Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau

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1 Initiative d Electrification de l Afrique (AEI) Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau Novotel Orisha - Cotonou, Mars, 2014 Compte-rendu de l Atelier

2 Contenu Compte rendu de l atelier... 3 Jour 1: 19 Mars Jour 2: 20 Mars Conclusions... 9 Annexe 1: Agenda Annexe 2: Liste des Participants Annexe 3: Présentations et études de cas

3 Compte rendu de l atelier (Toutes les présentations citées dans ce rapport sont disponibles en annexe 3) Jour 1: 19 Mars h00 - Ouverture Christophe Kaki Directeur de Cabinet du Ministre de l Energie, Bénin La séance d ouverture a été présidée par M. Kaki qui a prononcé le discours d ouverture au nom de Monsieur Barthelemy Dahoga Kassa, Ministre de l Energie, des recherches pétrolières et minières, de l eau et du développement des énergies renouvelables. Franklin Gbedey Operations Officer, Africa Energy Practice, Banque mondiale. M. Gbgdey a souhaité la bienvenue aux participants de la part de l Initiative d Electrification de l Afrique de la Banque mondiale. Niklas Hayek Project Manager, EUEI PDF. M. Hayek a souhaité la bienvenue aux participants et introduit l EUEI-PDF ainsi que ses activités. Silvia Cabriolu Puddu Secrétariat du CLUB-ER. Silvia Puddu a souhaité la bienvenue aux participants au nom du CLUB-ER et introduit la problématique de l électrification à faible coût par extension du réseau en présentant le document de référence du CLUB-ER élaboré en 2010 «Gisements de réduction des coûts de distribution en électrification rurale», distribué aux participants à l occasion de l atelier. Silvia Puddu a ensuite présenté les objectifs et la portée de l atelier et présenté l agenda détaillé des deux journées. 10h15 - Présentations Options technologiques à faible coût : Prof. Francesco Iliceto, Professeur Emeritus auprès de l Université de Rome La Sapienza. Prof. Iliceto a présenté la technologie du Schéma à Câbles de Garde Isolés (SCDGI) des lignes à haute tension et ses applications en Afrique Sub-saharienne, en particulier au Ghana (1ers cas, années 1980, au Togo, au Burkina et en Ethiopie. Gervais Ouoba, Directeur Technique, Fonds de Développement de l Electrification (FDE), Burkina Faso. M. Ouoba a présenté la technologie du Réseau aérien monophasé avec retour par la terre (SWER) au nom de M. Eugène Ngueha, AES, Sous-Directeur des Etudes et de la Régulation, Cameroun, retardé dans son voyage vers Cotonou. Moncef Aissa, Consultant Power Engineer, Tunisie a présenté la technologie monophasé et la riche expérience de la Tunisie en matière. Prof. Francesco Iliceto, Professeur Emeritus auprès de l Université de Rome La Sapienza. Prof. Iliceto a présenté la technologie par Extension du réseau HT à faible coût, présentation préparé par Jim VanCoevering, NRECA Foundation. 3

4 13h15 Discussion en plénière sur les options technologiques: La discussion en plénière sur les options technologiques a été modérée par M. Romain Frandji, IED/CLUB- ER. Les questions posées se sont focalisées sur les aspects techniques des différentes technologies, la problématique de l alimentation en mono et biphasé des équipements nécessitant du triphasé (activités productives) et sur le caractère évolutif du SWER. Les points saillants discutés sont présentés ci-après. Sur les technologies SWER et monophasé : - On peut envisager le passage progressif du monophasé au triphasé, lorsque l évolution des charges des localités rurales le justifie ; toutefois, en zone rurale, les besoins peuvent généralement être satisfaits par ces technologies. - Avant la mise en œuvre d une ligne SWER, il est nécessaire de s assurer que le coût de réalisation des mises à la terre ne soit pas supérieur au coût d un câble additionnel (neutre distribué du monophasé) - Certaines régions peuvent présenter des terres inadéquates (forte résistivité du sol), telles les terres désertiques. - La capacité maximale sur une bretelle SWER dépend du déséquilibre admissible sur le réseau principal. Comme pour toute ligne électrique, la longueur maximale d une bretelle SWER sera imposée par l intensité admissible et les chutes de tension observées. Sur la technologie du Schéma à Câbles de Garde Isolés (SCDGI) : Si les lignes HT de transport sont disponibles, les lignes MT éloignées du village cible, et la distance entre la ligne HT de transport et le village acceptable, le SCDGI offre une réelle solution de raccordement pour les villages situés sous les lignes de transport ; Le SCDGI n a pas de défauts permanents et l exploitation et l entretien sont similaires à ceux des lignes conventionnelles MT ; Cependant, l analyse des SCDGI est quelque peu complexe du fait de l interaction électromagnétique avec le circuit HT, du retour du courant par la terre et de la nécessité d équilibrer les tensions. Il faut par conséquence être vigilant sur la spécification des matériaux, le contrôle de la construction et la mise en service. Les questions relatives au raccordement des activités productrices et au caractère évolutif du SWER ont été soulevées à plusieurs reprises pendant l atelier et sont traitées dans ce rapport au niveau des discussions en plénière du deuxième jour car en lien direct avec les expériences des pays. 4

5 14h15 - Séances de travail en groupe: Les participants se sont divisés en quatre groupes pour travailler sur deux études de systèmes de distribution MT, tirées d exemples de projets en Ethiopie. L objectif était de concevoir la solution la moins coûteuse pour chacun des systèmes. La feuille de calcul remise aux participants proposait une méthode simple pour estimer les chutes de tension et les pertes de charge en fonction de la technologie choisie, du câble sélectionné et de la section associée. Il a été demandé aux participants d identifier la solution de raccordement au réseau la plus adaptée respectant une chute de tension inférieure à 7%. 5

6 Jour 2: 20 Mars h00 Présentation Planification de l électrification: Franklin Gbedey, Banque Mondiale: Questions liées à la planification du réseau, aux coûts de raccordement et autres considérations. A l issue de cette présentation, les échanges ont été nombreux, couvrant les éléments suivants: Sur la Planification: Les participants ont convenu de l importance d une planification raisonnée de l électrification rurale, portée par les agences, idéalement indépendante de décisions purement politiques. La planification doit prioriser les lieux à électrifier avec comme objectif d induire un impact socioéconomique maximal auprès des populations. D où l importance de logiciels de planification performants. La planification doit s appuyer sur une cartographie actualisée (importance des SIG). La collecte des données peut s avérer longue et fastidieuse mais est essentielle à une planification objective. La mise en place de groupes multisectoriels impliquant les ministères concernés (santé, énergie, eau, éducation, etc.) facilite le partage des données et permet une économie de temps non négligeable. La planification doit être réalisée à un horizon cohérent, et non sur du court terme. Dans l élaboration d une planification les acteurs sont multiples et n ont pas tous les mêmes objectifs. L opérateur privé cherche la rentabilité financière alors que l Etat, sans la négliger pour autant, doit assumer sa responsabilité publique de mise à disposition du service électrique auprès des populations rurales. Sur les normes techniques : Certains pays ont des normes différenciées selon que l on se trouve en zone rurale (généralement du ressort de l agence d électrification rurale) ou en zone urbaine (du ressort des compagnies d électricité), la cohérence des choix techniques n est pas toujours respectée. D où l importance de disposer d une autorité de régulation forte et indépendante qui puisse arbitrer les choix relatifs aux normes et équipements. Au Mali c est l Agence d électrification rurale, l AMADER, qui joue ce rôle de régulateur en zone rurale. Sur les couts des équipements Certains pays rencontrent des difficultés dans le dimensionnement des câbles. En effet, la matière première du câble n explique pas à elle seule le coût de celui-ci. La période d achat (et donc du cours du matériau), le volume commandé et la disponibilité sur le marché peuvent parfois conduire à des prix 6

7 plus élevés pour des petites sections (ex : type 10 mm², peu manufacturé donc peu disponible). Même chose pour les poteaux. Sur les Branchements On observe en Afrique Sub-saharienne un contraste important entre le taux d accès au service électrique (ménages effectivement connectés) et le taux de couverture (pourcentage de la population vivant dans les localités électrifiées). Le coût de raccordement est l une des principales barrières à l accès au service et traduit l importance de trouver des mécanismes de préfinancement au profit des populations rurales. A titre d exemple, la Côte d Ivoire, malgré une prise en charge initiale des coûts de raccordement à hauteur de 50%, n a pas réussi à accroitre le taux de branchement. Fort de ce constant, le pays a mis en place un système de préfinancement complet, permettant aux abonnés de rembourser sur une période s étalant de 2 à 10 ans. Les résultats sont probants. 9h45 - Présentations des expériences des pays sur les technologies à faible coût Melvine Ahuouissoussi, Chef de Service des Etudes des Projets d Electrification Rurale, ABERME, Bénin. Mme Ahuouissoussi a présenté l expérience du Bénin dans les technologies d électrification à faibles couts et en particulier en matière de réduction des coûts du matériel. Abdoulaye Abbas, ARSE, Togo. M. Abbas a présenté l expérience du Togo en électrification rurale par câble de garde. Gervais Ouoba, Directeur Technique, FDE, Burkina Faso. M. Ouoba a présenté l expérience du Fonds du Développement de l électrification (FDE), Burkina Faso dans l utilisation de la technologie du Réseau aérien monophasé avec retour par la terre (SWER). Eugene Ngueha, Sous-Directeur Etudes et Régulation, AES, Cameroun. M. Nguéha a présenté EXPERIENCE DU CAMEROUN en matière des technologies à faible coût : Poteaux Bois, Technique Rigide et Monophasé avec Retour par la Terre (SWER). Guy Oswald Demtare, Chef de Projet Energie, Cameroun. M. Demtare a présenté le retour d expérience du projet de Densification du réseau de distribution MT/BT dans le Département des Hauts-Plateaux (Cameroun). 13h00 Discussion en plénière La discussion en plénière sur l expérience des pays a été modérée par M. Romain Frandji, IED/CLUB-ER. Ci-après les principaux points débattus : Sur les technologies SWER et monophasé : - L interrogation portait sur la possibilité d alimenter des moteurs triphasés à partir de lignes SWER ou monophasées. La plupart des équipements domestiques ont aujourd hui ont des versions monophasées. La STEG a développé de façon massive le monophasé en Tunisie, appuyant l importation de moteurs monophasés, et favorisant avec le temps l émergence d un marché dédié. Cette approche d électrification rurale peut donc tout à fait être répliquée. 7

8 Sur le caractère évolutif du SWER : On peut envisager le passage progressif du monophasé au triphasé, lorsque l évolution des charges des localités rurales le justifie ; toutefois, en zone rurale, les besoins peuvent généralement être satisfaits par ces technologies. S appuyant sur son expérience, l AES Cameroun, précise que, dans 80% des cas, le SWER est parfaitement adapté aux besoins en zone rurale. Le FDE (Burkina) met cependant en avant le fait que si l on souhaite bénéficier des économies qu offre la technologie SWER, le dimensionnement des systèmes (longueurs de portée, supports etc.) ne doit pas être réalisé en envisageant un passage ultérieur au triphasé, une approche réduisant l économie réalisée au coût des câbles. Autres considérations Certains participants ont souligné la nécessité de diffuser auprès des participants les normes techniques relatives au SWER utilisées par le Cameroun et le Burkina Faso La nécessité de créer des centres de formation a aussi été évoquée par les participants. 14h30 - Séances de travail en groupe: Finalisation des Etudes de cas et restitution des résultats Les participants se sont réunis en groupe pour finaliser les études de cas commencées la veille et ont ensuite présenté leurs résultats en plénière. 15h30 Présentation des Etudes de cas: Les groupes ont obtenu des résultats similaires, mettant en évidence, dans le cadre de ces deux études, l intérêt du SWER par rapport à la technologie monophasée (chutes de tension moins importantes). 16h00 Clôture des travaux: Romain Frandji, Chargé d Affaires, IED/ CLUB-ER Hamoud Souleiman Cheik, Président du CLUB-ER et Chef de service des Energies conventionnelles, Ministère de l Energie en charge des Ressources Naturelles (MERN), Djibouti Bertin Codjo Djaito, Ministère de l Energie, des Recherches Pétrolières et Minières, de l Eau et du Développement des Energies Renouvelable 8

9 Conclusions Pendant les deux jours d atelier, la réduction des coûts a été abordée sous deux angles: Les technologies de raccordement (lignes MT), à travers les exemples du Cameroun et du Burkina Faso sur la technologie SWER, du Togo sur la SCDGI Les équipements, dont les coûts dépendent de multiples paramètres (période d achat, volumes achetés, disponibilité). Mais ceci ne peut pas se faire sans: (i) une planification concertée entre les différents acteurs (Sociétés Nationales, Agences etc.) et (ii) un rôle d arbitre pleinement assumé par le régulateur. (i) Cette planification doit s appuyer: sur une collecte de données actualisées des outils d aide à la décision (SIG, Bases de données) une concertation multisectorielle afin de tenir compte des programmations des autres secteurs des logiciels de planification permettant d intégrer les éléments susmentionnés sur une logique d impact et idéalement non tributaire de choix politiques injustifiés sur un horizon de planification cohérent et non pas sur du court terme (5 vs 20 années) une approche économique et financière basée sur des mécanismes attractifs pour «booster» le nombre de connexions. (ii) Un régulateur fort permettra de mettre sur un pied d équilibre les sociétés nationales et les agences, de bousculer des habitudes souvent conservatrices des Sociétés d Electricité en matière de technologies déployées. Mais tout n est pas du ressort du régulateur, c est aussi aux sociétés et agences d être moteur de ce changement en promouvant des nouvelles technologies sur leur territoire, d où l importance du partage d expérience tel le manuel développé actuellement par l AEI et EUEI-PDF qui peut être un outil facilitant le plaidoyer auprès des instances décisionnelles. 9

10 Annexe 1: Agenda 08:15 Inscriptions 09:00 Ouverture des travaux Discours d ouverture JOUR 1 Mercredi 19 Mars 2014 Allocutions de bienvenue par les organisateurs Définition de la problématique, présentation du CLUB-ER et présentation du programme de l atelier 10:00 Pause thé 10:15 Présentations Options technologiques à faible coût : SCDGI (Shield Wire Systems) et Extension du réseau HT à faible coût Réseau mono et biphasé Réseau aérien monophasé avec retour par la terre (SWER) 12:00 Déjeuner 13:15 Discussion en plénière sur les options technologiques 14:15 Séances de travail en groupe: Groupe 1 : Plénière Modérateur : Moncef Aissa, Consultant Power Engineer, Tunisie/ Analyse d études de cas Christophe Kaki, Directeur du Cabinet du Ministre, Ministère de l'energie, des Recherches Pétrolières et Minières, de l'eau et du Développement des Energies Renouvelables, Bénin Franklin Gbedey, Banque Mondiale Niklas Hayek, EUEI PDF Silvia Cabriolu Puddu, CLUB-ER Prof. Francesco Iliceto, Université de Rome 'La Sapienza', Italie Moncef Aissa, Consultant Power Engineer, Tunisie Eugène Ngueha, AES, Sous-Directeur des Etudes et de la Régulation, Cameroun (présenté par M. Gervais Ouoba, FDE, Burkina Faso) Modérateur: Romain Frandji, Chargé d Affaires, IED/CLUB-ER (note: Les études de cas seront distribuées au début de la session) Groupe 2 : Plénière Modérateur : Gervais Ouoba, Directeur Technique, FDE, Burkina Faso Groupe 3 : Sala Gani Modérateur : Prof. Francesco Iliceto, Université de Rome 'La Sapienza', Italie 16:15 Résumé de la journée 1 Romain Frandji, Chargé d Affaires, IED/CLUB-ER 16:30 Fin des sessions de la journée 1 Groupe 4 : Sala Gani Modérateur : Guy Oswald Demtare, Ingénieur, Chef de Projet Energie, Cameroun 10

11 09:00 Présentation Planification de l électrification Jour 2 Jeudi, 20 Mars, 2014 Franklin Gbedey, Banque Mondiale 09:45 Expérience des pays Présentations des expériences des pays sur les technologies à faible coût 10 :30 Pause thé Expérience des pays - Suite 12:00 Déjeuner 13:00 Discussion générale: La planification de l électrification et expérience des pays Melvine Ahuouissoussi, Chef de Services des Etudes des Projets d Electrification Rurale, ABERME, Bénin Abdoulaye Abbas, ARSE, Togo Gervais Ouoba, Directeur Technique, FDE, Burkina Faso Eugene Ngueha, Sous-Directeur Etudes et Régulation, AES, Cameroun Guy Oswald Demtare, Ingénieur, Chef de Projet Energie, Cameroun Modération: Romain Frandji, Chargé d Affaires, IED/Club-ER 14:30 Finalisation de l analyse des Etudes de cas et préparation des présentations Groupe 1 : Plénière Groupe 2 : Plénière Groupe 3 : Sala Gani Groupe 4 : Sala Gani 15:15 Pause thé 15:15 Présentation des résultats des études de cas 16:00 Clôture des travaux Conclusion Discours de clôture 16:30 Fin des sessions de la journée 2 Rapporteur de chaque Groupe de discussion Romain Frandji, Chargé d Affaires, IED/CLUB-ER Hamoud Souleiman Cheik, Président du CLUB-ER et Chef de service des Energies conventionnelles, Ministère de l Energie en charge des Ressources Naturelles (MERN), Djibouti Bertin Codjo Djaito, Ministère de l Energie, des Recherches Pétrolières et Minières de l Eau et du Développement des Energies Renouvelables 11

12 Annexe 2: Liste des Participants Prénom Nom Organisation Pays Toussaint AHOUANGBENANGNON ABERME Bénin Alzouma Ibrahim CISSÉ NIGELEC Niger Adjid MAHAMAT Direction de l'energie (DE) Tchad Nomenjanahary Heritiana RAZAFINDRAKOTO Agence de Développement de l'electrification Rurale (ADER) Madagascar Abbas ABOULAYE Autorité de Réglementation du Secteur de l'electricité (ARSE) Kandine ADAM ABORAK Ministère de l énergie et du pétrole Togo Niger Melvine AHOUISSOUSSI ABERME Bénin Yves-Serge AHOUSSOU CI-ENERGIES Côte d'ivoire Moncef AISSA Tunisie Todéman ASSAN ABERME Bénin Blaise BANGUITOUMBA ENERCA République Centrafricaine Gildas BANKOLE SBEE Bénin Thierry BEFIO NAMDENGANANA Agence Centrafricaine d'er (ACER) République Centrafricaine Baptiste BOBILLIER Délégation de l Union Européenne au Bénin Silvia CABRIOLU PUDDU INNOVATION ENERGIE DEVELOPPEMENT IED Bertin CODJO DJAITO Ministère de l Energie, des Recherches Pétrolières et Minières de l Eau et du Développement des Energies Renouvelables Bénin France Bénin Lamine COULIBALY AMADER Mali 12

13 Prénom Nom Organisation Pays Guy Oswald DEMTARE "Etudes Engineering Développement - EED Cameroun Mamadou Saïdou DIALLO Bureau d'electrification Rurale Décentralisée (BERD) Guinée Yvon Polycarpe DOSSA GIZ - Energising Development Bénin Peter FÖRSTER GIZ - Energising Development Bénin Romain FRANDJI INNOVATION ENERGIE DEVELOPPEMENT IED France Franklin GBEDEY World Bank Jenny HASSELSTEN World Bank Niklas HAYEK EUEI PDF Francesco ILICETO Rome Université «La Sapienza» Italie Yaovi Charles KOUMAPLE ABERME Bénin Ahmedou M.M. AHMED ALEM ADER Mauritanie Mlle Jocelyne Odette MBOUMBA VOUNGBO ENERCA République Centrafricaine Leonard NTIRWONZA Agence Burundaise de l'electrification Rurale (ABER) Mário OLIVEIRA Direction Générale de l Energie (DGE), Ministère du Tourisme, de l Industrie et de l Energie (MTIE) Moussa OMBOTIMBE Direction Nationale de l Energie Gervais OUOBA Fond de Développement de l'electrification (FDE) Olivier Bruno RABEMANANTSOA Jiro Sy Rano Malagasy (JIRAMA) Burundi Cap Vert Mali Burkina Faso Madagascar Victor Dieudonné SALA MENGUE ELECTRICITY DEVELOPMENT CORPORATION (EDC) Cameroun 13

14 Prénom Nom Organisation Pays Hamoud SOULEIMAN CHEIK Ministère de l Energie en charge des Ressources Naturelles (MERN) Claude Michel TAMO "Etudes Engineering Développement - EED Bamba THIAM Agence Sénégalaise d'electrification Rurale (ASER) Djibouti Cameroun Sénégal Claude ZIMBO SBEE Bénin Mamidou TCHOUTCHA DGE / MERDMEDER Bénin Jean Francois MODONDO SBEE Bénin Malick MAMA SBEE Bénin Badarou M. RAOFON Consulat / VE Bénin Nestor NOUHOUAYI Délégation de l Union Européenne Bénin Sabin LOUMEAJINON Presse / La Nation Bénin Serge BOYA Presse / La Nation Bénin Samuel FAVI Journaliste /Communal info Bénin Felix EBO Miert international Bénin Cyrille DJEBOU O Journaliste / L'autre Vision Bénin Herman W ADIMOU Journaliste / Aube Nouvelle Bénin Yaoui NYAMADOR Togo Sodji ALAIN Agence Bénin Presse Bénin Biomama BOUBACAR Direction Générale de L'Énergie Bénin Odjo CYRIAQUE ABERME / Ministère Énergie Bénin 14

15 Annexe 3: Présentations et études de cas Présentations : Etudes de cas : Niklas Hayek EUEI PDF Silvia Cabriolu Puddu CLUB-ER et définition de la problématique Prof. Francesco Iliceto - Schéma a câbles de garde isoles (SCDGI) des lignes à haute tension Prof. Francesco Iliceto : Extrait de l article CIGRE N 37-11, Session de 1984, Par. 8 Conception des lignes de transport Eugène Ngueha - Single Wire Earth Return (SWER) Moncef Aissa - Technologie monophasé et l expérience tunisienne Jim VanCoevering, NRECA Foundation /Prof. Francesco Iliceto - Technologie par Extension du réseau HT à faible coût Chrisantha Ratnayake/Franklin Bgbey Planification de l Electrification Rurale Melvine Ahuouissoussi - Expérience du Bénin (ABERME) Gildas Bankole Experience du Bénin (SBEE) Abdoulaye Abbas Expérience du Togo Gervais Ouoba, - Expérience du Burkina Faso Eugene Ngueha - Expérience du Cameroun Guy Oswald Demtare, Etude de cas, Cameroun Romain Frandji Conclusions de l atelier Etudes de systèmes de distribution MT, tirées d exemples de projets en Ethiopie : S3, «Wolita» et S4, «Hosaina». 15

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17 Activités d EUEI PDF Projets nationaux Ghana : Soutien basé sur SIG pour augmenter l'accès à l'énergie Etudes thématiques PRODUSE: Utilisation productive de l électricité Projets régionaux CEDEAO: La politique des énergies renouvelable de la CEDEAO Evènements du dialogue Cameroon: Dialogue des parties prenantes de l énergie Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau atelier, Arusha/Tanzanie 2013 Organisé par l'aei et EUEI PDF, en collaboration avec l'agence pour les énergies renouvelables de la Tanzanie Plus de 60 participants en provenance de 13 pays différents Résultats : Sensibilisation accrue aux téchnologiesà disposition Renforcement des capacités pour la mise en œuvre des solutions d'électrification à faible coût Renforcement des rélations pan-africaines Conclusions principales : Facteurs différents pour chaque technologie L'éducation des consommateurs essentielle Assurer le raccordement des ménages au réseau Fiche d'information dans le dossier des participants 1 Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau - manuel En collaboration avec l'aei Groupe cible : ingénieurs électriciens auprès des agences de l électrification rurale, compagnies d'électricité Contenu : Options d extension de réseau et postes à moindre coût : lignes, sous-stations Technologies de distribution : monophasé/biphasé, SWER, SWS Aspects concernant la planification des systèmes de distribution Raccordement des ménages Publication : prévue en mai 2014 Version préliminaire dans le dossier des participants Merci pour votre attention!

18 Initiative d Electrification de l Afrique (AEI) ATELIER SUR LES TECHNOLOGIES D ELECTRIFICATION A FAIBLE COÛT PAR EXTENSION DE RESEAU COTONOU, BENIN, MARS 2014 Deux mots sur le CLUB-ER Définition de la problématique, Programme et objectifs de l atelier Créee en 2002, le Club des Agences et structures africaines en charge de l élec rurale est un réseau bilingue qui compte 30 pays africains et 38 structures Silvia Cabriolu Puddu Secrétariat du CLUB-ER / CLUB-ER Secretariat Plan de la présentation Carte des membres / pays du CLUB ER Map of CLUB-ER members / Countries 1. Présentation du CLUB-ER 2. Message du Document thématique et introduction à la problématique 3. Objectifs de l atelier 4. Portée 5. Programme de l atelier

19 Sponsors Le Club-ER Bénéficie du soutien financier de: (2) à (4) formations thématiques par an, à partir : du retour d expérience de ses membres d interventions par des professionnels du secteur Une rencontre annuelle de tous ses membres : Septembre 2014 : Lusaka (Zambia) + conférence thématique La publication de documents thématiques : Téléchargeables sur Des échanges «B to B» entre membres et secteur privé lors des rencontres annuelles Une base de données : Indicateurs socio-économique coûts des équipements d électrification rurale, en diffusion restreinte auprès des membres Organisation activités de formation/training activities le CLUB-ER a pour vocation le renforcement des capacités de ces institutions africaines responsables de l électrification rurale dans leurs pays et la recherche de solutions appropriées. Organisation en 5 groupes thématiques: Organisation in 5 thematic groups Impact socio économique/ Socio econ impact Réduction des coûts / Costs reduction Outils et méthodologies / tools & methodologies ER Financement / Financing Les schémas organisationnels / Organisational schemes

20 Cinq documents thématiques Introduction (1/2) Le taux moyen d accès à l électricité en ASS n est que de 32%, aucun pays de cette zone ne dépassant 50%. Environ 80% de ces personnes vivent dans des ménages ruraux L accès à l électricité n est pas une condition suffisante du développement économique et social d un pays mais, sans aucun doute, sa disponibilité en quantité et en qualité en est une condition nécessaire. L initiative SE4All souligne l importance de l accès Les principales contraintes qui pèsent sur l électrification rurale : la limitation des ressources financières nationales et internationales et la faible capacité de paiement de la majorité des consommateurs potentiels domestiques ou productifs dans les zones rurales. Introduction (2/2) Ce document est une synthèse des échanges et analyses sur les gisements de réduction des coûts de distribution en électrification rurale, conduits au sein du Groupe thématique "Spécifications allégées et réduction des coûts" La réduction des coûts de l électrification en zone rurale est donc indispensable pour permettre une plus grande couverture dans un contexte de rareté des ressources financières. En particulier la finalité est de: (i) Réduire les coûts d investissement et (ii) Réduire sur le long terme les coûts d achat de l électricité par les consommateurs ruraux. Elle revêt des aspects techniques, technologiques, commerciaux et organisationnels à plusieurs niveaux de la chaîne allant de la production à l utilisation, et de la conception à l exploitation.

21 Le message (1/2) Les options technologiques présentées peuvent se heurter à des habitudes, des convictions dans chacun des pays. Leur diffusion est donc une opportunité de réflexion pour remettre en question des pratiques onéreuses dont la justification n existe plus ou qui méritent d être confrontées à d autres expériences. La phase de conception des schémas d électrification revêt une importance prédominante c est à cette étape, depuis le choix du mode d électrification (interconnectée, décentralisée), du dimensionnement du système de production correspondant et des réseaux associés que peuvent être commis des erreurs coûteuses pour l avenir, techniquement ou économiquement. Recommandations Afin de relever les défis de réduction qui s imposent à l électrification rurale, il est urgent que les pays soient équipés et formés à l utilisation d outils fondamentaux pour la réduction des coûts, la planification des systèmes électriques, le calcul électrique et mécanique des réseaux Le message (2/2) C est également lors de la phase de conception que des choix engageants sont effectués en ce qui concerne le type de réseau MT: par exemple en intégrant des dérivations et transformateurs biphasés, ou des antennes SWER il est possible de réduire les coûts sans nuire à la capacité d évolution, à la facilité et à la sécurité d exploitation. L objectif de l atelier Permettre aux professionnels de l'énergie et aux décideurs d ASS d acquérir les connaissances nécessaires à la mise en œuvre avec succès de technologies d'électrification rurale à faible coût par extension de réseau. En particulier: Sensibiliser aux technologies d'électrification rurale à faible coût par extension de réseau. Présenter où et comment ces technologies ont été mises en œuvre avec succès. Renforcer les capacités de mise en œuvre de ces technologies Diffuser les connaissances partagées lors de l'atelier auprès des participants

22 Portée de l atelier Programme de travail - Jour 2, Jeudi 20 Mars L'atelier fournira des informations sur les technologies de raccordement au réseau à faible coût mises en œuvre et éprouvées dans d autres pays. Les technologies suivantes seront couvertes : Monophasé et biphasé Moyenne tension (MT) et Basse tension (BT) Réseau aérien monophasé avec retour par la terre (SWER); Systèmes de Schéma à Câble de Garde Isolé (SCDGI) (Shield Wire System), et Extension du réseau HT à faible coût Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau (Matin) 9h00: Présentation Planification de l électrification: Les questions liées à la planification du réseau, coûts de connexion et autres considérations 9h45: Présentations des expériences des pays : Bénin 10h30: pause thé 11h00: Suite Présentations des expériences des pays : Burkina Faso Cameroun 12h00: pause déjeuner Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau (Après-midi) 13h00 Discussion générale: La planification de l extension de réseau Les coûts de connexion au service Présentation des problématiques de l électrification rurale 14:30: Séances de travail en groupes: Finalisation de l analyse des Etudes de cas et préparation des présentations 15h15: pause thé 15h30 : Présentation des résultats des études de cas 16h00: Clôture des travaux Conclusion Discours de clôture Programme de travail - Jour 1, Mercredi 19 Mars Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau (Matin) 9h00: Ouverture des travaux Discours d ouverture Allocutions de bienvenue par les organisateurs Définition de la problématique et programme de l atelier 10h00: pause thé 10h15: Présentations Options technologiques à faible coût : Réseau mono et biphasé Réseau aérien monophasé avec retour par la terre (SWER) SCDGI (Shield Wire Systems) et Extension du réseau HT à faible coût 12h00: pause déjeuner Technologies d électrification à faible coût par extension de réseau (Après-midi) 13h15: Discussion en plénière sur les options technologiques 14:15: Séances de travail en 4 groupes: Analyse d études de cas 16h15: Résumé de la journée 1 16h30: fin de la journée 1 Merci pour votre attention

23 IEA INITIATIVE D ELECTRIFICATION DE L AFRIQUE ATELIER A COTONOU (BENIN), MARS 2014 ELECTRIFICATION RURALE AVEC LE SCHEMA A CABLES DE GARDE ISOLES (SCDGI) DES LIGNES A HAUTE TENSION SOMMAIRE par Francesco ILICETO Professeur Emérite de l Université de Rome La Sapienza, Italie [email protected] 1 Avant-propos Au début des années 80, quand j étais en train d étudier la longue ligne radiale de transmission pour l électrification des villes principales des régions centrales et du nord du Ghana avec l extension du réseau interconnecté de la VRA (Volta River Authority), le Président - Directeur Général de la VRA me demanda si je pourrais, dans la mesure du possible, trouver et recommander une solution économiquement acceptable pour la fourniture de l électricité aussi aux plusieurs petites villes et villages situés le long des 650 km du parcours de la ligne à 161kV à réaliser. 2 Le nouveau schéma à câbles de garde isolés (SCDGI) non conventionnel que j ai conçu pour faire face à la demande de la VRA, a été d abord essayé sur le terrain dans un schéma pilote sur une existante ligne à 161kV du sud du Ghana et a été ensuite appliqué dans les SCDGI commerciaux des nouvelles lignes à 161kV du nord du Ghana, qui ont été mises en exploitation en La VRA a réalisé une partie des travaux de construction des SCDGI avec son propre personnel. A la suite des bons résultats d exploitation au Ghana, plusieurs SCDGI ont été réalisés en d autres pays en voie de développement BUT DU SCHEMA A CABLES DE GARDE ISOLES (SCDGI) Fourniture de l'énergie à faible coût du réseau interconnecté aux villages, petites villes, fermes,usines, stations de pompage d'eau situés le long ou non très loin du parcours des lignes à HT ( kV). Le SCDGI peut être appliqué pour les projets d électrification rurale qui ne peuvent pas être justifiés économiquement avec les solutions conventionnelles (postes HT/MT ou longues lignes MT avec tracé parallèle aux lignes HT). Ce Sommaire est une description générale des SCDGI et de l expérience d exploitation. Les détails techniques et analyses des SCDGI sont disponibles dans les Références (voir pages 51 et 52). 4

24 2. CONCEPT DES SCDGI a) Les SCDGI consistent à: - Isoler pour l'exploitation en MT ( kV) le(s) câble(s) de garde dans les pylônes de la ligne HT. - Alimenter le(s) câble(s) de garde isolé(s) en MT ( kV) à partir du poste de transformation HT/MT à une extrémité de la ligne HT. - Utiliser le retour du courant par la terre comme un conducteur dans tous les cas. - Alimenter les charges au moyen des transformateurs de distribution MT/BT branchés entre le(s) câble(s) de garde isolé(s) et la terre. b) Les Figs. 1/A et 1/B montrent les SCDGI les plus utilisés. 5 Fig. 1/A SCGDI "monophasé avec retour par la terre" applicable aux lignes HT protégées par un seul câble de garde 6 c) Si la ligne HT est protégée contre la foudre par un seul câble de garde, le SCDGI monophasé avec retour du courant par la terre peut être réalisé (Fig.1/A). d) Si le neutre de l enroulement MT du transformateur HT/MT dans le poste principale est mis à la terre directement (comme montre la Fig.1/A) ou au moyen d un transformateur formateur du neutre de basse réactance homopolaire, ou au moyen d une réactance de basse inductance, on alimente le câble de garde isolé directement d une phase de la MT. Si le neutre est mis à terre au moyen d une haute impédance où la MT est trop basse pour les longues lignes à CDGI, on alimente la SCDGI au moyen d un transformateur monophasé MT/MT interposé. 7 e) Si la ligne HT est protégée contre la foudre par deux câbles de garde isolés, en utilisant la terre comme troisième conducteur de phase, une ligne MT triphasée est réalisée (Fig. 1/B). f) La Fig. 1/B montre comment le SCDGI triphasé, qui est pour sa conception non symétrique, est simplement équilibré: avec une résistance-réactance de mise à terre (circuit R-L) et avec des condensateurs de re-phasage non symétriques. La chute de tension dans le circuit R-L s additionne à la petite chute de tension resistive et à la chute de tension inductive du conducteur terre. La résistance du conducteur spécial terre est fonction seulement de la fréquence (indépendante de la résistivité du sol); elle est 0.05 /km à 50Hz, équivalente à celle d un câble d aluminium de 570mm 2. 8

25 Fig. 1/B SCGDI "triphasé" applicable aux lignes protégées par deux câbles de garde g) Le circuit R-L augmente la chute de tension total dans le conducteur terre", presque au même valeur de la chute dans les câbles de garde. Les condensateurs non symétriques (C w10, C w20, C w-w ) éliminent presque totalement les dissymétries des tensions le long de la ligne à CDGI, qui sont causées par les tensions et les courants capacitives non symétriques induites par la ligne triphasée à HT. Les condensateurs font aussi le rephasage des charges et éliminent le risque des surtensions de ferrorésonance, qui pourraient être causées par la proximité des câbles de garde avec les conducteurs HT quand le disjoncteur de la ligne à CDGI est ouvert h) Le SCDGI triphasé peut être alimenté par un enroulement tertiaire dédié du transformateur HT/MT, comme montre la Fig. 1/B. Si un tertiaire dédié n est pas disponible, l alimentation est faite au moyen d un transformateur triphasé MT/MT d interposition. i) En Afrique Sous-Saharienne plusieurs Compagnies d Electricité donnent la préférence à l électrification rurale triphasée, en particulier au SCDGI triphasé, surtout à cause de la difficulté de l achat des moteurs asynchrones monophasés avec puissance entre 5 et 25kW. l) La Fig. 2 montre le schéma de réalisation typique du SCDGI triphasé dans les villages et le système de terres multiples indépendantes appliqué pour obtenir la basse résistance de terre et assurer la continuité de connexion à la terre nécessaires pour le retour du courant par la terre et pour la sécurité des personnes et des réseaux à MT et BT. Dans les postes HT/MT qui alimentent les SCDGI, le réseau de terre de protection du poste est utilisé pour le retour du courant par la terre, puisque le poste HT a une petite résistance de terre (ordre de grandeur de 1 )

26 3. CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DES SCDGI Pylône HT de branchement Fig. 2: Conducteur nu enterré Sectionneur avec fusibles Piquets multiples ligne MT pour le retour du courant par la terre Conducteur de terre Parafoudres Poste MT/BT sur poteau Coupe circuit-fusible ("Fused cut-out") Piquets multiples de terre du réseau BT Disposition typique des circuits de distribution du SCDGI triphasé dans les villages, montrant la mise-à-terre indépendante des réseaux MT e BT 13 a) L'isolement des câbles de garde avec isolateurs MT pourvus d éclateurs à tige appropriés, ne change pas appréciablement le niveau de la protection de la ligne HT contre la foudre, comme démontré par le calcul numérique et confirmé par plus de 20 ans d'expérience d'exploitation. La Fig. 3 montre les chaînes d'isolateurs rigides recommandées pour l'isolement des câbles de garde. b) La dissymétrie résiduelle de tension aux points d'alimentation de tous les consommateurs des SCDGI triphasés (Fig. 1/B), ainsi qu'aux barres d'alimentation des SCDGI monophasés avec retour par la terre (Fig.1- A) est limitée à une très petite valeur (composant inverse de tension 1%). 14 Les dimensions sont en mm Tension de tenue à 50 Hz 60 s sous pluie 130kV rms +) Tension de tenue au choc de foudre ms à sec 270kV peak +) Longueur de la ligne de fuite 1200 mm Charge électromécanique de rupture 50 kn +) sans éclateur à tiges Fig. 3: Chaîne rigide d isolateurs en verre trempé pour les SCDGI triphasés et monophasés avec retour par la terre à 34,5 kv c) Dans les nouvelles lignes HT, les SCDGI utilisent les câbles de garde d'aluminium/acier, avec une section totale de mm². Un conducteur convenable a 19 fils de même diamètre: 7 fils en acier galvanisé dans la partie centrale et 12 fils en aluminium dans la couche externe, avec 63% d'aluminium dans la section. Quelques SCDGI ont été réalisés après la construction de la ligne à HT, avec l installation des isolateurs de support des câbles de garde en acier ou en allumoweld existants

27 d) La longueur possible des SCDGI avec tension nominale de 34.5 kv est supérieure à 100 Km. Les SCDGI triphasés ont à peu près la même capacité de puissance que une ligne aérienne MT conventionnelle de la même tension nominale (phase-phase) et équipée avec conducteurs de résistance ohmique égale: quelques MW à 34,5kV. Des diagrammes de charge typiques sont montrés en Fig. 4. e) Le retour du courant par la terre a été utilisé dépuis longtemps avec succès pour l'électrification rurale monophasée ( SWER ) dans plusieurs pays (Canada, Australie, Nouvelle Zélande pendant plusieurs dizaines d années; plus récemment en plusieurs autres pays.) P [MW] cos d [km] 150 P [MW] +) cos +) cos =0.9 +) 60 Hz - ACSR sqmm V=10% 50 Hz - ACSR sqmm V=10% +) cos =0.97 b.1) d[km] a.1) P [MW] 16 +) facteur de puissance de la charge sur le côté BT des transformateurs MT/BT Charge répartie; Charge concentrée Fig. 4: Puissance maximale admissible en fonction de la longueur des lignes à CDGI triphasées à 34,5kV: a.1 a.2: câbles de garde en aluminium/acier (ACSR), S=125,1 mm 2 sur une ligne à 230kV-60Hz (Brésil) b.1 b.2: câbles de garde en aluminium/acier (ACSR), S=76,9 mm 2 sur une ligne à 161kV-50Hz (Ghana) ) cos = Hz - ACSR sqmm V=7.5% +) cos = 0.97 a.2) d [km] P [MW] 50 Hz - ACSR - 76,9 sqmm V=7.5% cos =0.97 +) +) cos =0.9 b.2) d [km] 18 L utilisation de la terre comme un conducteur est possible aussi ou la résistivité du sol est grande, en utilisant la technique des prises de terre multiples pour les postes MT/BT et pour les bancs des condensateurs (mise en parallèle de plusieurs piquets de terre au moyen d un conducteur aérien ou enterré, comme montre la Fig.2). En effet la terre est un conducteur idéal dans les zones rurales des pays en voie de développement: - Il a un très petit coût (piquets et conducteurs de terre installés par main d œuvre locale, utilisés aussi pour d autres fonctions). - Les pertes sont très faibles (à 50Hz les pertes sont équivalentes à celles d un câble d'aluminium de 570 mm²) Contrairement aux conducteurs conventionnels isolés, il n est exposé ni aux défauts d'isolement ni aux interruptions (le court circuit et la rupture des conducteurs ne peuvent pas se produire). - L entretien est négligeable. Seulement des vérifications périodiques sont nécessaires: mesures de la résistance de terre et des tensions de pas et touche, qui sont faites simplement avec un voltmètre électronique puisque pour faire les mesures on utilise le courant de terre de l exploitation. 20

28 f) Les critères de projet des SCDGI triphasés sont les mêmes que ceux des lignes MT conventionnelles (limitation des chutes de tension et de la température des conducteurs, rephasage, etc.), avec la contrainte supplémentaire de limiter le composant inverse de tension. g) L'analyse des SCDGI est quelque peu complexe, du fait de l'interaction électromagnétique avec le circuit HT, du retour du courant par la terre et de la nécessité de symétriser les tensions. L'exploitation est de toute façon simple et fiable parce que seuls des équipements conventionnels de distribution sont utilisés, sans appareils électroniques de puissance et avec des méthodes d exploitation ordinaires. 21 h) Dans les SCDGI triphasés la tension d'exploitation entre les câbles de garde et la terre est plus haute par un facteur de 3=1.732 par rapport à la tension phase terre des lignes conventionnelles avec la même tension nominale (phase-phase) (voir Fig. 1/B). Cependant l'augmentation nécessaire de l'isolement de l'équipement est seulement de 15 20% au-dessus de l isolement de l'équipement MT standard: isolement au choc de foudre (BIL) de 200 kv au lieu de 170 kv pour la tension nominale de 34.5 kv. L isolement de 200kV au choc de foudre est une des alternatives prévues dans les normes IEC et ANSI pour les équipements à tension nominale de 34.5kV (pratique américaine) EXPÉRIENCE D EXPLOITATION DES SCDGI i) Les lignes MT à câbles de garde isolés sont une partie de la ligne HT et donc ne demandent pas un entretien spécifique autre que celui necessaire pour la ligne à HT. La seule différence est le control périodique à vue des isolateurs de support des câbles de garde. a) Aucune défaillance d équipement n a eu lieu dans les SCDGI qui ont été correctement projetés et construits, avec correct calibrage des relais de protection. Ça a été le cas des SCDGI au Ghana (en exploitation depuis 25 ans), au Brésil (mis en exploitation en 1995), au Laos (mis en exploitation en 1996 et en 2002), en Sierra Leone (mis en exploitation en 2010)

29 b) En Ethiopie, Togo et Burkina Faso, quelques défaillances d équipement des SCDGI ont été causées par des irrégularités banales d achat ou de construction (non conformité avec les spécifications techniques). En Ethiopie, le terrain autour d un seul piquet installé pour le retour du courant par la terre d un condensateur de 300 KVAR, est explosé ensuite à l instabilité thermique (évaporation de l humidité et augmentation progressive de la résistance ohmique; amorçage d arcs dans le terrain). L installation correcte spécifié était une mise à la terre multiple, comme montre la Fig Au Togo, un petit transformateur de distribution a eu une défaillance parce que il avait l enroulement primaire à 20kV qui a été alimenté de la ligne à CDGI à 34.5kV. Des parafoudres avec tension maximale d exploitation continuelle (MCOV) de 27kV ont explosés parce que ils étaient énergisés à 34.5kV de la ligne à CDGI. La MCOV spécifié pour les parafoudres était 38kV. La défaillance de deux condensateurs a été causée par la connexion erronée à la ligne à CDGI triphasée. En Burkina Faso, quelques problèmes similaires on eu lieu à cause d irrégularités d achat des équipements et d installation. 26 c) Les SCDGI sont sujets à des défauts fugitifs (c est à dire sans dommage des équipements), causés par la foudre pendant les orages. Les statistiques d exploitation au Ghana ont montré que le taux des défauts fugitifs des lignes à CDGI triphasées à kV ne dépasse pas les taux de défauts fugitifs des lignes conventionnelles à 34.5kV de la même longueur, construites dans la même région avec poteaux en treillis d acier galvanisé. Dans ces lignes conventionnelles à 34.5kV, ~ 7% des défauts ont été permanents (avec dommage d équipement). Les défauts permanents dans les lignes à CDGI sont extrêmement rares. Aucun défaut permanent n est arrivé sur quelques milliers de kilomètres de lignes à CDGI, une partie desquelles sont en exploitation depuis plus de 20 ans. 27 d) Les lignes secondaires de connexion entre la ligne à CDGI (ligne HT) et les villages ont une performance similaire à celle des lignes conventionnelles équivalentes à MT et sont sujetes à des défauts permanents (rupture des conducteurs; feu de brousse et dommage des poteaux en bois; contacts avec les arbres; courts circuits entre conducteurs causés par le vent et les grands oiseaux; etc.). Les défauts de ces lignes secondaires sont interrompus par les fusibles installés au point de branchement de la ligne à CDGI (ligne HT). 28

30 On doit assurer une coordination efficace entre ces fusibles et le disjoncteur au départ de la ligne à CDGI (poste HT/MT) pour limiter le nombre d hors service de la ligne à CDGI et pour faciliter la localisation des défauts, en particulier dans le cas ou le nombre des lignes secondaires vers les villages alimentées par une ligne à CDGI est grand (voir le Figs. 5 à 11). e) Les défauts fugitifs des lignes à CDGI sont éliminés par le re-enclenchement automatique du disjoncteur au départ de la ligne à CDGI, ou sont en tout cas suivis de la fermeture manuelle du disjoncteur avec succès faite par les opérateurs dans les postes HT/MT. 29 f) Dans la planification de l électrification rurale visée avec priorité à la limitation du coût, il faut tenir compte que les très longues lignes à CDGI (par exemple, 100km) sans reclosers en points intermédiaires, en des régions très foudroyées, entraînent l acceptation d un taux des défauts fugitifs et des possibles interruptions courtes de l alimentation aux usagers, qui sont proportionnels à la longueur de la ligne à CDGI. Ça arrive également pour les lignes conventionnelles MT de la même longueur. Un exemple est une ligne triphasée à CDGI dans le Laos avec longueur de 129 km, qui alimente plus que 30 villages (voir la Fig. 7) ESTIMATION DES COÛTS Au Ghana la ligne à CDGI triphasée à 30kV Tamale - Buipe (initialement de 104km; voir Fig. 5), a été prolongée jusqu à 176km et exploitée pendant plusieurs années pour alimenter à Kintampo un poste relais hertzien de la Ghana Broadcasting Corporation. 31 a) La planification des solutions alternatives (conventionnelles et SCDGI) a été faite pour des projets d électrification rurale le long de lignes HT, avec grande distance entre les poste de transformation HT/MT (100 à 250km), avec villages situés le long de tout le tracé des lignes HT. L analyse des coûts à montré que l investissement nécessaire pour rendre disponible l énergie électrique en MT à toutes les communautés le long des lignes HT est seulement le 10-15% de l investissement nécessaire pour la solution conventionnelle avec lignes MT indépendantes de la même tension nominale avec tracé parallèle à la ligne HT. 32

31 b) Une ligne de 200km à 161kV en Sierra Leone avait été commandée avec deux câbles de garde en acier galvanisé de 60 mm 2, connectés à la terre sur chaque pylône. Une variante de la commande a été faite à l entrepreneur pour l installation de deux câbles de garde en aluminium acier de 108mm 2, isolés pour 34.5kV avec les chaînes d isolateurs de la Fig. 3. L augmentation du prix total (clef en main, pour fournitures, transports, montage, etc.) a été de 1700 $ USA par km de ligne. c) Les coûts des postes de transformation MT/BT sur poteau alimentés par la ligne à CDGI et des réseaux de distribution BT dans les villages sont pratiquement les mêmes que pour la distribution MT/BT conventionnelle. Pour minimiser le coût total, il faut bien entendu appliquer des solutions simplifiées pour les postes MT/BT, les réseaux BT et la connexion des usagers, adaptées aux régions en cours de développement CONSIDÉRATIONS SUPPLÉMENTAIRES d) Le prix des chaînes d isolateurs avec accessoires comme celles de la Fig. 3 est de ~ 65$ USA. Le prix d un banc triphasé non symétrique de condensateurs de 1000 KVAR pour un SCDGI à 34.5kV (2 unités condensateur en série par phase) est ~ 7,000$ USA. Le prix d un circuit R-L de mise à la terre dans le poste HT/MT est fonction de l impédance R+jX et du courant nominal (7,000 a 14,000 $ USA). 35 a) En quelques cas, après plusieurs années d exploitation des SCDGI réalisés entre deux postes HT/MT (voir les Figs. 5 à 11), on peut justifier la construction d un poste HT/MT dans un point intermédiaire de la ligne HT, pour alimenter la charge fortement augmentée d une ville initialement servie par le SCDGI. Dans ces cas les longues lignes initiales à CDGI sont chacune divisée en 2 lignes courtes, qui ont une plus grande capacité de charge et un plus bas taux de défaut, puisque elles sont alimentées aussi par le nouvel poste HT/MT intermédiaire. 36

32 Dans la ville directement alimentée par le poste HT/MT, les postes de transformation MT/BT et les réseaux BT garderont leur fonction, avec seulement l installation dans les postes MT/BT de l appareillage de protection/manœuvre MT pour la troisième phase sous tension (les transformateurs MT/BT resteront les mêmes). b) Si un câble de garde avec fibres optiques (OPGW) est installé dans la ligne HT pour les télécommunications, la ligne à CDGI peut être réalisée en isolant pour MT un OPGW standard. Les accessoires nécessaires pour l isolement du OPGW sont disponibles dans le marché. Des SCDGI avec un des câbles de garde optique sont en La plus grande partie de la section des OPGW doit être en aluminium ou en alliage d aluminium, pour assurer la petite résistance ohmic nécessaire pour limiter le suréchauffement par les courants de court circuit qui est dangereux pour les fibres optiques. Un OPGW commercial pour ligne HT est donc, pour sa même conception, convenable pour être utilisé comme conducteur d une ligne MT à CDGI. Cependant la protection de la ligne à CDGI avec un câble optique doit assurer en tout cas l interruption très rapide de court circuits, pour la préservation des fibres optiques. exploitation au Togo et Burkina Faso c) Les SCDGI ne causent pas une augmentation de l impact de la ligne à HT sur l environnement. Une ligne MT indépendante dans le même couloir d asservissement de la ligne HT, nécessite l élargissement de l emprise et a un impact sur le sylviculture, l agriculture aussi que sur l esthétique des sites naturels. d) Les SCDGI constituent une prévention contre le vandalisme et le vol des composantes des lignes à HT, parce que les communautés le long de la ligne ont intérêt à conserver leur source l électricité. 39 e)une Spécification Technique des tous les composantes des SCDGI peut être disponible (en anglais, forme électronique, gratuitement) à demande adressée à l auteur de cette présentation. f) Le SCDGI serait en principe faisable avec seulement des conducteurs métalliques, sans avoir recours au retour du courant par la terre et à une partie des équipements spéciaux pour l alimentation des lignes à CDGI triphasées (circuit R-L; banc de condensateurs dissymétriques; enroulement tertiaire des transformateurs HT/MT ou transformateur MT/MT d interposition qui sont évitables si la MT disponible est suffisamment haute pour alimenter les longues lignes à CDGI). 40

33 Dans ce but, la ligne à HT devrait être équipée avec 3 câbles de garde, le 3ème pouvant être placé au sommet des pylônes avec configuration en plan horizontal, ou peut être en bas au travers le fut des pylônes dans une fenêtre du treillis. Cette solution est techniquement faisable, mais elle entraînerait le projet des pylônes spéciaux avec une augmentation du coût de la ligne HT. Le SCDGI pour distribution monophasée sans retour du courant par la terre est faisable dans les lignes HT avec deux câbles de garde isolés. La chute de tension et les pertes Joule sont beaucoup supérieures que dans les SCDGI de la même tensione nominale réalisés en lignes avec un seul câble de garde et retour du courant par la terre SCDGI EN EXPLOITATION Ghana: Presque 1000 Km de lignes à 161 kv-50hz on été équipées avec câbles de garde isolés. Les SCDGI à kV montrés dans la Fig. 5 ont été en exploitation depuis 1989 Brésil: Des SCDGI "triphasés" (Un=34.5kV) sont en exploitation depuis 1995 sur de lignes à 230kV-60Hz (Fig.6) Laos: Des SCDGI "monophasés avec retour par la terre" (Un = 25kV) sont en exploitation depuis 1996 sur 190 Km de lignes à 115 kv-50 Hz. Des SCDGI "triphasés" (Un = 34.5 kv) sont en exploitation depuis sur 335Km de lignes à 115kV - 50Hz (Fig.7). Sierra Leone: Un SCDGI triphasé (Un = 34.5kV) est en exploitation depuis 2010 dans la première ligne à 161kV-50 Hz qui a été réalisée dans le pays (Fig.8). 42 Transformateur MT/MT Disjoncteur MT 6 Charge maximale pour l année 1999 Charge maximale estimée pour l année 2010 À transformer en SCDGI triphasé en 1999 Fig. 5: Schéma unifilaire de distribution à CDGI de la ligne monoterne de transmission à 161kV- 527km Kumasi-Bolgatanga (Ghana) Fig. 6 SCDGI triphasés (Un = 34.5kV) sur la ligne à 230kV 60Hz Nova Mutum-Sorriso (Mato Grosso, Brasil) 43 44

34 Xieng Khuang SS 115kV 22kV Distance [Km] N of node Muang Cha kV Loads [kw] A x170kVAR +1x225kVAR ( Initial stage ) 2x170kVAR +1x225kVAR ( Final stage ) Loads Forecast load of SWL in year 2018: 3100kW [kw] Length of SWL: 104.4km; total length of 34.5kV lateral lines: 54.2km Nam Leuk SS Muang Cha SS kV 22kV Distance [Km] 0 N of node kV Loads 2x333kVAR [kw] +1x452kVAR B 19 3x333 kvar (Final stage) (Initial stage) 22kV Forecast load of SWL in year 2018: 5080kW 14+j4 Length of SWL: 76km; total length of 34.5kV lateral lines:19.6km Xaignabouli SS Xiang Ngeun SS 115kV 22kV Distance [Km] N of node kV Loads [kw] C x200kVAR +1x334kVAR 3x200kVAR 22kV ( Initial stage ) ( Final stage ) Forecast load of SWL in year 2018: 3605kW Length of SWL: 74.6km; total length of 34.5kV lateral lines: 21.6km Ban Don SS End of SWL Na Am 115kV 22kV Distance [Km] 0 N of node Forecast load of SWL in year 2018: 790kW Length of SWL: 25.6km 34.5kV Loads Total length of 34.5kV lateral lines:3.3km [kw] D 2x60kVAR +1x115kVAR Future 34.5kV lateral line ( Initial stage ) Non Hai SS Houay Deua 115kV 22kV Distance [Km] N of node Forecast load of SWL in year 2018: 1500kW Length of SWL: 32.4km 34.5kV Loads Total length of 34.5kV lateral lines:4.7km E 0+j0 [kw] 2x125kVAR +1x145kVAR (Initial stage) Fig. 7 SCDGI triphasés (Un = 34.5kV) sur des lignes à115kv 50Hz au Laos N of node Distance [Km] 45 Fig. 8 - SCDGI triphasés (Un = 34.5kV) sur une ligne à 161kV en Sierra Leone 46 Ethiopie: Togo: Des SCDGI "monophasés avec retour par la terre" (Un=34.5kV) ont été réalisés dans les années quatre-vingt-dix sur 200Km de lignes à 132 kv-50 Hz (Fig.9). Des SCDGI "triphasés " (Un=34.5kV) sont en exploitation sur ~250Km de lignes à 161 kv - 50Hz (Fig.10). Un des câbles de garde isolés est un câble avec fibres optiques. Burkina Faso: Des SCDGI triphasés (Un =34.5kV) sont en exploitation sur 330km de lignes à 225kV 50Hz (Fig.11). Un des câbles de garde isolés est un câble avec fibres 15 kv GHIMBI S/S 132 kv kv-84.7 km km NEKEMPTE S/S 132/15 kv 25 MVA Sire 132 kv km km km GHEDO S/S 230 kv 230/132/15 kv 22/22/5.5 MVA two units 34.5 kv Loads 34.5 kv Loads 34.5 kv kw kw 132/15 kv 300 kvar IT 300 kvar 300 kvar 25 MVA IT IT 15 kv Sum of simultaneous peak IT: 15kV/34.5kV+2x3.75%-3 MVA loads of SWL in year 2019 =3174 kw 15 kv Sum of simultaneous peak loads of SWLs in year 2019 = =4721 kw Total length of SWL=84.3 km Total length of SWLs= =115.7km Fig. 9 SCDGI monophasés avec retour du courant par la terre sur des lignes à 132kV en Ethiopie optiques

35 Fig SCDGI triphasés (Un = 34.5kV) sur des lignes à 225kV en Burkina Faso 49 Fig SCDGI triphasés (Un = 34.5kV) sur des lignes à 161kV au Togo 50 REFERENCES SUR LE SYSTEME D ELECTRIFICATION RURALE AVEC LE SCHEMA A CABLES DE GARDE ISOLE (SCDGI) 1. F. Iliceto, E. Cinieri, L. Casely-Hayford, G. Dokyi MV distribution from insulated shield wires of HV lines. Experimental applications in Ghana CIGRE Symposium, Dakar, Nov. 1985, Paper n F. Iliceto, E. Cinieri, L. Casely-Hayford, G. Dokyi New concepts on MV distribution from insulated shield wires of HV lines. Operation results of an experimental system and applications in Ghana IEEE Transactions on Power Delivery, n.4, October 1989, pag F. Iliceto, F.M. Gatta, E. Cinieri Electrification rurale dans les pays en développement à l aide des câbles de garde isolés des lignes à HT. Nouveaux critères de conception et expérience de fonctionnement - Rapport CIGRE N 37/38 03, Paris, Session de F. Iliceto, F.M. Gatta, E. Cinieri, A. D Ayuz, A.M. Araujo, E. Montalvao, V. Machado, E.F.R. Mendes "Linahs de transmissao com cabos par-raios energizados. Una solucao economica para o suprimento a comunidades isoladas", XII SNPTEE The Power System Brazilian Conference, Recifé (Brasil), October F. Iliceto, F.M. Gatta, S. Lauria, G.O. Dokyi "Three-phase and Single-Phase electrification in developing 51 countries using the insulated shield wires of HV lines energized at MV" - CIRED Paper N 5/p10, Session of F.M. Gatta, F. Iliceto, S. Lauria - "Lightning Performance of HV Transmission Lines with Insulated Shield Wire(s) energized at MV. Analysis and Field Experience" - CIGRE, Cairns Symposium (Australia), September F.M.Gatta, F. Iliceto, S.Lauria, P.Masato Analysis of unsymmetrical transmission-distribution systems. Applications to Insulated Shield Wire Schemes L Energia Elettrica, Vol. 79, N 5, September-October F. Iliceto, F.M. Gatta, S. Lauria Lightning Performance of HV Transmission Lines with Grounded or Insulated Shield Wires ICPL, International Conference on Lightning Protection, Cracovia (Poland), September F. Iliceto, F.M. Gatta, P. Masato and H. Sysoulath Rural Electrification in Developing countries with the Shield Wire Scheme. Applications in Laos CIGRE Paper C6 301, Session of F. Iliceto, F.M. Gatta, S. Lauria, M. Debebe, M. Hussen Rural Electrification in Ethiopia with the Shield Wire Scheme CIRED Paper, Session of F. Iliceto, F.M. Gatta, G.O. Dokyi Three-phase and single-phase electrification in developing countries using the insulated shield wires of HV lines energized at MV. Operation experience in Ghana IV International Conference on Power Systems Operation and Planning, Accra, Ghana 2000, Paper N 20-2E01

36 Par. 8 Conception des lignes de transport Extrait de l article CIGRE N 37-11, Session de 1984 "Lignes de Transport HT a Longue Distance Faiblement Chargées pour l Extension de l Electrification des Pays en voie de développement. Application au Ghana" F. Iliceto E. Cinieri L. Casely-Hayford par Note La construction avec poteaux légers en treillis avec fondations en acier a été justifiée par l indisponibilité au Ghana de poteaux convenable en bois. Quatre de ces lignes légères à 161kV de faible coût ont été exploitées à 34.5kV pendant plusieurs années, et seront exploitées à 161kV en avec la construction des postes de transformation 161/34.5kV.

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40 ELECTRIFICATION RURALE : L EXPERIENCE TUNISIENNE Presentée par Moncef AISSA Senior Ingénieur électricien- Consultant Retraité de la STEG-Tunisie COTONOU-19 Mars 2014 Sommaire de la présentation Historique & Introduction Approche d implantation Organisation- planification et viabilité financière Approche Technique: conception réduisant les coûts Conclusions: facteurs de réussite ELECTRIFICATION RURALE EN TUNISIE : INTRODUCTION : Fondation de Carthage par les Phéniciens en 814 BC Indépendance en 1956 ( le 20 Mars) 164,500 km² - 11 millions hab

41 PRESENTATION de la STEG STEG est une entreprise de services publics Electricité: Production, transport & Distribution Gaz Naturel : Transport & Distribution : (30 ans): Le Taux d électrification rurale est passé de 6% à presque 100% RESEAU ELECTRIQUE DE TRANSPORT Niveaux de tension HT: 90kV, 150kV, 225kV, et 400kV (récent) Niveaux de tension MT: 30kV, 15kV, et 10kV ELECTRIFICATION RURALE EN TUNISIE - Approche d implantation -organisation -planification et viabilité financière PILIERS du Développement Rural EDUCATION: développement des ressources humaines et des droits légaux (depuis l indépendance) - 1/3 budget national réservé annuellement à l Éducation - mixité adoptée dans les établissements scolaires Santé: vaccination, planning familial Libéralisation de la femme Zones rurales: PROJETS INTEGRES: Electrification, Eau, Routes, Dispensaires, Ecoles primaires: Crédits et subventions partielles pour encourager l électrification des puits de surface, l irrigation goutte à goutte et l industrie agroalimentaire

42 Présélection et programmation des projets quinquennaux Estimation des coûts par la STEG au niveau des districts (visites de terrain, localisation des bénéficiaires ruraux potentiels sur cartes géographiques, étude de faisabilité basée sur les prix unitaires des équipements de réseaux et sur des groupes de villages (grappe) pour différents scénarios d électrification STEG fournit pour chaque Gouvernorat une table de scénarios de coûts par bénéficiaire et par grappe à l Unité Planification Nationale du Ministère de Développement Economique (MDE) MDE sélectionne les projets en fixant un coût Plafond Le plan quinquennal est finalisé et les fonds sont distribués au niveau régional Cartes géographiques 1/ ème & 1/ ème Financement de l Electrification rurale Programme de Développement Rural Intégré (PDRI) Fonds des projets Présidentiels Fonds National de Solidarité (Depuis 1977) crédits extérieurs (Bailleurs de fonds internationaux) viabilité financière La participation de la STEG : Pompage: 250 DT/abonné Domestique: 100DT/abonné de 1977 à DT/abonné à partir de 1987 Participation des bénéficiaires 200 à 500 DT répartis sur 36 factures, soit 72 mois (6 ans). Participation de l'etat (en DT/abonné-grappe) Le reste du coût d électrification est payé par l Etat, Projets hors budget: projets présidentiels et le fonds national de solidarité

43 - ( ) : 400 DT ( ) : 700 DT - ( ) : 1000 DT ( ) : 1200 DT - ( ) : 2200 DT ( ) : 3000 DT + majoration de 18% de T.V.A Evolution du plafond (en DT/abonné-grappe) Evolution du Plafond en DT/bénéficiaire-grappe ème Plan 6ème Plan 7ème Plan 8ème Plan 9ème Plan 10ème Plan Facilités de paiement accordées par STEG * STEG accorde des facilités de paiement aux nouveaux raccordements ruraux pour stimuler la demande agroalimentaire, irrigation et pompage. * Les frais de branchement étaient payables sur 10 factures (20 mois), puis sur 24 factures (48 mois) et plus récemment sur 36 factures (72 mois) Tarification favorable au rural Montagne de charges 17 Juillet, 2003 à 11:30 La Basse Tension (BT) de l électricité de la STEG comporte des tarifs intéressants pour l activité rurale: - Tarif général à deux tranches, dont une tranche économique pour les consommations mensuelles < à 50 kwh (600 kwh/an) - Tarif réduit à effacement en pointe pour les usages agricoles.

44 Evolution des tarifs résidentiels BT (millimes/kwh) Tarif social Tarif Normal ELECTRIFICATION RURALE EN TUNISIE : APPROCHE TECHNIQUE Choix Technique au moindre coût Choix stratégique - En 1975 le taux d ER était de 6% - L électrification rurale (ER) est une nécessité - Niveau de revenu rural bas le coût de l ER doit être réduit système électrique existant non adapté au programme ambitieux d ER.

45 CHOIX STRATEGIQUE 1975: Un audit technique montra que le type de réseau triphasé existant n était pas bien adapté à un programme ambitieux d ER. Une étude technico-économique sur 300 projets d ER choisis au hasard était plus favorable à la technique monophasée permettant une réduction des coûts de 18-24% globalement. Le tableau suivant montre que la réduction est très importante au niveau des lignes MT (30 à 40%). CHOIX STRATEGIQUE Niveau du réseau Réduction Réseau MT 30 à 40 % Postes MT/BT 15 à 20 % Réseau BT 5 à 10 % Global 18 à 24 % Décision en Janvier 1976 : adoption du système «triphasé 4 fils-monophasé 2 fils» avec mise à la terre effective (MALT). Poste source HT/MT Configuration MALT BPN 1-ph. MT/BT transfo Sectionneur fusible Type H Z Ligne MT 4 fils Mise à la terre du neutre 1-ph. MT/BT transfo Lignes BT mono Sectionneur fusible Type T Ligne MT mono CONVERTION au MALT en 2 étapes principales A Transformation du réseau existant: Installations des Bobines de Point Neutre (BPN) dans les postes HT/30kV, Tirage du 4ème conducteur sur les lignes principales existantes, Remplacement des protections à temps constant (relais et TC) par des protections à temps inverse dans les postes HT/30kV et les postes de coupure. B Planification, adaptation des spécifications techniques au contexte tunisien, gestion des commandes et des stocks de matériel, réalisation et contrôle des travaux des extensions des réseaux (lignes et postes monophasés et triphasés) dans la nouvelle technique MALT.

46 Principales difficultés opérationnelles - Adaptation technique (nouvelles spécifications), - Organisation (planification, coordination, sélection, formation ), - Capacité de réalisation (STEG+ entreprises privées) - Relations avec la clientèle (gêne due aux coupures lors des transformations pour le passage en MALT) PASSAGE à la technique MALT Le passage à la technique MALT sur tout le pays a duré environ 4 ans ( ) Construction en parallèle de lignes monophasées. La plupart des équipements existants ont été gardés par mesure d économie. cigogne nid Phase MT Parafoudre Sectionneur fusible Neutre MT Ligne triphasée avec neutre effectivement mis à la terre (MALT) Ligne monophasée- Transfo monophasé- Protection du transfo- Départs BT monophasés

47 Caractéristiques du système MALT - Réseau aérien (30/17.3 kv)- (31,5/18,8 kv)- (32,1/18,5) kv) - Adoption de la section mm² Alm pour le conducteur de phase des lignes principales 3-Φ (en Hiver: 360A; 16.8 MW et en été 250A, 12 MW) -Adoption de la section 54.6 mm² Alm pour les lignes aériennes d élec rurale 1-Φ (150A; max 2.6 MW) - Chaque dérivation mono est protégée par un sectionneur fusible. (Coordination avec disjoncteur au poste source et recloser ligne) - Les transfos mono sont protégés par un sectionneur fusible et un parafoudre. Open cutout SECTIONNEUR FUSIBLE Fermé Ouvert Avantages des sectionneurs fusibles o * Très bon marché o * Coupure visible. o * Pas besoin de coupure de courant pour remplacer le fusible. o * Différents types de fusibles offrant plusieurs possibilités de coordination entre autres fusibles et avec autres appareils de protection o * En cas d incident seule la dérivation concernée est coupée. Bonne qualité de service. Gamme de sectionneurs fusibles Type de fusible Type T pour protection des lignes monophasées Type H pour protection des transfos sur poteau (Pn 50kVA) Type H pour protection des transfos sur poteau (Pn 75 kva) Gamme de transfos mono Type monophasé Transfos made in Tunisia Courant nominal (A) 6, 8, 10, 15, 25, 40, 60, (rarement 100, et 140 A) 1A (10kVA), 2A (25kVA), 3A (50kVA), 4A, 5A 6A (75 et 100kVA), 8A (150kVA) et rarement 10A Puissance nominale (kva) 5; ; 50 ; 75 ; 100 et 150 kva

48 Caractéristiques de la BPN Bobine de point neutre (BPN) est une réactance triphasée avec un couplage en zigzag et neutre sorti. La BPN assure la mise à la terre effective du neutre des lignes MT Caractéristiques de la BPN Le Courant maximal admissible par la BPN correspond au courant que la BPN peut suporter durant 5-second lors d un court-circuit sur une ligne MT, Résultat de calcul du courant max Puissance nominale en MVA des transformateurs des postes HT/MT X 0 ( ) Courant de courtcircuit Ph-N en (A) Courant de déséquilibre permanent (courant dans le neutre) Ce courant est dû aux événements suivants: o - Courant capacitif généré par les lignes aériennes (environ 8A/100km pour une ligne en 30kV) o - Déséquilibre des phases dû aux charges monophasées o - des changements brusques dans la répartition des charges en cas of d incident survenant dans une ligne monophasée transportant une charge relativement élevée, ou au cas où l exploitant procède à une coupure pour des travaux de maintenance. La valeur maximale de courant de déséquilibre a été fixée à 150 A (mais les appareils de protection du déséquilibre sont réglés à 60 A). TC: Schéma technique des relais de protection D P1 S1 TC P2 S2 TC P1 P2 S1 S2 TC P1 P2 S1 S2 Relais de Phase transformateur de courant Neutral lent Relais de neutre rapide

49 Coordination of protection COORDINATION DES PROTECTIONS e.g: Court-circuit au point D D C D1 F1 D2 B F1 F1 A F1 E F2 Temps T6 T5 T4(1) T3(1) T4(2) T3(2) T2 T1 Icc 2 relais de phase Neutre Lent D1 Neutre Lent D2 Fusible 1 Fusible 2 Neutre rapide D1 Neutre rapide D2 Current R1 F1 C R2 B F1 D F1 A F1 E F2 Courant de c-c (A) In I Début de fusion: fusible F1 FN 2 T1 DD 2 s RD T3 (1) T4 (1) DF FF Fin de fusion : fusible F1 L incident sur la ligne mono est isolé DF : Début de fusion FF : Fin de Fusion DD: Déclenchement du Recloser R2 RD: Ré-enclenchement du Recloser R2 T DEVELOPPEMENT du SYSTEME MALT La conversion au système MALT a constitué la base du lancement d un vaste programme d électrification rurale en lignes monophasées L implantation du MALT avec la coordination des protections à temps inverse a nettement amélioré la qualité de service et a contribué à éviter des quantités énormes d END Bilan des 10 premières années du MALT ( ) Choix - Les dépenses engagées pour le passage en MALT ont été entièrement compensées par les économies réalisées - La réduction des coûts à abonnés supplémentaires.

50 PROCEDURES aidant à la REDUCTION DES COUTS - Planification: Etablissement d un programme quinquennal de réalisations - Approvisionnement et gestion des stocks Commandes regroupées par STEG baisse des prix d acquisition Gestion mécanisée des stocks Achats par voie d appels d offres nationaux et internationaux pour faire jouer la concurrence REDUCTION DES COUTS et GAINS MACROECONOMIQUES - Sous-traitance des travaux : Entreprises locales privées (formation gratuite par STEG, concurrence entre entreprises) - Industries locales: Encouragement et développement (marge de préférence dégressive jusqu à annulation- matériel tunisien : 80 à 90 %- concurrence niveau internationalimportation limitée)- Les industries locales exportatrices après saturation du marché local - Travaux sous-tension: réduction de l END Evolution de la part des lignes monophasées Fin de Plan quinquennal % réseau mono / réseau total ,2 % ,0 % ,3 % ,2 % ,4 % À fin 2003 ce % est passé à 52,8% À fin 2005 ce % est passé à 52,73% Depuis 2005 commence la saturation de l électrification rurale Evolution part des postes monophasés Année Quote-part des transfos mono / nb total de transfos % ,3% ,0% ,9% ,6% ,2% ,2% En 2005 ce taux est devenu 71.15%.(Total poste mono 27088, total postes aériens 38068): saturation de l électrification rurale.

51 Réduction de coût grâce aux isolateurs Rigides Coûts en US$ (avec des prix Tunisiens et le taux de change de Septembre 2001) Coût de 1 km de ligne aérienne triphasée type Européen (en US$) Coût de 1 km de ligne aérienne monophasée type MALT (in US$) Réduction de coûts en % pour 1 km ligne mono 2-fils / triphasée 3 Fils type Classique Chaîne de suspensio n Gain par Isolateur rigide 100% 5.6% 100% 18% 27,0% 37,0% Réduc coût rigide/ suspension Réduc coût rigide/ suspension Répartition de réduction des coûts ( %) Type de mono Constituants Répartition des réductions relatives à 2 types de monophasé par rapport au triphasé classique Chaînes de suspension Isolateur rigide Conducteurs 6,6% 7,0% Accessoires ligne de 13,5% 11,5% Mise à la terre -2,0% -2,2% Supports 7,2% 17,3% Armements 1,7% 3,1% Global 27% 36,7% Transfo Mono / Transfo triphasé ayant la même puissance nominale en kva, Implantation d un support électrique en zone rurale Tranfo Puiss Réduction de coût (transfos tunisiens) 1-Ph / 3-Ph kva % 25 44% 50 29% % %

52 Continuité dans la Tradition de réduction de coûts Sur la période , un effort soutenu a été déployé pour obtenir des réductions supplémentaires de coûts des réseaux de distribution et cela par des études technico-économiques et des projets pilotes. Il en est résulté un certain nombre de changements et des gains sur les coûts dont nous donnons quelques exemples dans ce qui suit introduction de la technique SWER SWER = Single Wire Earth Return La technique SWER a été introduite à la STEG en Cette technique a permis une réduction supplémentaire de 26 à 30%, comparée à la technique monophasée avec 2 conducteurs. Pas besoin de transfo d isolement SWER a été introduit localement et avec précaution pour des raisons de sécurité (risques mortels de potentiel de pas et/ou de contact). Expérience Tunisienne en SWER 425 villages 1200 Postes MT/BT et 1185 km de lignes SWER. Poste aérien MT/BT en SWER 1 Conducteur de phase, parafoudre, sectionneur fusible, transformateur monophasé, 2 lignes BT Solutions Techniques pour les moteurs électriques - Pour les puissances < ou = 7,5 cv le moteur monophasé existe sur le marché et ne pose pas de problème - Pour les moteurs de puissance > 7.5 cv : 3 solutions. * 1)- si possible: mettre 2 moteurs monophasés en parallèle * 2)- Installer un Convertisseur de phases «Le prix d un convertisseur roto-phase de 50 kva au coût de renforcement de seulement 500 m de ligne monophasée en ligne triphasée.» * 3)- Renforcer la ligne monophasée en triphasé jusqu au moteur le plus éloigné: s il y a plusieurs gros moteurs ou si le dernier gros moteur se trouve à une distance < 500m du début de la ligne monophasée

53 Puits de surface: Moteur diesel remplacé par une Pompe électrique monophasée moins chère et plus propre Huilerie: Deux moteurs électriques monophasés mis en parallèle pour doubler la puissance disponible en kw Convertisseur Roto-phase Equipement individuel pour transformer une arrivée monophasée en une alimentation triphasée Forage: Pompe électrique triphasée immergée, alimentée par le convertisseur Introduction d un niveau de tension monophasée de 4,16 kv. - Le MALT 4.16 kv, peut réduire le coût d électrification des villages dans lesquels les logements sont très dispersés. - Cette technique est recommandée seulement pour l électrification de villages situés en bout de réseau, là où aucune extension de réseau ne sera envisagée à long terme. Introduction d un niveau de tension monophasée de 4,16 kv Section : 34,4 mm² almélec Transfo mono : 3 et 5 kva Réduction de coût/ au monophasé : * 7% à 14% si logements moyennement dispersés, * et 31 à 33 % si logements très dispersés. 4 projets pilotes ont été réalisés Ce niveau de tension n a pas été retenu par la STEG, le gain sur un nombre limité de projets ne justifiait pas l introduction d une nouvelle gamme de matériel électrique.

54 Autres réductions de coûts * Introduction des isolateurs rigides (poteaux plus courts) 20% réduction * Normalisation des équipements (limitation gamme d articles) * Gestion des stocks (optimisation tout en évitant les ruptures) * Regroupement des commandes (réduction des prix pour les grosses commandes) * Planification des réseaux : Optimisation de l extension des réseaux et minimisation des pertes & Impact Socio- Economique de l ER Perceptions des bénéficiaires Développement rural intégré et synergie La politique d électrification rurale en Tunisie a été étroitement liée au développement rural intégré à travers des plans quinquennaux, incluant l eau potable, les routes, la santé, l électrification et la télécomunication Cela semble avoir produits des effets de synergie. Population Corrélation Electrification rural et indicateurs socio-economiques Taux d accr de la popul urbaine (réduisant l exode rural) Taux d accr de la population Longueur réseau MT Initial 5.6 millions en % (year 1970) 2.6% en km en 1976 Récent 9.9 millions en % en 2000 Stabilisation 1.2% (moyenne sur ) km en 2006

55 Correlation Electrification rural et indicateurs socio-economiques PIB par habitant Réduction du seuil de pauvreté Taux d alphabétisa tion ( 10 ans) Espérance de vie Initial $770 en % à l indépendance Population Totale : 45.1%; (recensement 1975 ). 50 ans dans les années 70 $2,700 en 2003 Récent Moins que 7% en 2004 Population Totale : 77.1%; hommes: 85.2%; Femmes: 69% (recensement 2004). 75 ans (H: 73 ans; F: 76,4 (estimation 2004)) Correlation Electrification rural et indicateurs socio-economiques Taux d électrification Rurale 6% Initial en 1976 Population Rurale 52.5% en 1975 % Ménages ayant équipements suivants Téléviseur Réfrigérateur Voiture Telephone Fix Mobile en % 55.4% 15.7% 15.2% 0% Récent 97 % Avril, % en 2004 Avril % 81.7% 21% 35.5% 46.3% L électrification rurale vue par les utilisateurs - Impact sur les ménages : * meilleur résultat scolaire * Le taux de scolarisation des filles s est nettement amélioré. * réduction des coûts d éclairage. * La famille : o travaux le soir (meilleur revenu) o télévision o sécurité le soir (animaux dangereux, voleurs) - Impact sur la Santé La conservation des médicaments et des aliments o une meilleure qualité de vie. o Impact sur l éducation sanitaire o dispensaires bien équipés o disponibilité des vaccins - Impact sur l agriculture : * pompage de l eau (moteur élec (-) cher que Diesel) * production animale (viande, lait) * centres de collecte de lait (locaux, proches des producteurs) * installations frigorifiques, * silos privés dans le rural, * huileries

56 Impacts Socio-Economiques de l ER & Perceptions L enquête révèle: L ER a eu un impact bénéfique sur la qualité de vie dans le rural dans les ménages et les premiers bénéficiaires sont les femmes et les enfants notamment au niveau de l éducation, la santé et la sécurité L ER a permis la création de diverses activités économiques: agriculture, élevage, petites industries agro-alimentaires. Education Les bienfaits de l électrification rurale: Amélioration des conditions d études le soir et des performances scolaires, Evite les problèmes des yeux liés à l utilisation des bougies et des lampes à pétrole, Eclairage public permet une meilleure sécurité au village le soir Aux écoles les conditions d éclairage ont été améliorée surtout en hivers le matin et en fin d après-midi. L électrification a contribué à l augmentation des performances scolaires faisant passer le taux de réussite de 40-50% à 60-70% dans les zones rurales. Santé de base et planning familial Centres ruraux de santé bien équipés après électrification: éclairage, réfrigérateur, négatoscope, stérilisateur, ventilateurs, chauffage, radio, TV et quelquefois vidéo (visualisation de programmes sur la santé de base et la santé reproductive). L ER a contribué à une réduction notable des maladies infantiles, des diarrhées et de l empoisonnement. L ER a augmenté l efficacité du planning familial et d autres programmes de santé, et a contribué à la diminution du taux des naissances Santé reproductive des femmes Grâce à l électricité la TV a beaucoup aidé à la sensibilisation des femmes rurales sur : - la santé reproductive et les méthodes contraceptives; - vaccinations; et - prévention des maladies sexuellement transmissibles; - contrôles de santé ex: cancer du sein, cancer du col de l utérus, cancer du colon etc. Les unités rurales de planning familial utilisent maintenant des supports audio-visuels: pour une sensibilisation plus efficace

57 opportunities économiques pour les femmes: L Electrification a augmenté les opportunités économiques des femmes au foyer et dans le village: Au foyer L éclairage électrique a rendu possibles des activité le soir au foyer, plusieurs filles ont déclarer préférer rester au village pour faire de la couture ou du tricotage plutôt que d aller travailler en ville comme bonne à tout faire. Dans le village: des ateliers de couture et des salons de coiffure pour dames figurent souvent parmi les nouvelles activités économiques. Autres bienfaits économiques et de sécurité - L éclairage extérieur devant les logement, dans les fermes, les hangars et les vergers donne unne protection contre les vols et les animaux dangereux. - un avantage économique supplémentaire réside dans l utilisation de l éclairage électrique pour les activités de traitement et emballage de la récolte le soir. - La Réfrigération est appréciée pour la conservation de la nourriture et des médicament. Développement de l Agriculture - Les points d eau se sont multipliés par l électrification des puits de surface, les moteurs électriques sont moins chers que les moteurs diesel et ne nécessitent pratiquement pas d entretien. - Les moteurs Diesel exigent une main d œuvre qualifiée souvent non disponible dans le rural. L hygiène meilleure avec les moteurs électriques et les pompes électriques peuvent fonctionner plus longtemps par jour que les moteurs diesel (18 heures contre un maximum de 12 h pour le diesel). Projet d élevage de lapins utilisant l électricité Parabole de télévision par satellite installée devant un logement rural

58 Encouragements au Développement de l agriculture Le programme de conservation de l eau accorde une subvention de 60% pour les pompes électriques et les tuyaux d irrigation goutte à goutte L irrigation goutte à goutte a augmenté le rendement à l hectare de 25 à 120 tonnes pour les tomates, et de 15 à 35 tonnes pour les pommes de terre. Les tarifs préférentiels du kwh accordés par la STEG pour l irrigation, les moutures, les huileries, ont contribué au développement de ces activités rurales. Elevage d animaux L élevage des animaux est aussi perçu comme bénéficiant de l électrification rurale: - traite mécanisée des vaches laitières, - centres de collecte de lait en zone rurale: réduction des pertes de produits, alimentation des usines de produits laitiers sur de plus longues distances et dans des conditions assurant une bonne conservation du lait; - centres frigorifiques permettant le stockage des oeufs, des fruits et des légumes; - Multiplication des poulaillers suite à l utilisation de l électricité pour le chauffage et la ventilation; Ferme moderne d élevage de vaches laitières Installation de traite mécanisée dans la même ferme Silo pour le stockage des céréales, situé en pleine campagne Centre de collecte de lait situé en zone rurale

59 RECOMMANDATIONS Le Système MALT est plus rentable quand il est utilisé à grande échelle Démarrer la conversion en MALT le + tôt possible Utiliser aussi bien le Monophasé que le SWER pour le rural Opter pour une tension de service élevée 32,1 kv ou 31,5 kv pour une tension nominale de 30 kv(pour minimiser les pertes et pour plus de sécurité et de rentabilité des extensions SWER) RECOMMANDATIONS (Suite) Utiliser des petits transformateurs pour le SWER et le monophasé (1,3,5,10,15,25 kva) Préférer l isolateur rigide à la chaîne de suspension chaque fois que c est possible Utiliser l Alu-acier s il y a moyen d avoir de longues portées, surtout en SWER Poser le neutre plus haut que la phase (si possible) pour décourager le vol du conducteur de neutre Facteurs de succès (1) : Engagement politique à un haut niveau Engagement national global: éducation, santé, rural électrification rurale, routes, eau Développement rural intégré: synergie un arrangement organisationnel, un montage financier avec une part de + en + grande des subventions, Crédits bancaires attrayants accordés aux agriculteurs et fermiers et souplesse de remboursement en cas de mauvaise récolte Incitations à la sous-traitance auprès des entreprises privées: concurrence, compétitivité, réduction des prix Encouragement au développement des industries locales liées à l électricité (taux d intégration, marge de préférence, compétitivité internationale de + en + faible) Facteurs de succès (2) : au niveau de la STEG Opérateur bien géré : performance, efficacité Décentralisation: plus d efficacité à l échelle locale Informatisation précoce & développement d applications de base (dès 1973) Programme de Formation et de perfectionnement continus au Centre de formation de la STEG

60 Facteurs de succès(3) : Choix technique courageux: MALT pour le rural Réduction de coûts pour l électrification rurale: capacité d adaptation technologique aux besoins propres de la Tunisie. Politique tarifaire efficace: favorable au développement rural Larges facilités de paiement accordées aux clients ruraux Pratiques commerciales rigoureuses (minimisation des pertes non techniques, chaîne de facturation performante, recouvrement des paiements,.) Résultat de l ER - exode rural freiné, - taux d urbanisation stabilisé, - qualité de la vie et niveau de revenu nettement améliorés, - développement de l activité économique dans le rural NB: Après 37 ans d expérience avec le Système MALT, aucun regret d avoir adopté très tôt ce système pour l électrification rurale, Si c était à refaire on aurait bataillé pour utiliser plus de SWER CONCLUSION NB: Après 37 ans d expérience avec le Système MALT, aucun regret d avoir adopté très tôt ce système pour l électrification rurale, Si c était à refaire on aurait bataillé pour utiliser plus de SWER et placé le neutre plus haut que la phase la plus basse Les exploitants qui étaient les plus réticents à l introduction du système malte lors des discussions de 1975 sont devenus les plus fervents défenseurs de cette technique MERCI

61 PRINCIPE DU SWER SWER : RÉSEAU MONOPHASÉ HTA AVEC RETOUR PAR LA TERRE Constat initial : La terre est un très bon conducteur d électricité En Amérique du Nord, la distribution se fait en monophasé HTA avec neutre distribué, régulièrement mis à la terre. D où la possibilité de supprimer le câble de neutre, et ne conserver que le câble de phase et la terre. Réseau monophasé HTA avec retour par la terre Il s agit d alimenter des charges électriques à partir d un réseau HTA monophasé dérivé d un réseau triphasé. Seul un câble de phase est requis, Le bouclage du circuit étant assuré par la terre E u g è n e N G U E H A I n g é n i e u r g é n i e é l e c t r i q u e à A E S - S O N E L S o u s D i r e c t e u r d e s E t u d e s e t d e l a R é g u l a t i o n C O T O N O U 1 9 M A R S Il s agit en quelque sorte de reproduire en HTA ce qui est courant, voir systématique en BT où l essentiel des charges est monophasé. L on peut distinguer SWER local et SWER global Le SWER local est généralement assuré par les transformateurs d isolement Dans le cas du SWER global, la fixation du neutre se fait directement au niveau du poste source SOMMAIRE Schémas SWER : Poste source 15/30 kv Principe du SWER Conditions requises pour le SWER Contraintes et exigences d exploitation Domaines d application et implémentations actuelles Avantages et Limites du SWER Perspectives

62 Schémas SWER (Suite1) : Poste source 90/30 kv ; T2 BPN ou TSA Schémas SWER (Suite2) : Cas avec transformateur d isolement Schémas SWER (Suite2) : Cas avec transformateur d isolement Schémas SWER (Suite2) : Cas avec transformateur d isolement

63 CONDITIONS REQUISES POUR LE SWER DOMAINES D APPLICATION ET IMPLÉMENTATIONS ACTUELLES Existence de réseaux HTA Fixation de la terre au poste source ou au transformateur d isolement, côté HTA Voir (TSA générateur d homopolaire ou BPN) Faible résistivité du sol : Le coût de la confection des terres ne doit pas en fin de compte être supérieur au coût d un câble additionnel Au niveau des transformateurs monophasés, prendre des dispositions pour la sécurité des personnes : Garantir une limitation de la tension de pas par une terre de faible valeur Protéger le câble de descente à la terre Autant que possible, installer les transfo en dehors des zones d activités publiques Réticences initiales : Indiqué pour l accélération de l électrification rurale et du taux d électrification. Il s agit de localités ou l essentiel des usages se limite aux besoins domestiques et autres petits commerces et artisanats C est une vieille approche: Nouvelle Zélande depuis 1930 Afrique du Sud Australie Asie du Sud Est Cameroun depuis Grâce à son introduction, l on est passé de 65 localités électrifiées en 1982 à 5100 en 2014 CONTRAINTES ET EXIGENCES D EXPLOITATION AVANTAGES ET LIMITES DU SWER Répartition équilibrée des réseaux SWER sur les 03 phases du réseau principal HTA Les mesures de courants de déséquilibre effectuées dans des postes sources au Cameroun donne des valeurs assez faibles du fait d un exercice d équilibrage rigoureux, et du fait que les transformateurs monophasés utilisés sont de faibles capacités : 10 et 25 KVA Contrôler au moins tous les 03 ans les valeurs de terres Faible résistivité du sol : Le coût de la confection des terres ne doit pas en fin de compte être supérieur au coût d un câble additionnel Pouvoir distinguer les défauts résistifs Phase-Terre et l effet des SWER (Réduction sensibilité des protections homopolaire et mise en place des signalement sonores par exemple) Son Coût : A section et longueur équivalente, une ligne HTA mono coûte 40% du prix du triphasé Une électrification en monophasé coûte au plus 50% de l alternative triphasée à puissance égale Réduction des coûts environnementaux : les couloirs requis sont beaucoup plus petits Facilité de maintenance ou d exploitation Les limites sont liées à leur faibles capacités et aux charges triphasées. L on peut fabriquer des transformateurs mono de puissance importante La plupart des équipements domestiques aujourd hui ont des versions monophasées L on parle de kits permettant le passage du monophasé au triphasé

64 PERSPECTIVES Le monophasé est un bon instrument d électrification des zones rurales. Ces localités ont dans un premier temps des besoins limités L on peut envisager le passage progressif du monophasé au triphasé, lorsque l évolution des charges des localités rurales le justifie. Les transformateurs monophasés HTA/BT sont généralement de faibles capacités < 50 KVA. L on peut envisager des puissances plus élevées. PRÉSENTATION SWER MERCI DE VOTRE AIMABLE ATTENTION

65 Projet des réseaux ruraux de faible coût Postes et lignes à 132kV Ligne typique très longue à 33kV Atelier sur les technologies d électrification à faible coût avec extension des réseaux par Jim VanCouvering NRECA Foundation Cotonou, Benin Mars, Formulation du problème Les pays de l Afrique ont une tendance à devenir grands La population rurale est dispersée et l énergie demandée en moyenne par les usagers est petite La philosophie du projet des réseaux de transport se base sur les postes de grande puissance, visant à la fiabilité Les réseaux ruraux desservis par lignes de distribution à 33kV sont alimentés par des postes de transmission de grande puissance: 33kV est déjà la plus haute tension de distribution utilisable Les lignes à 33kV sont souvent très longues et chargées Une solution est nécessaire pour étendre le 132kV pour renforcer les réseaux ruraux avec un faible coût 2 Solution avec lignes de distribution dédiées 4

66 Schéma avec postes Exemple de connexion en T 5 Le poste et la ligne de connexion en T deviennent une partie de la ligne HT La ligne de connexion en T transporte seulement la charge du poste HT/MT, non pas la charge de la ligne principale Construction initiale avec un seul transformateur L impédance du transformateur et la connexion delta/étoile empêchement le déclenchement de la ligne de transmission HT en cas de défaut coté MT 7 Comment peut-on réaliser le renforcement au moyen de la transmission d une façon économique? Accepter les connections rigides en T aux lignes de transmission au lieu de connections dédiées avec origine dans les postes Faire les lignes radiales de dérivation avec de conducteurs de petite section Minimiser les manœuvres en HT dans les postes d alimentation Accepter un niveau réduit de redondance dans le projet des postes: Un seul transformateur Protections du transformateur auto alimentées Eliminer les batteries CC autant que possible 6 Le transformateur réalise l isolement entre le porte HT/MT et la ligne de transmission Connexion en T à une ligne de transmission avec relais de protection de distance Transformer Impedance Line Equivalent km MVA Z% Z ohm Single Cond. Dbl Cond % % %

67 Solutions de projet applicables pour les postes HT de faible coût Absence du disjoncteur pour les lignes 132kV dans le poste Construction initiale avec un seul transformateur Changeur de prises hors tension pour le transformateur (compenser les variations de tension, si nécessaires, avec régleurs de tension dans les lignes MT) Disjoncteur seulement coté 132kV du transformateur Absence du disjoncteur général coté 33kV du transformateur Installation de reclosers auto contenus pour la protection des lignes à 33kV Absence de batterie CC dans les postes Projet des postes pour exploitation sans opérateurs et sans salle de commande 9 Vue en section du poste 11 Plan du poste Estimation des coûts 10 12

68 Estimation des coûts pour d autres puissances installées Coûts des lignes avec poteaux simples et conducteur de 150mm Limites de portées Portée maximale des lignes à 132kV avec poteaux simples et vitesse maximale du vent de 200 km/heure Coût des lignes avec poteaux double (H) et conducteur de 150mm 2 Portéeè maximale des lignes à 132kV avec poteaux double (en H) et vitesse maximale du vent de 200 km/heure 14 16

69 Comparaison du coût des projets basée sur le précédent exemple Alt. 1: 160km de lignes dédiées à 33kV avec conducteurs de 200mm 2, régleurs de tension et condensateurs de rephasage Alt. 2: 60km de ligne à 132kV qui alimente un poste de 1x25MVA 17

70 Chris Ratnayake Ingénieur Electricien - Consultant Les besoins en donnés( données de charges, configuration du réseau existant) Modélisation du réseau Analyse de l écoulement de puissance (load flow) Analyse Economique et Financière Dans plusieurs pays il y un manque d attention à la planification ou à l analyse des alternatives avant les décisions de projet. Les normes utilisées dans les zones urbaines sont repliquées systématiquement en zone rurale Il est donc urgent de développer des normes et méthodologies adaptées à l électrification rurale Une bonne planification dépend de la fiabilité des des données: - Souvent les consommations d énergie et les charges sont surestimées - Les mesures de charges sur les transformateurs ne sont pas disponibles ou pas fiables - Données sur les projets futurs non disponibles ou pas fiables

71 Utiliser des donnés types des réseaux existants - Consommation kwh/km, kwpointe - Densité de charge kw/km, KW/km2 - Charge des clients professionnels (commerce et petite charge industrielle) - Taux de croissance (dans les zones électrifées) - Etc. Données des zones non électrifées - Nombre de maisons, concessions, densité de répartition - Charges commerciales et industrielles - Production diesel existante - Bonne cartographie Données du système - Détail des réseaux existants - Extensions futures possibles

72 Outil puissant de collecte de données liées à la géographie Utilisé pour la planification, l analyse et la gestion des infrastructures Concept SIG: couches, identification des objets sur les cartes, affichage graphique Source de données: cartographie numérisées, digitized maps, Cartes scannées, Imagerie satellite, collecte de données par GPS CYME Dist (Canada) DigSILENT (Germany) ETAP (USA) TEKLA (Finland) PSS (Sincal) (Germany) PSCAD Manitoba Hydro (Canadia) SynerGEE (USA) Milsoft (USA) Le SIG augmente l accès aux données pertinentes à partir de plusieurs sources GPS est un system de positionnement géographique à faible coût Augmente la productivité Mais la planification de doit pas attendre qu un SIG soit élaboré. Les deux doivent se faire en parallèle Outils symplifiés basé sur des tableaux Excel utilisant des coéfficients multiplicateurs Chute de tension; charge des conducteurs; pertes Simulations de développement de réseaux Charges futures Améliorations possibles.

73 Important: Analyse des alternatives Valeur actuelle nette des coûts et bénéfices Taux de rentabilité Pertes (LRMC ou AIC) combination du taux d évolution de la charge et du taux d actualisation Gains Willingness to Pay (WIP) Faible taux de connection à la fin du projet Faibles revenus en dépit des investissements importants Objectifs non atteints Causes: Frais d abonnement importants Problèmes de paiements des frais d installation Difficulté des transactions /Obstacles Calcule du taux de rentabilité financière. Les questions de subvention Impact financier sur les revenus et l investissement Importance de la viabilité financière Utiliser les câbles appropriés 16mm2 souvent utilisés alors que 6 ou 10 mm2 sont suffisants Modalité de paiement des frais de connection à travers les factures mensuelles Senegal: 120 mois avec 15% d interet Kenya: prêts Stima (30% avance et le reste sur 3 ans) Ghana : system d électrification self-help Subventions partiels Don OBA (GEF)

74 Procédures d abonnement et d approbation Solutions: Accelérer le traitement des demandes d abonnement Réduire les couts, la durée et les mauvaises pratiques Agent de mobilisation des clients Notre objectif est d'améliorer les normes de planification Améliorer les connexions par des mécanismes innovants Structures précaires non éligibles Toit de chaume, mur en argile Reasons unjustified Fire hazard (much more for alternative K-oil use) Roof structure iron sheet roofs more hazardous Merci Solutions simples PVC conduit, tableau préfabriqués

75 INTRODUCTION République du Bénin EXPERIENCES DU BENIN DANS LES TECHNOLOGIES D ELECTRIFICATION A FAIBLE S COUTS Présentation faite par Charles KOUMAPLE, DG/ABERME Cotonou, le 20 mars Superficie totale : Population totale en 2011 : Population urbaine : Population rurale : Projection de la population (2025) : Projection de la population urbaine : Projection de la population rurale : PIB en 2011 : Accroissement moyen annuel du PIB : km² habitants (45 %) habitants (55 %) habitants habitants (57%) (43 %) 1227 milliards FCFA de ,67% ( ) 3 SOMMAIRE INTRODUCTION INTRODUCTION I. Expériences du Bénin II. Difficultés III. Résultats obtenus IV. Perspectives CONCLUSION 2 MERPMEDER: en charge de la gestion du secteur de l énergie CEB: structure bi-étatique qui a à charge l importation, la production et le transport de l énergie électrique en vue de l approvisionnement du Bénin et du Togo DGE: propose la politique de l Etat dans le domaine de l énergie et veille à sa mise en œuvre SBEE: assure la distribution et la commercialisation de l énergie électrique au Bénin ABERME: mise en œuvre de la politique de l Etat dans les domaines de l électrification rurale et de la maîtrise d énergie 4

76 INTRODUCTION (suite) Indicateurs Taux de couverture national 24,7 % 39,2 % 41,9 % Taux de couverture urbain ND 100 % 100 % Taux de couverture rural ND 19,51 % ND Taux de desserte national 43,9 % 59 % 61 % Taux de desserte urbain 94,1 % 100 % (depuis 2009) 100 % Taux de desserte rural 6,8 % 24,4 % 27 % Taux d électrification national 24,1 % 28,4 % 29,2 % Taux d électrification urbain 51,9 % 55,2 % 56,5 % I. EXPERIENCES DU BENIN La majorité des projets mis en œuvre utilisent les normes françaises. L innovation en matière de réduction des coûts est intervenue avec le projet Facilité Energie d électrification de 105 localités. L analyse de la structure des coûts des réseaux électriques a révélé que le coût des supports représente environ 25 à 35 % du coût global du réseau alors que celui des câbles est d environ 20 à 30 %. Pour obtenir une réduction des coûts, les normes techniques de ces matériels ont été revues dans la conception du projet Facilité Energie, comme il est montré ci-après. Taux d électrification rural 1,87 % 4,48 % 5,5 % 5 7 INTRODUCTION (fin) De 2006 à 2013, 607 localités ont été électrifiées dont 470 localités rurales; ce qui a impacté directement ou indirectement personnes. Pour atteindre les Objectifs du Millénaire pour le Développement (OMD), on devra atteindre d ici 2015, un taux d électrification rurale de 36% alors qu en 2013, ce taux était de 5,5% (56,5% en milieu urbain). De nouveaux objectifs ont alors été définis pour l horizon 2015: en milieu rural, atteindre un taux d électrification de 8 % c est-à-dire nouvelles personnes devront avoir accès à l électricité; en milieu urbain, atteindre un taux d électrification de 60% c est-à-dire personnes devront avoir accès à l électricité. 6 I. EXPERIENCES DU BENIN (Suite) I.1. Utilisation des poteaux bois sur le réseau MT Utilisation des poteaux bois en alignement sur le réseau Moyenne Tension réduction du coût global de la ligne de 10 à 15 % ; Sur le projet, 539 poteaux bois 11 S 325 ont été commandés en remplacement des 12 A 400. Ce qui a permis un gain de FCFA. Coût: Bois 12 S 325 = FCFA, Bois11S 25 = FCFA, Béton 12 A 400 = FCFA. 8

77 I. EXPERIENCES DU BENIN (Suite) I.2. Utilisation des poteaux bois sur le réseau mixte Utilisation des poteaux bois intermédiaires sur le réseau mixte réduction du coût global de la ligne de 20 %; Avec uniquement les poteaux MT, le coût d 1 km de réseau mixte est de FCFA alors qu il est de FCFA avec l utilisation des poteaux bois intermédiaires I. EXPERIENCES DU BENIN (Fin) I.4. Interrupteur Aérien MT Habituellement, un IACM est mis en place en amont de chaque transformateur H61. Avec le projet FE, on utilise un IACM en tête de grappe 1 x 50 A pour 2 à 3 postes 1 x100 A pour 5 postes maxi Sur le projet, 87 IACMs ont été installés pour 189 transformateurs H61 avec un gain de FCFA. Coût moyen IACM = FCFA 9 11 I. EXPERIENCES DU BENIN (Suite) I.3. Utilisation des poteaux bois de 8 m En prenant comme base de calcul la hauteur de la garde au sol qui est de 5 m en milieu rural, nous pouvons aisément adopter la hauteur de à 8m en basse tension. Avec un achat de 4900 poteaux bois de 8m, on a obtenu un gain de FCFA. I. EXPERIENCES DU BENIN (Suite) I.5. Introduction de nouvelles sections de câbles Utilisation de câble torsadé 3x16 mm 2 avec neutre porteur et câbles EP pour la construction «des fins de réseaux» (200 à 300 m); Coût: 8 S 255= FCFA en remplacement de 8 A 200 ( FCFA) OU 9 A 200 ( FCFA) 10 12

78 II. DIFFICULTES III. RESULTATS OBTENUS III.2. Impact budgétaire des solutions proposées La difficulté majeure réside dans l acquisition des poteaux bois. En effet, les poteaux bois traités (sapin) ne sont pas disponibles sur le territoire national. Ils sont achetés à l extérieur du pays, ce qui fait un manque à gagner pour les entreprises locales et prolonge un temps soit peu le délai de livraison de ces poteaux. D une manière générale «indicative», en attendant un audit final sur les différents atouts de ces choix techniques, notons déjà certaines réductions sur les coûts des ouvrages: Poteaux MT bois en alignement: -11% sur le budget MT Poteaux BT de 8 m: - 12% sur le budget BT Câble 4x16 mm²: - 6% sur le budget BT IACM en tête de grappe: -11% sur le budget MT 13 Il faut noter que cette économie réalisée a permis de faire passer le nombre de localités du projet de 59 à III. RESULTATS OBTENUS III.1 Comparaison des coûts Le tableau ci-dessous montre la comparaison des coûts des différentes lignes. Km BT (hors transfo) Km MT (hors transfo) Réseau conventionnel SBEE Réseau à bas coût (réévalué 2013) FCFA FCFA FCFA FCFA IV. PERSPECTIVES Des mesures devront être prises pour lever les difficultés. Il s agit entre autres de: engager des études pour identifier les sources de bois disponibles sur le territoire national afin de sélectionner une essence pour la réalisation des poteaux bois; mettre en place avec la Direction des Eaux et Forêts, un programme national d implantation de bois; mettre en place une usine de traitement du bois pour la confection des poteaux bois; poursuivre les études en vue de retenir un réseau type d électrification rurale

79 CONCLUSION L application de nouvelles normes de matériel a prouvé effectivement qu une réduction des coûts en matière d électrification rurale est possible. Ceci a convaincu les autorités en charge du secteur de l énergie à telle enseigne qu un document «Avant-Projet de Normes d électrification rurale au Bénin» a été élaboré et est en cours d adoption. Mais l ABERME reste consciente que des efforts sont encore à fournir afin de réduire davantage les coûts d électrification pour que l ensemble de la population béninoise bénéficie de l énergie électrique. 17 MERCI POUR VOTRE AIMABLE ATTENTION 18

80 CADRE INSTITUTIONNEL DU SOUS- SECTEUR DE L ELECTRICITE De part le Code Bénino-Togolais de l électricité et la loi relative au secteur de l électricité, les différents acteur dans le secteur sont les suivants : Le Ministère en charge de l énergie : à travers la DGE définit la politique générale d organisation du secteur, L Autorité de Réglementation : régule les activités et règle les différends entre les intervenants du secteur. La CEB exerce l activité de transport et d achat d énergie électrique sur l ensemble du territoire Togolais et Béninois; La CEET a en charge l activité de distribution et de vente de l énergie électrique sur l ensemble du territoire national Togolais 1 SYSTÈME D ALIMENTATION ELECTRIQUE AU TOGO Présenté par Abbas ABOULAYE

81 PROJET D ELECTRIFICATION RURALE PAR CABLE DE GARDE DE LA LIGNE DE TRANSPORT 161 KV Dans le cadre du projet d extension de la ligne de transport 161 kv entre la région sud (à Atakpamé) et la région nord (à Kara) en 2005, le cable de garde en fibre optique en deux ligne a été dimensionné pour être utilisé comme ligne de distribution ; La longue totale de la ligne d extension est de 250 km. La ligne de cable de garde est sectionnée en deux et chaque section d environ 125 km est raccordée à un transformateur de 20/34,5 kv au niveau des postes sous-stations à Atakpamé et à Kara ; Toutes les protections nécessaires sont installées au niveaux des postes de transformateurs pour l exploitation en moyenne tension de ces lignes de câble de garde PROJET D ELECTRIFICATION RURALE PAR CABLE DE GARDE DE LA LIGNE DE TRANSPORT 161 KV En 2007, le Togo a bénéficié d un financement d électrification rurale de 60 localités 15 localités situées sur le long de la ligne d extension 161 kv à cable de garde soumis à 34,5 kv ont été retenues pour être alimentés en triphasé à partie de la technologies à cable de garde biphasé. Pour l alimentation de la localité, une dérivation est réalisée sur les deux phases en câble de garde et la troisième phase est reprise par la terre. Avec une mise à la terre régulièrement réalisée sur chaque 250 à 300 m Au niveau du transformateur MT/BT (34,5/0,,4 kv), un système de mise à la terre en triangle est réalisé ainsi que la pose de parafoudre.

82 PROJET D ELECTRIFICATION RURALE PAR CABLE DE GARDE DE LA LIGNE DE TRANSPORT 161 KV Les difficultés rencontrées Les problèmes rencontrés au début de la mise en œuvre sont liées à l insuffisance de la maitrise de la technologie notamment : la réalisation des mise à la terre autours des postes et le long de la ligne de dérivation pour la reprise de la 3 ème phase ; La réalisation de la protection (pose de parafoudre ou d éclateur) au premier support de la dérivation ; La perte des mises à la terre entrainant le déséquilibre au niveau du transformateurs et par conséquent au biveau des consommateurs ; La limitation de la puissance disponible (environ 3 MW). PROJET D ELECTRIFICATION RURALE PAR CABLE DE GARDE DE LA LIGNE DE TRANSPORT 161 KV Les résultats à ce jour Dans le cadre du projet d électrification rurale phase 1 ( ) 15 localités rurale raccordées 18 transformateurs de 50 à 160 kva posés 458 consommateurs alimentés Pour le projet d électrification rurale phase 2 (en cours) 17 localités rurale à raccorder 20 transformateurs de 50 à 160 kva à poser Plus 500 consommateurs sont prévus pour être alimentés

83 FONDS DE DEVELOPPEMENT DE L ELECTRIFICATION FDE INTRODUCTION ATELIER SUR LES TECHNOLOGIES D ELECTRIFICATION A FAIBLE COÜT PAR EXTENSION DE RESEAU EXPERIENCE SWER DU FDE ( BURKINA FASO) Mr Gervais OUOBA Directeur Technique Le Fonds de Développement de l Electrification (FDE) a été créé le 19 Février 2003 mais l année 2005 consacre le début effectif de ses activités. Il est placé sous la tutelle technique du Ministère des Mines et de l Energie, et la tutelle financière de celui de l Economie et des Finances. C est l agence de facilitation, de financement et de mise en œuvre de la politique de l électrification rurale au BURKINA FASO. Le FDE assure la gestion du sous segment de l électrification rurale. A sa création en 2003, le taux d accès à l électricité en milieu rural était d environ 1%. L une de ses missions étant d assurer une couverture équitable du territoire nationale en énergie électrique, le FDE ambitionne d atteindre avec la SONABEL, une couverture électrique nationale de 60% d ici à /04/ /04/ FONDS DE DEVELOPPEMENT DE L ELECTRIFICATION FDE STATUT JURIDIQUE DU FDE Introduction PLAN DE LA PRESENTATION Statut juridique et Organigramme du FDE Missions et attributions Ressources du FDE et Conditions usuelles d éligibilité Techniques d Electrification FOCUS SUR LES LOCALITES ALIMENTEES EN SWER Le FDE est un Établissement Public de l Etat (EPE). Son statut a été modifié en 2010 pour tenir compte de nouvelles orientations. Il applique la comptabilité privée et dispose d un auditeur en son sein. Les comptes sont soumis à un audit externe (Commissaire aux comptes). Son organigramme a également évolué afin de répondre à son statut actuel. Le nouvel organigramme se présente comme suit. LES ACQUIS 04/04/ /04/2014 4

84 NOUVEL ORGANIGRAMME RESSOURCES DU FDE Cellule juridique Cellule Communication et Relations Publiques Conseil d Administration Direction générale Secrétariat de direction Audit interne Subvention annuelle de l Etat. Taxe de Développement de l Electrification (TDE): 2 FCFA / kwh facturé par la SONABEL Financement des PTFs: DANIDA WORLD BANK UE- FACILITE I ET II BID( FDSI) SPSE Direction technique (DT) Service Contrôle des Travaux 04/04/2014 Service suivi exploitatio n et renf.cap Coopels Service étude, environnem ent et ER Direction administrative et financière (DAF) Service comptable et financier Service administratif Direction des marchés publics (DMP) Service approvisionneme nt et prestations courantes Service passation des marchés 5 Recouvrement prêts aux coopels, recettes diverses 04/04/ MISSIONS ET ATTRIBUTIONS TECHNIQUES D ELECTRIFICATION TROIS TECHNIQUES SONT UTILISEES AU FDE : RACCORDEMENT AU RESEAU NATIONAL INTERCONNECTE CENTRES ISOLES PRE ELECTRIFICATION SWER SCDGI TRIPHASE STANDART DIESEL HYBRIDE AVEC OU SANS STOCKAGE KITS PV (SHS) 04/04/ /04/2014 8

85 RACCORDEMENT AU RESEAU NATIONAL LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) Le SWER est un système monophasé à un seul fil conducteur avec retour à la terre qui permet de réduire les coûts de construction des lignes HTA dans une proportion maximale de 20 à 30% comparativement au lignes triphasées conventionnelles. Il se décline en deux variantes au Burkina. Il s agit: Du SWER DIRECT c est-à-dire sans transformateur d isolement. C est le Cas des localités de Kassan, Saran et Biba dans le NAYALA Et du SWER INDIRECT, avec transformateur d isolement. Cas de la grappe de 11 localités de YOUBA dans le nord, les localités de Tansarga dans la Tapoa et Beguedo, Niaogho dans le Boulgou et Titao dans le LOUROUM. De nos jours, 21 localités sont alimentées par cette technique. 04/04/ /04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) 04/04/ /04/

86 LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) 04/04/ /04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LES LOCALITES DE KASSAN SARAN-BIBA 04/04/ La technologie du SWER DIRECT ( Sans transformateur d isolement ) a été utilisée pour l électrification des localités de BIBA, KASSAN et SARAN dans la province du NAYALA/ REGION DE LA BOUCLE DU MOUHOUN. Ce sont des localités traversées par une ligne moyenne tension 33 kv de 54,6 mm² de section et longue de 40 km. Cette ligne alimente la localité de TOMA à partir de TOUGAN. Pour chacune des trois localités: - Dérivation directe sur la ligne 33 kv ( phase i) de quelques portées - Deux transformateurs de distribution 16 et 32 kva 19,1 kv/2*220v, - Une prise de terre pour chaque transformateur inférieure à 30 04/04/2014 ohms. 16

87 LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LES LOCALITES DE KASSAN SARAN-BIBA Les réseaux de distribution sont réalisés en poteaux bois traités localement ou en poutrelles HEA de 6 m de hauteur. Câbles de faible section sont utilisés pour le réseau de distribution notamment le 2x16 mm², 2x 25 mm², 3X35mm²+54,6 mm². Les clients de 1A sont facturés au forfait et ceux disposant de compteurs sont facturés conformément à l arrêté de fixation de prix de vente de l énergie électrique dans le milieu rural. Comptage de l énergie livrée à la localité : Pour chacune de localités, un comptage moyenne tension avec un TP, ( transformateur de potentiel) et TC ( transformateur de courant ) ont été posés et alimentent un compteur d énergie type SL Un abonnement est souscrit auprès de la SONABEL ( Société 04/04/ Nationale d Electricité du Burkina). LES LOCALITES DE BEGUDEDO- NIAGHO Beguedo et Niagho sont deux communes rurales situées respectivement environ 25 km de la ville de Garango, Chef lieux de la province du Boulgou dont elles relèvement administrativement. La technologie SWER via transformateur d isolement a été utilisée pour l électrification de ces deux localités. 04/04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LES LOCALITES DE KASSAN SARAN-BIBA Coûts de mise en œuvre : KASSAN : F CFA mise en service en 2007 SARAN : F CFA mise en service en 2007 BIBA : F CFA mise en service en /04/ LES LOCALITES DE BEGUDEDO- NIAGHO Caractéristiques du système électrique - Transformateur d isolement de 200 kva à l initial mais muté par un autre de 400 kva - Prise de terre du transformateur d isolement inférieure à 4,5 ohms - Ligne SWER de 54,6mm² de section alimentant en dérivation les localités de BEGUEDO et NIAGHO - Pour les deux localités : 8 transformateurs de distribution monophasés dont 6 de 25 kva et 2 de 50 kva - Mise en œuvre du câble sous jacent pour l alimentation des transformateurs de distribution compte tenu de la résistivité - Pour le comptage de l énergie livrée dans chacune des localités un TP et un TC ont été posés et alimentent un compteur d énergie type SL /04/

88 LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LES LOCALITES DE BEGUDEDO- NIAGHO Caractéristiques du système électrique Les sections de câble 2*16 mm², 2x25 mm² ont été utilisés et les poteaux sont en bois traités localement. Coût de mise en œuvre : F CFA et mise en service en LOCALITE DE TANSARGHA -Réseau de distribution en conducteurs de faible section et poteaux bois traités localement. - Comptage de l énergie livrée à la localité via un TP, un TC et un compteur type SL Cout de F CFA mis en service en /04/ /04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LOCALITE DE TANSARGHA Tansargha est une commune rurale situé à 23 km du Chef lieu de la commune de Diapaga, Chef lieux de la province de la Tapoa. La technologie SWER via transformateur d isolement a été utilisée pour l électrification de la localité: Caractéristiques du système électrique: - Transformateur d isolement de 100 kva 33/19,1kV - Prise de terre du transformateur d isolement inférieure à 13 ohms - Ligne SWER de 23 km en 34,4 mm² - Câble sous jacent pour l alimentation des transformateurs de distribution compte tenu de la résistivité du sol. - 3 transformateur de distribution de 25 kva chacun 04/04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LOCALITE DE TITAO -Titao est un chef lieux de commune rurale situé à 45 km de Ouahigouya, Chef lieu de la région du Nord. - La localité est alimentée en utilisant la technologie du SWER via un transformateur d isolement et une longue ligne SWER de 45 km. Caractéristiques du système électrique Transformateur d isolement de 400 kva Prise de terre du transformateur d isolement inférieure à 4,5 ohms Ligne SWER en 54,6 mm² longue de 45 km Utilisation du câble de terre sous jacent pour l alimentation des transformateurs de distribution compte tenu de la résistivité du sol 6 transformateurs monophasés de distribution dont 4 de 25 kva et 2 de 50 kva 04/04/

89 LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LOCALITE DE TITAO LOCALITE TECHNOLOGIE Longueur ligne SWER ( Km) ANNEE DE Transfos dist MISE EN ( kva) SERVICE MONTANT INVESTISSEMENTS ( F CFA) NOMBRE ABONNES PUISSANCE MOYENNE ( kw) en Réseau de distrtibution BT en conducteurs de faible section avec des poteaux bois traités localement. - Comptage de l énergie livrée à la localité par TP et TC et un compteur type SL Cout de mise en oeuvre : F CFA mise en service en /04/ KASSAN SWER DIRECT Quelques portées 1*16 +1* SARAN SWER DIRECT Quelques portées 1*16 +1* BIBA SWER DIRECT Quelques portées 1*16 +1* Grappe YOUBA SWER VIA TI 6 17* TANSARGHA SWER VIA TI 23 3* ,5 TITAO SWER VIA TI 45 4*25+2* BEGUEDO SWER VIA TI *25+2* NIAGHO SWER VIA TI SAPONE SWER VIA TI 25 3* /04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA GRAPPE YOUBA La grappe YOUBA est un ensemble de 11 petites localités situées non loin de Ouahigouya, Chef llieu de la région du Nord. L ensemble de la grappe est alimenté par le SWER via un transformateur d isolement de 400 kva. La technique du câble de terre sous jacent est utilisée pour l alimentation des transformateur de distribution 17 transformateurs de distribution monophasés de 25 kva et un réseau de distribution BT avec câble de faible section sur poteaux bois traités localement. Cout de mise en œuvre : F CFA mise en service en /04/ LES DIFFICULTES D EXPLOITATION - Ruptures du conducteur SWER due aux longues portées ( 250 à 300 m) au début du projet, - Dépassement de la puissance souscrite et pénalités sur la facture sonabel et nécessité de fréquents ajustement de la PS - Apparition de besoins en alimentation triphasée dans les localités en SWER (les meuniers, les pompes des châteaux d eaux d adduction d eau potables) - Fonctionnement souvent intempestif des fusibles de protection des transformateurs monophasés de distribution, 04/04/

90 LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LES DIFFICULTES D EXPLOITATION CAS spécifique de BEGUEDO et NIAGHO la croissance rapide de la demande due au dynamisme économique des localités a entrainé des appels de puissance assez élevés sur la ligne SWER et le déséquilibre résultant a provoqué le fonctionnement de la protection homopolaire au niveau du poste source. (une légère remontée à la hausse du réglage homopolaire à été négociée ) Les mesures faites ont donné environ 200 kw de transit alors que le transformateur d isolement était d une puissance nominale de 400kVA. Cette limitation de capacité n est pas intrinsèque aux équipements SWER mais au réglage homopolaire en amont au niveau du poste source d alimentation. 04/04/ /04/ LA TECHNIQUE DU SINGLE WIRE EARTH RETURN (SWER) LES DIFFICULTES D EXPLOITATION A ce jour la nécessité de démanteler certaines lignes SWER construites sur le long d artères principales s avère nécessaire pour permettre une bonne structuration du réseau national interconnecté. L expérience SWER doit continuer mais en tenant compte des limites énoncées plus haut. 04/04/

91 RACCORDEMENT AU RESEAU NATIONAL EN IMAGES MERCI POUR VOTRE ATTENTION! Réseau électrique interne dans la localité de RACCORDEMENT SWER A SAPONE Biba PAR TRANSFORMATEIR D ISOLEMENT 04/04/ /04/ ACQUIS AU 31 DECEMBRE 2012 Une puissance totale installée de plus de 3,020 MVA en diesel et 45 kwc en PV 121 localités électrifiées dont 21 en SWER abonnés Environ personnes ont accès aux services électriques; création d emplois nouveaux en milieu rural La réduction des coûts de construction des réseaux avec l utilisation des technologies à moindre coût La valorisation de l énergie solaire photovoltaïque avec l hybridation de centrales ERD (Déou, Markoye, Seytenga) ( Système hybrides type fuel saver) L intégration de campagnes d information et sensibilisation sur le VIH/SIDA dans tous les projets 04/04/

92 ATELIER SUR LES TECHNOLOGIES D ELECTRIFICATION A FAIBLE COÛT PAR EXTENSION DU RESEAU EXISTANT EXPERIENCE DU CAMEROUN : Poteaux Bois Technique Rigide SWER (Monophasé avec Retour par la Terre) Schéma électrique du RIN Eugène NGUEHA Ingénieur génie électrique à AES-SONEL SONEL Sous Directeur de la Planification des Investissements COTONOU Mars 2014 Taux d électrification Environ16,83% (15,31 en zone rurale et 82,83 en zone urbaine) Schéma électrique du RIS

93 N D'ordre Région Nombre de Département PERIMETRE DE DISTRIBUTION Tableau récapitulatif Nombre d'arrondissement ou commune Nombre de commune, ville et localité du périmètre de distribution Ville (Arrondissement ou, commune) électrifiée Localité électrifiée en zone rurale Taux d'électrification (% ) Zone rurale Zone urbaine 1 ADAMAOUA ,73 47,62 4,52 2 CENTRE ,56 88,57 22,28 3 EST ,48 57,58 7,37 4 EXTREME - NORD ,35 85,11 2,89 5 LITTORAL ,05 91,43 23,01 6 NORD ,24 80,95 3,62 7 NORD - OUEST ,01 76,47 21,74 8 OUEST ,26 100,00 27,32 Total QUELQUES DONNÉES DES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION ET COMMERCIALES DESCRIPTION Unités Lignes MT Km Lignes BT Km Nombre de transformateurs MT/BT Km Nombre de postes MT/MT 30 Nombre de clients HT U 3 Nombre de clients MT U Nombre de clients BT U SUD ,38 93,10 38,92 10 SUD - OUEST ,66 83,87 17,46 TOTAL GENERAL ,31 82,83 16,83 PARC PRODUCTION RAPPEL HISTORIQUE DES OPERATEURS DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE DU CAMEROUN OUVRAGES AES-SONEL MW THERMIQUE Ouvrage MW Song Loulou 384 Bassa2 9 Edéa 276 Bassa3 9 Production Hydroélectrique Lagdo 72 Logbaba 1 (LFO) 1,5 (MW) Total 732 Centrales Logbaba 2 HFO) 12 Mapé 3,2 Thermiques du Oyomabang1 18 Barrages Bamendjin 2,6 RIS (MW) Oyomabang2 7,5 Réservoirs (Gm3) Mbakaou 1,8 Bafoussam 13 Total 7,6 Limbé (HFO) 85 Réservoir de Lagdo (*) Total 155 Total Général AES SONEL 945 MW Centrales Thermiques isolées (MW) Bertoua Autres 17,6 KPDC 216 MW Centrales Nombre 26 Thermiques Capacité Totale DPDC 88 MW isolées (MW) 40,7 PTU 100 MW Total Thermique (MW) 213 Avant 1974 : EDC (Etat ( = 54% ; Autres = 46 %) De 1974 à : Création de la SONEL, à la faveur de la Centrale hydro de Song Loulou (384 MW); (Etat = 94% ; Autres = 6%) Missions de la SONEL : Satisfaire la demande en énergie et électrifier l ensemble du territoire national En 1974 : 36 localités électrifiées sur En 2001 : 2074 localités électrifiées De 2001 à 2014 AES SONEL : Production (945MW), (Transport) et Distribution Agence d Electrification Rurale (AER) Ministère en charge de l Energie (MINEE) Collectivités (FEICOM) ; PNDP;.. Nombre de localités électrifiées en 2014 = sur soit un taux d électrification de 17%

94 02 Systèmes : RIS et RIN TECHNIQUES D ÉLECTRIFICATION EN 1974 Réseaux Urbains Lignes HTA 15 kv : PBA et supports métalliques; Armements Nappe Voute et Chaines d isolateurs; Lignes BT Branchements Réseaux ruraux Lignes HTA 30 kv; Supports métalliques et PBA ; Armements Nappe Voute et Chaines d isolateurs; Lignes BT Branchements PRIX UNITAIRES DES RÉSEAUX HTA DESIGNATION MONTANT (KFCFA) Ligne MT aérienne 34² sur PBA 9500 Ligne MT aérienne 34² sur Pot. bois techn. Nappe Voute = Ligne MT aérienne 34² sur Poteaux bois technique rigide 5500 Ligne MT monophasée sur Poteaux bois 1900 Ligne BT triphasée 4X50² sur poteaux bois 6000 Ligne BT en 4X25² sur poteaux bois 3400 Poste H61 triphasé 50 KVA 30kV/B Poste H61 mono 25 KVA/17,32kV/B PROBLÉMATIQUE D AUGMENTATION DES TAUX D ACCÈS ET D ÉLECTRIFICATION Coûts élevés des ouvrages Faibles moyens financiers Respect des équilibres régionaux Capacités des agents de l opérateur Capacités des Entreprises locales STRUCTURE DES COÛTS DE RÉSEAUX HTA 1. Ligne 30 kv sur PBA PBA = 38 % Isolateurs = 14 % Armements Nappe Voute = 11 % Câble = 22 % 2. Ligne 30 kv sur Poteaux Bois et isolateurs rigides Poteaux bois = 17 % Isolateurs = 21 % Armements = 11 % Câble = 43 %

95 NÉCESSITE DE NOUVELLES APPROCHES POUR ATTEINDRE LES OBJECTIFS DE TAUX D ÉLECTRIFICATION Poteaux bois Le nombre estimé de poteaux bois est de au début 2014 Faible coût Disponibilité des arbres Eucalyptus présentant de bonnes caractéristiques mécaniques Disponibilité de l usine de traitement à la RNCFC 1979 : Création par SONEL de sa propre usine de traitement Poteaux/an de capacité puis extension à poteaux Etude interne de différents types d assemblage et des efforts nominaux correspondants Maîtrise du façonnage et du traitement des poteaux Durée de vie estimé à 20 ans NÉCESSITE DE NOUVELLES APPROCHES POUR ATTEINDRE LES OBJECTIFS DE TAUX D ÉLECTRIFICATION Technologie Rigide Rapport de coût isolateur rigide vs Chaine d isolateurs suspendus Traverses bois à la place des Nappes Voutes en acier et gains en coût Disponibilité locale Facilité de mise en œuvre Assistance d Hydro Québec / ACDI pour l élaboration du cahier de normes de construction en technologie rigide Mise à contribution du Centre de Formation Professionnelle

96 NÉCESSITE DE NOUVELLES APPROCHES POUR ATTEINDRE LES OBJECTIFS DE TAUX D ÉLECTRIFICATION SWER : Technique monophasée avec retour par la terre Approche correcte sur le plan de la théorie électrique Pratiquée dans de nombreux pays notamment Nouvelle Zélande, Afrique du Sud et (Amérique du Nord) Réticences injustifiées de son introduction en Afrique Sub- Saharienne Opportunités offertes notamment dans la réduction des coûts. Réduction des coûts d électrification de 50 à 60 % Facilité de mise en œuvre et d exploitation Schémas SWER : Poste source 15/30 kv

97 Schémas SWER (Suite1) : Poste source 90/30 kv ; T2 BPN ou TSA Schémas SWER (Suite2) : Cas avec transformateur d isolement Schémas SWER (Suite2) : Cas avec transformateur d isolement Schémas SWER (Suite2) : Cas avec transformateur d isolement

98 RÉSULTATS OBTENUS Grâce à la combinaison de ces nouvelles approches, L on est passé de 36 localités électrifiées en 1974 à 5120 au début de 2014 (dont 4500 en monophasé) Réduction du nombre de centrales LFO isolées : L on est passé de 31 à 25 PROBLÈMES POSÉS PAR LES NOUVELLES APPROCHES POTEAUX BOIS : Dégradation précoce : Nouveaux fabricants sans suivi strict, sélection des poteaux et traitement Inadaptation dans certaines zones : Marécages, termites Déformation dans le temps et stabilité des appareillages (IACM, H61, ) Sécurité des personnes lors ascension Les faibles coûts font que certaines populations financent elles même l électrification de leur localité PROBLÈMES POSÉS PAR LES NOUVELLES APPROCHES SWER : Absence de planification; Multitude d intervenants Limite de capacité : En général, pas pénalisant vu la taille des villages Charges triphasées : Marginal dans les petites localités Problème des extensions en cascade (longues bretelles). Dans certaines zones, le SWER tend à prendre une configuration de Distribution Sécurité des personnes : Très marginal, compte tenu des dispositions prises Continuité de Service : L opérateur n est pas informé des ruptures d alimentation en temps réel Protection des réseaux amont : Du fait des réseaux SWER, l on a relevé le seuil du courant de déséquilibre admis. Ce faisant, il est parfois difficile de distinguer un déséquilibre du à un défaut résistif. Contraintes Commerciales : La multitude des réseaux monophasés rend complexes la gestion commerciale : Accès difficile, Distances longues, Faible nombre de clients, Généralisation du SWER aux réseaux 15 KV et aux centres isolés EVOLUTIONS ENVISAGEABLES Optimisation de la planification des réseaux de distribution incluant les réseaux SWER et leurs évolution Transformation mono en tri pour faire face à la croissance de la demande et permettre des extensions SWER Envisager des sources isolées en fonction d études comparatives : micro hydro; Diesel LFO; Photovoltaïque; Hybride Revenir aux supports métalliques dans certaines zones, supports d appareillages lourds,

99 L EXPÉRIENCE DU CAMEROUN DANS LES ÉLECTRIFICATION A FAIBLE COUT PAR EXTENSION DU RÉSEAU MERCI DE VOTRE AIMABLE ATTENTION

100 Projet de Développement de l Electrification Rurale dans le Département des Hauts-Plateaux (DER HAUTS-PLATEAUX) CRIS PREAMBULE ATELIER SUR LES TECHNOLOGIES D ELECTRIFICATION A FAIBLE COÛT PAR EXTENSION DU RESEAU ETUDE DE CAS Densification du réseau de distribution MT/BT dans le Département des Hauts-Plateaux (Cameroun) DEMTARE Guy Oswald, Chef de Projet Energie [email protected] Supervision: Samuel WATCHUENG, Directeur de Projet TAMO Claude Michel, Chargé d études Energie [email protected] Cotonou, mars 2014 ETUDES ENGINEERING DEVELOPPEMENT - EED 2 Le projet de Développement de l Electrification Rurale dans le département des Hauts-Plateaux (DER Hauts- Plateaux) s exécute dans le périmètre concession de distribution et vente de l électricité de AES SONEL (Concessionnaire de distribution électrique au Cameroun), Défit: Soumis à toutes les exigences et contraintes du concessionnaire Réticence à déployer du SWER sur son réseau de distribution électrique MT/BT Comment, face à la réticence au SWER du concessionnaire et au besoin en électricité des populations rurales (taux d électrification < 5 %), arriver à obtenir des réseaux de distribution à bas coût avec la technologie classique qui est le triphasé? Implémentation d une démarche innovante tout au long du cycle du projet BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com PLAN DE L EXPOSE CONTEXTE & OBJECTIFS DU PROJET 1. Contexte & Objectif du projet 2. Démarche pour la réalisation des réseaux de distribution à bas coûts 2.1. Planification de l Electrification Rurale 2.2. Etudes d exécution des extensions MT/BT 2.3. Autres Aspects techniques 2.4. Passation des Marchés 2.5. Suivi, Contrôle et Réception des Equipements et Travaux 3. Résultats & Enseignements 3.1. Les chiffres clé, comparés à des situations similaires/proches 3.2. Les Enseignements 1. Contexte Territoire d exécution: Département des Hauts-Plateaux, Région de l Ouest au Cameroun regroupant 04 Communes (BAHAM, BAMENDJOU, BANGOU, BATIE) pour env habitants; Tous le Département des Hauts-Plateaux est inclut dans le périmètre de concession de distribution de AES SONEL La qualité de service de l électricité est insatisfaisante [Quantité/Qualité] Taux de raccordement des ménages: 10% 2. Objectifs du projet La réalisation à bas coût des infrastructures de distribution électriques par extension du réseau MT/BT existant sur la phase dite prioritaire ( ) Amélioration de l accès à l électricité dans 57 pôles de développement (quartiers à fort potentiel socioéconomique) - Construction de 38 Km de ligne MT - 29 postes de transformation MT/BT - 90 Km de ligne BT - 70% des ménages raccordés ; Le développement d un service étendu et efficace d éclairage public Installation de 400 lampadaires (200 connectés au réseau public Basse Tension et 200 lampadaires solaires photovoltaïques) pour un objectif de 12 lampadaires pour 1000 Le renforcement de l impact économique et social de l électrification rurale Accompagnement d au moins 100 activités génératrices de revenus (AGR), réalisation d au moins 4000 nouveaux branchements et élaboration d un plan d action pour la mobilité rurale. L Amélioration de la gouvernance locale de l électricité par la mise en place d un organe intercommunal (syndicat) ayant pour vocation la maîtrise d ouvrage concertée du service public de l électricité, la maîtrise de l énergie et la gestion de l éclairage public. 3 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 4 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

101 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception 2.1. Planification de l Electrification Rurale L Exercice de planification vise l optimisation d une fonction objective sous un ensemble de contraintes. La fonction objective : «améliorer l accès des population des Hauts-Plateaux à des services énergétiques abordables et durables, tout en renforçant l impact économique et social de l électrification rurale à l échelle du Département». Contraintes : Planification et analyses technico-économiques sur un horizon de 20 ans; Electrification des principaux pôles de développement dans un horizon de trois années ( ) 5 Première phase dite «d investissements prioritaires», avec un Budget d investissement en infrastructures compris entre un minimum de 500 millions de FCFA et un maximum de 1 milliard de FCFA ; Généralisation de l accès direct à l électricité au-delà de 2014 pour l ensemble des localités, sans aucune contrainte budgétaire. BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com Méthodologie de mise en œuvre 6 Principes méthodologiques : Le quartier comme unité d électrification, dans l optique de densification Anticipation de l impact économique et social des projets: Le concept d énergie utile Extension/densification du Réseau Interconnecté Sud (RIS) comme option d alimentation optimale Remise à plat des branchements électriques à l intérieur des quartiers considérés comme d ores et déjà électrifiés Perspective d une maîtrise d ouvrage communale ou intercommunale Etapes de mise en œuvre: i. Analyse spatiale : Elle consiste en : La sélection, dans chaque commune, des quartiers prioritaires pour un projet d électrification : il s agit de quartiers à fort potentiel socio-économique, que nous désignons «Pôles de Développement» La hiérarchisation, de ces quartiers, commune par commune, d après leur population de couverture (population du pôle à la quelle est rajoutée celle des quartiers situés dans leur hinterland ou zone d influence) BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Méthodologie de mise en œuvre Etapes de mise en œuvre: ii. Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Analyse de la demande en électricité : Elle consiste à une modélisation de la demande actuelle et future en électricité selon une approche dite «bottom-up», c est-à-dire à partir de profils consommation moyens des différents types d utilisateurs finaux en zone rurale (différentes classes de clients domestiques, différentes infrastructures, commerces et services). Suivi, contrôle & Réception DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Résultats obtenus ( ) Analyse Spatiale: Etudes d exécution Autres aspects techniques Commune Quartiers Pôles de Développement Nbre % Département Nbre % Commune BAHAM 65 28% 16 25% BAMENDJOU % 25 25% BANGOU 45 19% 11 25% BATIE 20 9% 5 25% TOTAL % 57 Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception 7 iii. Simulation de l extension du Réseau Interconnecté Sud (RIS) : Basé sur une analyse coûtsbénéfices, le modèle de simulation utilisé pour l extension du RIS dans les Hauts-Plateaux s appuie sur les résultats de la prévision de la demande en électricité et sur différents paramètres économiques et financiers pour l estimation des coûts d investissements. Deux phases sont considérées, pour tenir compte des contraintes de budget d investissement : (i) (ii) une phase d investissement prioritaires ( ), caractérisée par l électrification en urgence des principaux pôles de développement du Département, et une phase de généralisation de l accès direct à partir de 2014, avec comme objectif une couverture électrique totale de l ensemble des quartiers. BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: Prévision de la demande en électricité: 8 Commune Nbre Pôle Dev. Demande Année 1 Conso Pointe (KWh) (KW) Demande Moyen-terme Conso Pointe (KWh) (KW) Demande Horizon Conso Pointe (KWh) (KW) BAHAM BAMENDJOU BANGOU BATIE TOTAL BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

102 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Résultats obtenus ( ) Budget d investissement prévisionnel: Année Nbre Pôle Dev. Population Couverte Longueur des lignes MT (m) Investissement Intérieur Qtier (FCFA) Investissement Total (FCFA) TOTAL Résumé: Etudes d exécution Pôles de développement: 57 Puissance de pointe prévisionnelle: 3,4 MW Budget d investissement prévisionnel: FCFA Population de couverture: habitants Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes Topographiques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception Elles permettent la délimitation géographique de la zone d étude, la matérialisation de l espace occupé par les bâtis, les infrastructures, les services, les cours d eau, la facilitation de la communication, la gestion et l aménagement de la zone d étude. Les résultats attendus au terme de ces études sont un ensemble de données cartographiques devant alimenter la base données SIG relatif au projet et permettre l élaboration d un ensemble de cartes thématiques (carte des réseaux électriques existant, carte des réseaux routier et hydrographique, carte des bâtis et autres infrastructures, etc.). La construction du fond de plan vise à collecter le maximum d informations urbaines et géographiques auprès des organismes compétents sur le territoire cible afin d établir une cartographie sous AUTOCAD et Manifold. Elle est réalisée au travers de trois principales activités : i. l acquisition des données sectorielles sur le territoire cible (réseaux de distribution électriques existants, ii. routes, pistes, localités en terme de population, infrastructures socio-économiques, hydrographie, etc.), La définition du fond de plan du territoire cible via des outils comme Google Earth ou les vues satellites pour la numérisation des bâtis, routes, cours d eau, autres obstacles identifiables, et iii. Le traitement des données afin de permettre leur intégration dans un logiciel SIG pour l obtention de fond de plan clair qui servira de support aux études électriques et mécaniques des futurs réseaux de distribution. 9 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 10 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes Topographiques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception La construction du plan de masse vise à finaliser le traitement des données et informations collectées et d associer au fond de plan, les points de consommation (points de charge) existant, les réseaux électriques HTA et BT existants et les différents obstacles pouvant gêner ou empêcher la bonne construction des ouvrages électriques (lac, marécage, cimetière, parc animalier, grands arbres, espaces privés et bien d autres points particuliers) pour la zone d étude. DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes Topographiques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception Cartographie Commune de BANGOU Cartographie Commune de BATIE 11 Cartographie Commune de BAHAM Cartographie Commune de BAMENDJOU BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 12 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

103 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes d exécution Etudes de la demande en électricité Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception L Etude prévisionnelle de la demande en électricité est réalisée à partir d une enquête socio-économique de terrain à l échelle de tout le Département des Hauts-Plateaux et qui permet d encadrer les capacités à payer et les profils de consommation moyens de chaque type d utilisateur final (différentes classes de ménage, écoles, boutiques, autres activités productives etc.). La méthode permet d analyser finement la demande en électricité dans chaque Commune en fixant les éléments suivants, année par année, dans un horizon de 20 ans : Le nombre de clients basse tension, La demande de pointe (en kw), La consommation annuelle (en MWh), Une approche innovante dite «Bottom-up» par opposition aux approches «Top-down» qui fait souvent appel à l utilisation de données macroéconomiques. L approche Bottom-up a le mérite de partir des observations réellement faites sur le terrain pour apprécier le plus finement possible la demande. C est une étape critique dans le processus de la planification et du montage du projet, puisque ces éléments alimenteront les calculs de dimensionnement des réseaux de distribution Moyenne Tension et Basse Tension. En effet : Une surestimation de la demande conduirait à un surdimensionnement des réseaux de distribution, ce qui peut impliquer à coût égal, une réduction du nombre de bénéficiaires. Une sous-estimation conduirait naturellement à des pénuries de l offre. DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes d exécution Etudes de la demande en électricité année 1 année 2 année 3 année 4 année 5 année 6 année 7 année 8 Autres aspects techniques année 9 année 10 année 11 année 12 Passation de Marchés Puissance totale de pointe brute tête réseau (kw) année 13 année 14 année 15 Suivi, contrôle & Réception année 16 année 17 année 18 année année Baham Bamendjou Bangou Batié année année année année Synthèse de l évolution de la Puissance totale de pointe brute en tête de réseau année année année Energie totale tête de réseau (MWh/an) année année Baham Bamendjou Bangou Batié année année année année année Synthèse de l évolution de l énergie totale en tête de réseau année année année année année année 13 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 14 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception 2.2 Etudes d exécution Etudes Electriques et Mécaniques des réseaux de distribution / Objectifs L Objectif global des études électriques et mécaniques dans les études d un projet d électrification rurale est d adapter les ouvrages de distribution électrique avec : (i) la demande en électricité estimée, et (ii) la topographie réel de la zone d exécution du projet. De manière spécifique, les études électriques et mécaniques visent à : Dimensionner les puissances de pointe spécifiques aux unités d électrification dans la zone d étude en exploitant les résultats de l étude de la Demande. Projeter et dimensionner les réseaux dans la zone d étude, en rapprochant le réseau au plus près des ménages et des infrastructures. Optimiser la section des conducteurs, tout en conservant la qualité de service Dimensionner et optimiser les structures supports des différents réseaux de distribution de l électricité, en prenant en compte les contraintes topographiques, atmosphériques et environnementales de la zone d exécution du projet dans le respect de la qualité de service et des normes Elaborer la cartographie ainsi que les plans détaillés d exécution des réseaux de distribution à construire Elaborer l estimation quantitative des équipements de distribution électrique et des travaux à réaliser 2.2 Etudes d exécution Etudes Electriques et Mécaniques des réseaux de distribution / Outils Dans ce domaine le cabinet Etudes Engineering Développement ( dispose de puissants outils d analyses et de calculs. Il s agit de logiciels pour le dimensionnement de réseaux à bas coûts, dont la plupart ont été développé en interne (au sein du Groupe IED): La méthodologie de réalisation des études électriques des réseaux MT et BT à bas coûts au sein du cabinet Etudes Engineering Développement est basé sur l élaboration préalable du plan de masse et de l étude de la demande en électricité de la localité à électrifier. Projection du réseau MT/BT et positionnement du transformateur : La projection des réseaux MT et BT ainsi que le positionnement du transformateur est réalisée sur le plan de masse. Le transformateur est positionné au barycentre de la charge près de la route pour faciliter sa mise en œuvre, son exploitation et sa maintenance. Un maximum de quatre départs BT lui est greffé. Le déploiement du réseau BT est réalisé de manière à rapprocher le réseau BT des bâtis (distance conseillée : 40 m). Cette projection est ensuite validée sur le terrain à l aide de GPS calibrés en longitude latitude, en dd mm ss. 15 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 16 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

104 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Etudes Electriques et Mécaniques des réseaux de distribution / Méthodologie Suivi, contrôle & Réception Segmentation du réseau de distribution en dipôle : Un dipôle est une section du réseau MT/BT de même section et sans dérivation greffée sur elle. La segmentation du réseau de distribution en dipôle permet de dimensionner chaque dipôle sur la base de la charge électrique potentiel qui lui sera greffé à l horizon de planification Calcul des paramètres électriques des réseaux MT/BT: Le calcul des paramètres électriques de chaque dipôle (chute de tension, pointe de puissance, section conducteurs, etc.) est réalisé à l aide des outils SIMUL MT et SIMUL BT Par l application de cette démarche, nous obtenons en Basse Tension, un réseau de distribution composé de : (i) départs BT principaux, (ii) départs BT secondaires, et (iii) départs BT terminaux dont les sections des conducteurs correspondantes reflètent le niveau de charge y afférant. Le calcul mécanique des structures supports des réseaux de distribution MT/BT a pour objectif de définir les paramètres techniques (effort maxi, hauteur, classe, etc.) de chaque structure support en fonction de la section des conducteurs définies lors des études électriques, de la topographie du terrain et des conditions climatiques dans la zone d étude. DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.2 Etudes d exécution Etudes d exécution Autres aspects techniques Etudes Electriques et Mécaniques des réseaux de distribution / Résultats Quantitatif des ouvrages de distribution électrique MT/BT à construire Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception N COMMUNE Longueur des réseaux électriques MT/BT à construire (Km) MT Trip MT Mono MT/BT Trip MT/BT Mono BT Trip 1 BAHAM 2,25 0 4, BT Mono 2 BAMENDJOU 15 0,05 5,949 0,516 24,548 0,556 3 BANGOU 0,04 0 2, ,24 8,845 4 BATIE 6, , ,325 0 TOTAL 23,304 0,05 14,457 0,516 71,113 9,401 Longueur total du réseau MT (Km) Longueur total du réseau BT (Km) Réseau MT/BT Tri: 92,6 % 38,327 95,487 Réseau MT/BT mono (SWER): 7,4 % 17 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 18 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception 2.2 Etudes d exécution Etudes Electriques et Mécaniques des réseaux de distribution / Résultats Coûts des ouvrages de distribution électrique MT/BT à construire COMMUNES FOURNITURES MAIN D'ŒUVRE TOTAL NBRE QUARTIERS COUVERTS BAHAM BAMENDJOU BANGOU BATIE Autres Aspects techniques Eclairage Public: Schéma Directeur d Aménagement Lumière / Définition La politique d aménagement lumière est l ensemble des réflexions et actions en vue de donner une cohérence à moyen et long terme aux orientations de la collectivité dans le domaine de la lumière artificielle (cf. ADEME France). Son Objectif est la Valorisation de l identité socioculturelle et économique de la collectivité par la lumière tout en intégrant le concept de développement durable. Il se dégage deux principaux enjeux : Enjeux énergétiques : Application du concept MDE (Maîtrise de la demande d électricité) qui consiste à mener des actions permettant de réduire les consommations et les puissances appelées pour le même service rendu par le bon choix des Technologies et la mise en œuvre des modes de gestion appropriés ; Résumé: Ligne MT: 38 Km Ligne BT: 96 Km Poste de transformation MT/BT: 29 Quartiers couverts : 86 En augmentation de 33,3% par rapport à la prévision (57) Enjeux environnementaux : Une faible consommation électrique et une plus grande durée de vie permettent d agir immédiatement et directement sur les émissions de gaz à effet de serre (109 g de CO2/Kwh), la production de déchets chimiques (mercure dans les lampes) et la nuisance lumineuse nocturne. Budget: 818 millions FCFA 19 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 20 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

105 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Eclairage Public: Schéma Directeur d Aménagement Lumière / Méthodologie Suivi, contrôle & Réception La méthodologie d élaboration d un Schéma Directeur d Aménagement Lumière (SDAL) s articule autour de huit principales étapes : i. la mise en place d un comité de pilotage pour la gestion des activités du projet, ii. l identification des besoins de la collectivité, iii. la réalisation du diagnostic urbain pour l analyse des sites identifiés de jour comme de nuit, iv. la réalisation du diagnostic technique et l analyse du réseau d éclairage public existant, v. la réalisation de la cartographie des sites identifiés, vi. la hiérarchisation des sites identifiés sur la base d une grille multicritère afin d établir un ordre de priorité entre les sites, vii. la réalisation des prescriptions techniques générales, et viii. l élaboration du document cadre du SDAL qui est la synthèse des différents résultats obtenus. DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Eclairage Public: Schéma Directeur d Aménagement Lumière / Diagnostic Suivi, contrôle & Réception Les études diagnostiques réalisées à l échelle du Département des Hauts-Plateaux, nous montre un parc d éclairage public constitué de 220 lampadaires à vapeur de mercure à ballon fluorescent avec ballast de 125 W pour un ratio de couverture estimé à 12 lampadaires pour 8000 habitants. L Analyse des besoins des collectivités nous a permis d identifier 382 sites candidats à l éclairage public sur l ensemble du territoire du Département des Hauts-Plateaux et qui nécessitent pour certains, l installation de plusieurs lampadaires. D où la hiérarchisation des sites candidats afin de leur donner un ordre de priorité face aux contraintes budgétaires du projet sur ce volet. En effet le projet ne pourra que fournir 400 lampadaires dont 200 lampadaires solaires photovoltaïques et 200 lampadaires connectés au réseau public de distribution Basse Tension. La mise en œuvre de la technologie LED pour le luminaire, est ici la principale innovation technologique. Cette technologie a l avantage d être économe en terme de consommation d énergie (3 à 4 fois moins) pour le même rendement et une durée de vie importante (30 000h). Ainsi, les Communes bénéficiaires verront leurs factures mensuelles diminuées de 3 à 4 fois. La cartographie des points d éclairage public retenus est présentée ci-après. 21 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 22 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception 2.3 Autres Aspects techniques Eclairage Public: Schéma Directeur d Aménagement Lumière / Cartographie 2.3 Autres Aspects techniques Eclairage Public: Schéma Directeur d Aménagement Lumière / Cartographie Cartographie EP Commune de BAHAM Cartographie EP Commune de BAMENDJOU Cartographie EP Commune de BANGOU Cartographie EP Commune de BATIE 23 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 24 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

106 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Potentiel Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception Une analyse de la cartographie de ces réseaux BT croisé avec les résultats des enquêtes socioéconomiques des ménages et des travaux de topographie à l échelle de tout le département montre un potentiel global de: 9119 branchements DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Potentiel [0m 10m] [10m 40m] [40m 60m] Passation de Marchés FCFA FCFA FCFA Suivi, contrôle & Réception [60m 100m] FCFA Item Palier Potentiel BAHAM BAMENDJOU BANGOU BATIE 1 [0m 10m] [10m 40m] [40m 60m] N.B: cette évaluation est basée uniquement sur les ménages actuellement non raccordés au réseau BT AES SONEL. 4 [60m 100m] BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 26 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Objectifs Pour une cible minimum de 4000 branchements domestiques réalisés à l échelle du Département, les objectifs de pénétration suivants peuvent être fixés pour chaque palier : Objectif cible EQSTSO (5A) Passation de Marchés COÛT OBJECTIFS BRANCHEMENTS EQUIPEMENT STANDARD 5A (EQSTSO) PALLIER C.U EQSTSO FCFA TTC C.U BRANCH TTC QTE COÛT BRANCH CONT. POP Suivi, contrôle & Réception SUBV. 75% [0m - 10m] % [10m - 40m] % [40m - 60m] % [0m 10m] : 75% soit 1454 nouveaux branchements [10m 40m] : 67% soit 2623 nouveaux branchements [40m 60m] : 5% soit 71 nouveaux branchements [60m 100m] : 2% soit 37 nouveaux branchements [60m - 100m] [0m - 40m] DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Campagne Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception D un point de vue pratique, la campagne de branchement actuellement en cours qui a démarré le 14 novembre 2013 et devrait s achever le 30 juin 2014, a été organisée en cinq phases : Or, Argent, Bronze, Ivoire et Hors projet. Le tableau ci-après résumé les différentes phases. Dépendant de la phase dans laquelle s inscrira le branchement, le projet DER Hauts-Plateaux pourra prendre en charge : i. La totalité du gap HT (différence HT entre le coût du branchement - basé sur le devis AES-Sonel - et la contribution ii. initiale de FCFA versée par chaque demandeur), pour toutes les demandes sociales (moins de 5A) situées à moins de 40m et enregistrées au plus tard le 15 janvier 2014 ; Seulement une partie du gap HT, pour toutes les demandes sociales (moins de 5A) situées à moins de 100m et enregistrées au plus tard le 15 février 2014 ; iii. La TVA sur le coût total du branchement, pour toutes les demandes, sociales ou non, enregistrées au plus tard le 15 mars 2014 ; iv. Au-delà du 15 mars 2014, aucune subvention, ni sur le gap HT, ni sur la TVA ne pourra plus être accordée aux candidats au branchement. En cas de Disponibilité des ressources, ce gap pourra être pris en charge par le SIHPLATEAUX à travers le projet DER Hauts Plateaux. 27 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 28 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

107 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Campagne Dans la pratique, la campagne de branchement se déroulera en cinq phases: Or, Argent, Bronze, Ivoire, Hors projet PHASE Cible sociale prioritaire Contributio n Initiale du demandeur Production du devis de Branchement Subvention du gap Passation de Marchés Conditions de branchement et encadrement de la subvention Suivi, contrôle & Réception Durée de la campagne Démarrage des branchements effectifs DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Campagne Dans la pratique, la campagne de branchement se déroulera en cinq phases: Or, Argent, Bronze, Ivoire, Hors projet PHASE Cible sociale prioritaire Contributio n Initiale du demandeur Production du devis de Branchement Subvention du gap Passation de Marchés Conditions de branchement et encadrement de la subvention Suivi, contrôle & Réception Durée de la campagne Démarrage des branchements effectifs Pour les 5A des paliers 1 & 2 [0m Pour les 5A des paliers 1 à 4 [0m 40m]: le gap HT est calculé et entièrement 100m]: les candidats sont invités à pris en charge par le SIHPLATEAUX Ventilation du combler l éventuel gap HT pour finaliser (subvention 100%). La TVA et la solde de la leur branchement. La TVA et la PHASE 1: Branchement Or Palier 1 & 2 [0m 40m] Clients 5A (EQSTSO) FCFA AES SONEL en relation avec le SIHPLATEAUX 100% TTC pour les 5A des paliers 1 & 2 [0m 40m] contribution totale HT sont reversées en fin de campagne par le SIHPLATEAUX à AES SONEL Pour les autres: les demandeurs sont invités à combler le gap HT pour finaliser leur branchement avant exécution. La Du 14 novembre 2013 au 15 janvier 2014 Au plus tard le 16 janvier 2014 PHASE 2: Branchement Argent Palier 1 à 4 [0m 100m] Clients 5A (EQSTSO) FCFA AES SONEL en relation avec le SIHPLATEAUX subvention au prorata des bénéficiaires 5A qui se sont enregistrés. Prise en charge contribution totale HT sont reversées en fin de campagne par le SIHPLATEAUX à AES SONEL Pour les autres: les demandeurs sont invités à combler le gap HT pour finaliser leur branchement. La TVA et la Du 16 janvier 2014 au 15 février 2014 Au plus tard le 16 février 2014 TVA et la contribution totale HT sont de la TVA contribution totale HT sont reversées en reversées en fin de campagne par le fin de campagne par le SIHPLATEAUX à SIHPLATEAUX à AES SONEL AES SONEL 29 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 30 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Campagne Dans la pratique, la campagne de branchement se déroulera en cinq phases: Or, Argent, Bronze, Ivoire, Hors projet PHASE PHASE 3: Branchement Bronze Cible sociale prioritaire Aucune Contributio n Initiale du demandeur FCFA Production du devis de Branchement AES SONEL en relation avec le SIHPLATEAUX Subvention du gap Aucune sur la partie HT. Prise en charge de la TVA Passation de Marchés Conditions de branchement et encadrement de la subvention Tous les demandeurs sont invités à combler l éventuel gap HT pour finaliser leur branchement. La TVA et la contribution totale HT sont reversées en fin de campagne par le SIHPLATEAUX à AES SONEL Suivi, contrôle & Réception Durée de la campagne Du 16 février 2014 au 15 mars 2014 Démarrage des branchements effectifs Au plus tard le 16 mars 2014 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Campagne Dans la pratique, la campagne de branchement se déroulera en cinq phases: Or, Argent, Bronze, Ivoire, Hors projet PHASE Cible sociale prioritaire Contributio n Initiale du demandeur Production du devis de Branchement Subvention du gap Passation de Marchés Conditions de branchement et encadrement de la subvention Suivi, contrôle & Réception Durée de la campagne Démarrage des branchements effectifs PHASE PHASE 4: Branchement Ivoire Cible sociale prioritaire Aucune Contributio n Initiale du demandeur FCFA Production du devis de Branchement AES SONEL en relation avec le SIHPLATEAUX Subvention du gap Aucune. Ni sur la partie HT., ni sur la TVA Conditions de branchement et encadrement de la subvention Tous les demandeurs sont invités à combler l éventuel gap TTC pour finaliser leur branchement. La contribution totale TTC est reversée en fin de campagne par le SIHPLATEAUX à AES SONEL. Aucune prise Durée de la campagne du 16 mars 2014 au 30 juin 2014 Démarrage des branchements effectifs Au plus tard le 1er juillet 2014 PHASE 5: Brancheme nt Hors projet Aucune Aucune AES SONEL Aucune. Ni sur la partie HT, ni sur la TVA Tous les demandeurs s adressent directement aux services commerciaux de AES SONEL Au-delà du 30 juin 2014 N/A en charge de TVA 31 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 32 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

108 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Résultats campagne Le lancement officiel de la campagne de branchement a eu lieu du 14 au 16 novembre 2013, en marge du Festival Culturel «LIE LA TATOMDJAP» de Baham. Le Projet a saisi l opportunité de cet évènement culturel, censé rassembler de nombreuses populations, pour effectuer les premiers enregistrements aux branchements électriques et répondre aux éventuelles préoccupations des populations. Afin de garantir son bon déroulement, un certain nombre de moyens ont été mis à disposition : Suivi, contrôle & Réception Les neuf (09) Animateurs de terrain indentifiables à leurs tenues au logo du projet et disposant chacun d une moto pour leurs déplacements dans les profondeurs des Communes. Ces Animateurs se chargent des sensibilisations des populations et des pré-enregistrements à l intérieur des villages ; 01 superviseur des activités de la campagne de branchement qui suit au quotidien son évolution et fait le point sur l état d avancement des enregistrements ; Le bureau local du Projet situé au Centre multifonctionnel de Baham, à partir d où des pré-enregistrements peuvent également être effectués pour les populations issues de toutes les quatre Communes ; Un site Internet du Projet ( à partir duquel des pré-enregistrements peuvent être effectués pour la diaspora nationale et étrangère (ressortissants non-résidents des Hauts-Plateaux). DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER 2.3 Autres Aspects techniques Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Branchements: Objectifs et organisation de la campagne / Résultats Campagne Suivi, contrôle & Réception Les résultats intermédiaires enregistrés de la campagne de branchement à la date du 01 mars 2014 sont présentés dans le tableau suivant : COMMUNE Potentiel Nbre préinscrits Nbre inscrits «Phase OR» Nbre inscrits «Phase Argent» Total inscrits (01 mars 14) BAHAM BAMENDJOU BANGOU BATIE TOTAL A la date du 01 mars 2014, nous avons enregistrés un total de 5143 demandes de branchement dont 2394 confirmées représentant 47% du total des demandes de branchement. 33 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 34 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 2.4 Passation des Marchés 35 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Allotissement des Prestations Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception Au vu des expériences négatives sur les projets similaires d électrification rurale au Cameroun, nous avons optés pour : une dissociation entre la fourniture et la mise en œuvre, un fractionnement de la fourniture en deux lots : un premier lot réservé à la fourniture du matériel à importer (marché ouvert à l international) et le deuxième lot réservé à la fourniture des poteaux et traverses bois, un fractionnement de la mise en œuvre en plusieurs lots afin de faire participer plusieurs PME Camerounaises du secteur de l électricité plus aguerries aux travaux qu à la fourniture de matériels Les tableaux suivants présentent la configuration de l allotissement qui a été opéré sur le projet DER Hauts-Plateaux : Réseaux de distribution électrique MT/BT Fourniture Main d œuvre Lot 1 (FCFA HT) Lot 2 (FCFA HT) Commune N Lot Coût Prévisionnel (FCFA HT) BAHAM Lot Lot Lot BAMENDJOU Lot Lot BANGOU Lot Lot BATIE Lot BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: Passation des Marchés 36 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Allotissement des Prestations Eclairage Public BAHAM Commune BAMENDJOU BANGOU BATIE Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Lot 1 Lot 2 Suivi, contrôle & Réception Désignation Coût (FCFA HT) Désignation Coût (FCFA HT) Fournitures, Installation et SAV lampadaires solaire PV Fournitures, Installation et SAV lampadaires connectés au réseau BT BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

109 2.4 Passation des Marchés 37 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Analyse comparative des Offres Tableau de synthèse: voir note technique Autres aspects techniques L Analyse comparative des coûts nous montre au final, un écart positif de Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception 10 millions FCFA HT entre les coûts contractuels et les coûts prévisionnels obtenu à l issue des phases de négociation avec les Entreprises. Ainsi sur le projet DER Hauts-Plateaux permet de dégager un coût moyen de FCFA HT / Km de ligne MT/BT coût totalement inédit dans le contexte de l électrification rurale au Cameroun. A titre illustratif, ce coût moyen (2013) est notamment à comparer à celui obtenu dans le cadre d un projet d électrification en cours d exécution dans la Région du Sud-Ouest du Cameroun (Projet ERD-RUMPI, 2010), où il est évalué à FCFA HT/km, soit 2,6 fois plus cher que dans les Hauts-Plateaux, la configuration topographique ne pouvant pas à elle seule expliquer ce différentiel de coûts, comme en témoignent les différences entre les prix unitaires d équipements mis en évidence dans le tableau ci-après : Equipement CU Moyen ERD-RUMPI (FCFA HT) CU Moyen DER Hauts-Plateaux (FCFA HT) Ecart Montant (FCFA HT) % Transformateur 50KVA 30KV TRI % Transformateur 100KVA 30KV TRI % Poteau bois 11m/s % Isolateur rigide 30KV % Chaine d ancrage 3 élts % Câble BT 3x70 + NP + 2EP % Câble BT 3x35+NP+2EP % BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 2.5 Suivi, Contrôle et Réception des équipements et Travaux 38 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Etudes d exécution Modalités d organisation interne Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception L Organisation mise en place pour le suivi, contrôle et réception des équipements et travaux est constituée de deux niveaux : (i) la coordination centrale, et (ii) le suivi et contrôle sur site : La coordination centrale est assurée par une équipe de deux Ingénieurs électriciens basés au siège du cabinet EED à Yaoundé, Cameroun. Cette équipe est chargée de : La définition de la stratégie de suivi et contrôle des travaux sur site, La supervision des activités de suivi et contrôle sur site La gestion des aspects administratifs et techniques en relation avec des organisations tiers Du suivi et contrôle des délais d exécution et de la qualité des travaux La réception des équipements et des étapes importantes dans la mise en œuvre des ouvrages de distribution électrique L Equipe de coordination centrale effectue régulièrement des descentes de supervision sur site avec un rythme d environ 10 jours sur 30 chaque mois pour s assurer de la bonne marche des activités sur le terrain Le suivi et contrôle sur site : Il est assuré par une équipe de quatre (04) contrôleurs juniors (un contrôleur par commune) basés à BAHAM dotés de moto et dont les principales missions sont : Le suivi et contrôle des travaux sur site sur les plans qualitatif et quantitatif La gestion locale des contraintes locale liées à l exécution des travaux dans chaque commune Le reporting des actions des différentes Entreprises contractantes sur le projet, volet infrastructure de distribution électrique BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 2.5 Suivi, Contrôle et Réception des équipements et Travaux 39 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Suivi, Contrôle et Réception des travaux en concertation étroite avec le concessionnaire de distribution de l électricité Un cadre original de collaboration a été mis en place entre AES-Sonel et le Projet DER Hauts-Plateaux, à la suite d une sollicitation de M. le Maire de Baham, Maître d Ouvrage délégué. Cette collaboration se traduit notamment par : i. La désignation par AES-Sonel d un point focal du projet, qui s est concrétisée dès le 04 février ii. Planification de L ER 2013, avant le démarrage des travaux sur le terrain ; L organisation de séances de travail entre la Maîtrise d œuvre (EED) et AES-Sonel ayant conduit à la validation des résultats de la phase d études, avec prise en compte d un ensemble de recommandations techniques faites par AES-Sonel, avec pour certaines une incidence sur le coût des travaux ; iii. L acceptation par AES-Sonel, à titre exceptionnel, d une contribution au projet par la gratuité de ses prestations d études et de contrôle ; iv. Et en la mise en place entre EED et AES-Sonel, d une plate-forme de suivi-contrôle du projet pour la réception des équipements locaux (poteaux bois) ou importés (câbles, transformateurs, etc.), ainsi que le suivi des travaux sur le terrain, opérationnelle depuis le mois d avril Etudes d exécution Autres aspects techniques Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: Suivi, Contrôle et Réception des équipements et Travaux 40 DEMARCHE POUR LA REALISATION DES RESEAUX DE DITRIBUTION A BAS COÛTS Planification de L ER Suivi, Contrôle et Réception des travaux en concertation étroite avec le concessionnaire de distribution de l électricité une démarche de suivi et de contrôle des travaux a été mise en place en concertation entre le Maître d œuvre EED et les équipes techniques de AES-Sonel. Cette démarche concertée de suivi et de contrôle des fournitures et travaux consiste en la mise en œuvre conjointe des activités suivantes : Validation des plans d exécution ; Réception du piquetage ; Etudes d exécution Contrôle des opérations d Elagage et d Abattage ; Contrôle des exécutions des fouilles ; Réception du matériel local et importé (poteaux, câbles, IACM, Boulonnerie, etc.) ; Réception et Test des Transformateurs ; Validation des implantations conformément aux plans de piquetage réceptionné ; Réception Armement et Déroulage des réseaux MT/BT ; Mesures des prises de Mise à la terre ; Autres aspects techniques Réception des ouvrages et Raccordement aux réseaux MT/BT existant Passation de Marchés Suivi, contrôle & Réception Incidence: exonérer à 100% de ses frais de suivi et de contrôle généralement évalués et facturés à 7% du montant des fournitures et travaux, ce sont environ70millionsdefcfaqui ont ainsi été épargnés par le projet, et qui pourront être consacrés aux infrastructures. BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

110 RESULTATS & ENSEIGNEMENTS Chiffres clé, comparés à des situations similaires / proches Les Enseignements Conclusion RESULTATS & ENSEIGNEMENTS Chiffres clé, comparés à des situations similaires / proches Les Enseignements Conclusion 4.1 Chiffres clé, comparés à des situations similaires /proches 4.1 Chiffres clé, comparés à des situations similaires /proches Le projet DER Hauts-Plateaux, au sortir de l exercice de planification de l électrification rurale sur l ensemble du territoire du Département des Hauts-Plateaux couvrant les communes de BAHAM, BAMENDJOU, BANGOU et BATIE, projetait l électrification de 57 pôles de développement (quartier à fort potentiel socioéconomique) avec un budget évalué à FCFA HT sur sa période dite d investissements prioritaires ( ). Grâce à la mise en œuvre d une démarche d optimisation menée dans le cadre des études d exécution, ce sont désormais 38 Km de ligne Moyenne Tension et 96 Km de réseaux Basse Tension qui sont en cours de construction, pour l électrification de 86 localités soit 29 localités supplémentaires électrifiées à budget constant. Grâce aux optimisations menées dans le cadre du processus de passation des marchés (dissociation fourniture/travaux, allotissement et segmentation) le coût moyen de construction des lignes MT/BT dans le cadre du projet DER Hauts-Plateaux est de FCFA HT/km, soit2,6 fois moins qu un projet comme ERD-RUMPI en cours d exécution dans la Région du Sud-Ouest du Cameroun où il est évalué à FCFA HT/km, avec par ailleurs des retards considérables dans l exécution des travaux Par ailleurs, le projet a réalisé des économies substantielles en mettant en place d entrée de jeu une synergie et une collaboration parfaite et de proximité avec le concessionnaire AES-SONEL, permettant notamment d éviter des frais de l ordre de 70 millions FCFA De façon globale, cette gestion rigoureuse du projet a permis, avec l accord de l Union Européenne de proroger le projet sur une année supplémentaire, et de signer différents avenants avec les entreprises pour un coût total de FCFA HT. Ce sont ainsi 3 km de lignes MT et 33 km de lignes BT qui seront construits, soit un total de 41 km de lignes MT et 129kmdelignesBTà l issue du projet en juillet Au final, le projet DER Hauts-Plateaux devrait ainsi permettre d électrifier 110 localités soit 53 localités de plus qu initialement prévu et un quasi doublement des objectifs initiaux à budget global constant. 41 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com 42 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: www eedsarl com RESULTATS & ENSEIGNEMENTS Chiffres clé, comparés à des situations similaires / proches Les Enseignements Conclusion RESULTATS & ENSEIGNEMENTS Chiffres clé, comparés à des situations similaires / proches Les Enseignements Conclusion 4.2 Les Enseignements En attendant la fin du projet désormais prévu en juillet 2015, on peut déjà retenir que : Les études de planification, les études topographiques ainsi les études de la demande en électricité constituent des étapes clés, socles d un dimensionnement optimal des réseaux de distribution électrique à bas coûts : il est particulièrement déterminant que le dimensionnement des ouvrages de distribution tienne compte de la demande et de son évolution dans le temps. Le bon encadrement de cette demande constitue ainsi un prérequis essentiel ; La maîtrise des coûts des principaux fabricants et fournisseurs d équipements de réseaux de distribution électrique est essentielle, ainsi que ceux relatifs à la pose, est une garantie de bonne négociation avec les différents prestataires. Au préalable, un bon allotissement, prévoyant notamment la dissociation de la fourniture de la pose, et un découpage en lots de tailles accessibles à des PME locales, est une garantie de bonne concurrence pour une optimisation des coûts ; 4.3 Conclusion De manière générale, le présent exposé démontre que la réduction des coûts de distribution électrique, au-delà des aspects purement techniques liés notamment aux choix technologiques optimums, est en réalité le résultat d une démarche globale, cette démarche de réduction des coûts s inscrit tout le long du cycle du projet, de la planification à la réalisation des branchements, en passant par l optimisation des études d exécution, du processus de passation des marchés, ainsi que des mécanismes de suivi et contrôle des travaux. Les différentes mesures d optimisation doivent par ailleurs tenir compte de l environnement institutionnel dans lequel s inscrit le projet, avec dans le cas du Cameroun par exemple, la prise en compte des contraintes/opportunités qui découlent notamment du contrat de concession signé entre l Etat et la société AES-SONEL et du processus de décentralisation qui confère de plus en plus de responsabilités aux Collectivités locales. Dans un contexte comme celui du Cameroun, où un contrat de concession a été signé avec un opérateur privé lui conférant une exclusivité sur le segment de la distribution et de la vente d électricité, une collaboration étroite avec le concessionnaire dès les phases de planification et de réalisation des études d exécution est une garantie d économie pour le projet ; 43 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web: 44 BP: Yaoundé, Cameroun Tél, Fax: [email protected] web:

111 Projet de Développement de l Electrification Rurale dans le Département des Hauts-Plateaux (DER HAUTS-PLATEAUX) CRIS MERCI DE VOTRE ATTENTION [email protected] DEMTARE Guy Oswald, Chef de Projet Energie [email protected] Supervision: Samuel WATCHUENG, Directeur de Projet TAMO Claude Michel, Chargé d études Energie [email protected] ETUDES ENGINEERING DEVELOPPEMENT - EED

112 Exemples d'analyse pour les séances de groupe 2 études de système de distribution MT, tirées d exemples de projets en Ethiopie, seront présentées: L Étude S3 - Wolita L Étude S4 - Hosiana L objectif est de concevoir la solution la moins coûteuse pour chacun des systèmes. La feuille Excel destinée au calcul de la chute de tension MT devra être utilisée pour trouver la solution la moins coûteuse et la plus adaptée dans chaque cas. Cette feuille de calcul propose une méthode simple pour estimer la chute de tension en fonction de la technologie choisie et de la section du conducteur utilisée. Les participants doivent identifier la solution de raccordement au réseau la plus adaptée respectant une chute de tension inférieure à 7%.

113 Système de distribution MT, S3, Wolita (Ethiopia) Charge sur le réseau Les charges et les distances pour chaque section sont les suivantes : Section Longueur en km Charge kva 1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Les charges sont considérées être à la fin de chaque section de ligne.

114 Système de distribution MT, S4, Hossena Charge sur le réseau Les charges et les distances pour chaque section sont les suivantes : Section Longueur en km Charge kva 1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Les charges sont considérées être à la fin de chaque section de ligne.