GW de solaire et 100 MW de solaire à concentration[10].
Le plan d'électrification rurale du Département de l'énergie Integrated Resource Plan 2010-2013 prévoit l'installation de 300 MWc/an à partir de 2012 et jusqu'en 2017, puis 1 000 MWc/an ; l'objectif est de raccorder à l'électricité 96 % de la population d'ici 2016. Environ 3,4 millions de foyers ruraux auraient été connectés à fin 2012, dont 160 000 durant l'année 2012.
Le Renewable Energy Independent Power Producer Programme (REIPP - Programme en faveur des producteurs indépendants d'électricité par les énergies renouvelables) prévoit l'installation de centrales solaires d'une puissance de 1,5 GWc d'ici la fin 2014 et 8,2 GWc en 2030[11].
Selon les professionnels du secteur (branche photovoltaïque de l'association SESSA - Sustainable Energy Society South Africa), la parité réseau est atteinte ou proche en 2013, mais le développement du photovoltaïque est freiné par les lourdeurs bureaucratiques et des incohérences réglementaires ; l'investissement dans des panneaux solaires de toiture est rentabilisé en 5 à 7 ans, et améliore la sécurité en fournissant de l'électricité pendant les coupures de courant, fréquentes en Afrique du Sud[12].
Les puissants syndicats du charbon luttent contre les soutiens au photovoltaïque, accusés de menacer des emplois[13],[14].
Principaux acteurs
modifierPlusieurs développeurs européens, comme Abengoa, Juwi ou SMA, sont d'ores et déjà présents sur le marché sud-africain. Les sociétés chinoises Jinko Solar et Suntech ont annoncé leur intention d'y ouvrir de nouvelles unités de production de modules photovoltaïques[15].
L'entreprise Eren Groupe RE et ses filiales, entreprise française, est également un acteur majeur dans le développement des énergies renouvelables en Afrique[16],[17].
Principales centrales photovoltaïques
modifierLes deux premiers appels d'offres du programme REIPPPP ont permis d'attribuer 47 contrats d'achat d'électricité sur 20 ans par la compagnie publique Eskom à des projets solaires, éoliens et mini-hydrauliques, dont 27 projets solaires photovoltaïques avec une puissance totale de 1 048 MW ; le premier de ces projets a été mis en service en à Kalkbut (75 MW)[18]. Avec le 3e appel d'offres, 17 projets se sont ajoutés à cette liste, portant à 3 900 MW la puissance totale attribuée ; fin , les 14 projets terminés totalisaient 600 MW[19].
Nom | Localité | Province | Puiss. (MWc) |
Surface | Mise en service |
Exploitant/Propriétaire |
Kathu[20],[21] | Kathu | Cap du Nord | 100 | 2015 | Renewable Energy Investments of South Africa | |
Jasper[22],[21],[23] | Kimberley | État-Libre | 96[n 1] | SolarReserve | ||
Sishen[24],[21] | Dibeng | Cap du Nord | 94,3[n 2] | Acciona | ||
Solar Capital De Aar[25] | De Aar | Cap du Nord | 85,26 | 2014 | ||
Paleisheuwel[26] | Paleisheuwel | Cap occidental | 82,5 | ENEL | ||
Dreunberg[27],[25] | Burgersdorp | Cap oriental | 75[n 3] | 225 ha | Scatec Solar + Norfund (Norvège) | |
Kalkbut[28],[18],[25] | Kalkbut | Cap du Nord | 75 | 105 ha[n 4] | Scatec Solar[29] | |
Lesedi[30],[25] | Kimberley | État-Libre | 75[n 5] | SolarReserve | ||
Letsatsi[31],[25] | Bloemfontein | Cap du Nord | 75[n 5] | SolarReserve | ||
Boshof[25] | Boshof | Cap du Nord | 60 | 2015 | ||
Droogfontein[25] | Droogfontein | Cap du Nord | 50 | 2014 | ||
De Aar SP[25] | De Aar | Cap du Nord | 50 | 2014 | ||
Linde[19] | Hanover | Cap du Nord | 40[n 6] | Scatec Solar | ||
Touwsrivier[32],[33] | Touwsrivier | Cap occidental | 36 | 2014-2020 | Soitec, puis juwi[34] |
Nom | Localité | Province | Puiss. (MWc) |
Surface | Mise en service |
Développeur/Propriétaire |
Khara hais Solar farm[35] | Upington | Cap du Nord | 1000[n 7] | ? |
South African Solar Challenge
modifier- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « South African Solar Challenge » (voir la liste des auteurs).
L'Afrique du Sud organise tous les deux ans le South African Solar Challenge, rebaptisé Sasol Solar Challenge du nom de son sponsor principal Sasol[36], une course internationale de véhicules alternatifs : véhicule électrique, véhicule hybride, véhicule solaire, véhicule à biocarburant ; l'objectif principal est de promouvoir la voiture solaire. Depuis sa création en 2008, des véhicules expérimentaux parcourent un circuit variant de 4 100 km à travers l'Afrique du Sud, entre les villes de Johannesburg, Le Cap, Durban et Pretoria pour l'édition de 2010, et même 5 400 km en 2012, à 2 000 km entre Le Cap et Pretoria pour l'édition 2014. Les équipes participant à la course sont en général formées par des universités ou des entreprises de divers pays.
Énergie solaire thermodynamique
modifier- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « List of power stations in South Africa » (voir la liste des auteurs).
La production solaire thermodynamique a démarré en 2015 avec 190 GWh ; elle a atteint 1 652 GWh en 2021, soit 0,7 % de la production d'électricité du pays[3].
Année | Production (GWh) | Accroissement | Part prod.élec. |
2015 | 190 | 0,08 % | |
2016 | 498 | +162 % | 0,2 % |
2017 | 687 | +38 % | 0,3 % |
2018 | 1 029 | +50 % | 0,4 % |
2019 | 1 554 | +51 % | 0,6 % |
2020 | 1 623 | +4 % | 0,7 % |
2021 | 1 652 | +2 % | 0,7 % |
La filière thermodynamique était en phase de démarrage en 2014, la centrale de KaXu Solar One (100 MW) est entrée en service en 2015 ; en 2016, la puissance installée du parc sud-africain est passée de 100 MW à 200 MW ; la centrale tour de Khi Solar One (50 MW) a été inaugurée le et la centrale cylindro-parabolique de Bokpoort (50 MW) le . Plusieurs centrales sont en construction : Xina Solar One (100 MW) devrait être opérationnelle en 2017, Kathu Solar Park (100 MW) et la centrale tour de Redstone (100 MW) en 2018[37].
En 2018 ont été mises en service les centrales cylindro-paraboliques Ilanga 1 et Kathu Solar Park (100 MW chacune)[38]. La puissance installée totale atteint donc 400 MW fin 2018.
Nom | Localisation | Province | Technologie | Puiss. (MW) |
Date mise en service |
Constructeur | Stockage |
Kaxu Solar One[39],[40] | Pofadder | Cap du Nord | cylind.-parab. | 100 | [41] | Abengoa | 2,5 h |
Khi Solar One[39],[40] | Upington | Cap du Nord | Tour solaire | 50 | fév.2016[42] | Abengoa | 2 h |
Bokpoort[43],[44] | Groblershoop | Cap du Nord | cylind.-parab. | 50 | ACWA Power[45] | 9,3 h | |
Xina Solar One[46],[47] | Pofadder | Cap du Nord | cylind.-parab. | 100 | 2017 | Abengoa | 5 h |
Kathu Solar Park[48],[49] | Kathu | Cap du Nord | cylind.-parab. | 100 | 2018[n 8] | Engie, Acciona | 4,5 h |
Ilanga I[50],[51] | Upington | Cap du Nord | cylind.-parab. | 100 | 2018[38] | Emvelo, Cobra | 5 h |
Redstone Solar[52],[53] | Postmasburg | Cap du Nord | tour solaire | 100 | 2018[n 9] | ACWA/SolarReserve | 12 h |
Kotulo Tsatsi[54] | Kenhardt | Cap du Nord | tour solaire | 150 | projet | SolarReserve | 12 h |
Kalkaar[55] | Jacobsdal | État-Libre | tour solaire | 150 | projet | SolarReserve | 12 h |
Rooipunt[56] | Upington | Cap du Nord | tour solaire | 150 | projet | SolarReserve | 12 h |
Notes et références
modifier- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Solar power in South Africa » (voir la liste des auteurs).
Notes
modifier- 96 MW de puissance installée en courant continu ; 75 MW de production nette en courant alternatif ; 325 480 modules ; production escomptée : 182 GWh/an ; adjacent au parc de Lesedi et au projet de tour solaire de Redstone
- 94,3 MWc ; 74 MW de puissance nominale ; 319 600 modules sur 470 trackers ; production escomptée : 216 GWh/an
- centrale à tracker solaire avec 138 000 panneaux polycristallins fournis par Jinko Solar ; production escomptée : 94 GWh/an
- 312000 panneaux solaires ; production escomptée : 135 GWh/an
- 75 MW de puissance installée en courant continu ; 64 MW de production nette en courant alternatif ; 277 632 modules ; production escomptée : 150 GWh/an
- centrale à tracker solaire (axe simple) avec des panneaux polycristallins fournis par Jinko Solar ; production escomptée : 178 GWh/an
- centrales photovoltaïque et thermodynamiques à concentration
- début construction : 31 mai 2016
- début construction : 2015
Références
modifier- (en) Solar Heat Worldwide 2022 (voir pages 36 à 47), Agence internationale de l'énergie - Solar Heating and Cooling Programme, mai 2022.
- (en) Snapshot of Global PV Markets 2024 [PDF], Agence internationale de l'énergie-Photovoltaic Power Systems Programme (PVPS), avril 2024, page 17.
- (en) Energy Statistics Data Browser - South Africa : Electricity 2021, Agence internationale de l'énergie, 21 décembre 2023.
- (en) Trends in Photovoltaic Applications 2021 (page 30), Agence internationale de l'énergie-PVPS, 2021.
- (en) 2020 Snapshot of Global PV Markets, Agence internationale de l'énergie-PVPS, 29 avril 2020.
- (en) 2019 Snapshot of Global PV Markets, Agence internationale de l'énergie-PVPS, avril 2019.
- (en) Snapshot of Global PV Markets : 2015, AIE-PVPS, avril 2016.
- (en) A Snapshot of Global PV : 2014, AIE-PVPS, 30 mars 2015.
- Quinzième inventaire - Édition 2013 - La production d'électricité d'origine renouvelable : détails par région et par pays : Afrique du Sud, site Observ'ER consulté le 18 juillet 2014.
- (en)Solar energy in South Africa, site EVwind, 11 avril 2012
- Baromètre photovoltaïque 2014, EurObserv'ER, avril 2014.
- (en)Grid connected rooftop PV at or near grid parity, but local policy & legislation lacking, site de SESSA, 28 mars 2013
- (en) Becky Beetz et Emiliano Bellini, « Unbelievable: Coal puts halt to South Africa’s renewables industry », sur pv magazine, (consulté le )
- (en) Adam Welz, « Solar and wind power battle with coal in South Africa », sur The Guardian, (consulté le )
- Afrique - Une pluie d'investissement dès 2016 dans les renouvelables, Observ'ER, 16 septembre 2014
- (en-GB) « Creating prosperity in rural Africa - Business Reporter », Business Reporter, (lire en ligne, consulté le )
- « Alternative Energy Africa », sur ae-africa.com (consulté le )
- (en)First solar farm officially launched in Northern Cape, site Engineering News, 13 novembre 2013
- (en)40 MW solar-tracking PV plant begins producing in N Cape, site Engineering News, 10 juillet 2014
- (en)Kathu Project Design Document « Copie archivée » (version du sur Internet Archive), Carboncheck
- (en)Large-Scale Photovoltaic Power Plants - Top50, PVresources.
- (en)Jasper PV Project, SolarReserve
- (en)Massive South African solar plant comes online, mybroadband.co.za, 11 novembre 2014.
- (en)Sishen solar PV plant, site Acciona.
- (en)Large-Scale Photovoltaic Power Plants - Ranking 51 - 100, PVresources.
- (en)TerniEnergia completes 82.5-MW PV plant in S Africa, Renewables.SeeNews, 26 avril 2016.
- (en)Dreunberg, South Africa, 75 MW, site Scatec Solar
- (en)REIPPPP first-window project connected to grid, site Engineering News, 16 septembre 2013
- (en)Scatec Solar, site officiel
- (en)Lesedi PV Project, SolarReserve
- (en)Letsatsi PV Project, SolarReserve
- (en)Soitec funded for 50MW solar power plant in South Africa, Electronics Weekly, 13 février 2012
- Soitec boucle son projet de centrale solaire en Afrique, Le Figaro, 3 juin 2014.
- Afrique du sud : juwi exploitera la centrale solaire à concentration de Touwsrivier, Afrik21, 7 avril 2020.
- (en)Proposed 1GW Upington Solar Park Project - South Africa, Southern African Alternative Energy Association, 2 juillet 2014
- (en)SasolSolarChallenge, site du Solar Challenge
- EurObserv'ER : Baromètres solaire thermique et thermodynamique, juin 2017.
- EurObserv'ER Baromètres solaire thermique et thermodynamique 2019, juin 2019.
- (en)Abengoa: Plants under construction - South Africa
- (en)CSP World: Abengoa kicks off South Africa's first CSP plants construction « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
- (en)KaXu Solar One, NREL, 14 avril 2015.
- (en)Khi Solar One, NREL, 8 février 2016.
- (en)Project 7841 : Bokpoort CSP (Concentrating Solar Power) Project, South Africa
- (en)Bokpoort, NREL, 17 mars 2016.
- (en)ACWA Power, site officiel
- (en)Xina Solar One, NREL, 14 avril 2014.
- (en)Xina Solar One, CSP World.
- (en)Kathu Solar Park, NREL, 1er juin 2016.
- (en)100 MW Kathu solar project in the Northern Cape of South Africa will start construction, Engie, 9 mai 2016.
- (en)Ilanga I, NREL, 22 mai 2017.
- (en)Ilanga CSP 1, CSP World, 2015.
- (en)Redstone Solar Thermal Power Plant, NREL, 8 septembre 2016.
- Redstone, SolarReserve, 2017.
- Kotulo Tsatsi, SolarReserve, 2017.
- Kalkaar, SolarReserve, 2017.
- Rooipunt, SolarReserve, 2017.