Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires Orientation pour la durabilité

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1 Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires Orientation pour la durabilité Le programme d accès à l Energie renouvelable d Afrique

2 Copyright 2010 La Banque internationale pour la reconstruction et le développement/banque mondiale 1818 H Street, N.W. Washington, DC 20433, U.S.A. Tous droits réservés Fait aux États-Unis d Amérique Première impression Décembre 2010 Deuxième impression Avril 2012 Il s agit d une publication du Programme d accès à l Énergie renouvelable d Afrique (AFREA), une fiducie du Programme de fonds de subvention, financé par le Royaume des Pays-Bas à travers le CIEF (de l anglais: Clean Energy Investment Framework) du Fond fiduciaire multi-donateurs (MDTF, de l anglais: Multi Donor Trust Fund). Exécuté par le bénéficiaire et le guichet d assistance établis par le Programme d aide de gestion énergétique (ESMAP, de l anglais: Energy Sector Management Assistance Program). Le matériel contenu dans cette publication est protégé par copyright, et les demandes d autorisation pour reproduire des portions de celui-ci doivent être envoyées à la gestionnaire de programme AFREA à l adresse indiquée ci-dessus. Certaines sources citées dans le présent document peuvent être des documents informels qui ne sont pas facilement disponibles. Les résultats, les interprétations et les conclusions exprimées dans ce rapport sont entièrement ceux des auteurs et ne doivent pas être attribuées en aucune façon à la Banque mondiale, ou de ses organismes affiliés, ou aux membres de son conseil des directeurs exécutifs pour le pays qu ils représentent, aux bailleurs de fonds, ou à l AFREA. La Banque mondiale et l AFREA ne garantissent pas l exactitude des données incluses dans cette publication et n acceptent aucune responsabilité quant aux conséquences de leur utilisation. Les frontières, couleurs, les dénominations, les autres informations figurant sur les cartes dans ce volume n impliquent de la part du Groupe de la Banque mondiale aucun jugement quant au statut juridique d un territoire ou à l approbation de l acceptation de ces frontières. Crédits photo Pages 2 et 5: Photo: IT Power Ltd., 2001 Page 3: Photo: Anil Cabraal, 2009 Page 10: Photo: Jim Finucane, 2009 Designer Studio Grafik Production Marjorie K. Araya

3 Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires Orientation pour la durabilité Le programme d accès à l Energie renouvelable d Afrique BANQUE MONDIALE

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5 Table des Matières Avant-propos du gestionnaire de programme (AFREA)...v Sommaire exécutif... vii Partie 1. Introduction... 1 Avantage du système d énergie solaire photovoltaïque pour les infrastructures localisées à l extèrieure des réseaux électriquess... 2 Composantes et configuration du système PV... 3 Inverser la tendance de la faible durabilité... 4 Préparation d un projet durable... 5 Trousse à outils, audience, emphase et organisation... 8 Partie 2. Évaluation rapide... 9 Évaluer pourquoi les systèmes PV doivent être considérés... 9 Déterminer quels, où et combien d installations et services devront être couverts Déterminer les besoins énergétiques et les dimensions du système PV Éstimer les coûts du système PV et les options les plus économiques Faut-il installer un système PV de pompe à l eau Choisir le modèle de mise en œuvre et les détails techniques et institutionnels Résultat: Conception du projet et préparation d un plan Partie 3. Préparation du plan d implémentation du systéme PV Recueillir des informations et mener des enquêtes de terrain Mise à jour des données d évaluation rapide d après les installations et prioriser les service Préciser les besoins en énergie, la dimension et configuration des systèmes PV Perfectionnement de la demande d énergie Effectuer l estimation des coûts et préciser les options les moins coûteuses Décider le modèle de mise en œuvre et les détails techniques et institutionnels Résultat: Plan de mise en œuvre du système PV Partie 4. Acquisitions et gestion des contrats Stratégie viable pour l achat du système PV hors-réseau Éléments de la durabilité des contrats PV Gestion des contrats: Déploiment et surveillance de longue durée Partie 5. Opération à long term Entretien interne ou sous-traitance Propriété Financement opérationnel du post-projet Contribution des bénéficiaires Sécuriser les engagements financiers pour l entretien Plan d entretien Niveaux d entretien et suivi L entretien des contrats de performance Autres problèmes de durabilité: charge lourde, vol et vandalisme Partie 6. Conclusion Annexes Annexe 1: Évaluer le système PV comme une option énergétique rentable Annexe 2: Les niveaux d éclairage Annexe 3: Évaluation des capacités institutionnelles et du marché Annexe 4: Termes de référence (divers) Annexe 5: Publicités attrayantes Annexe 6: exemple et model des documents pour le contrat La liste complète des annexes est accessible en ligne au:

6 Case Case 1: Viabilité des réfrigérateurs à vaccins alimentés par le système PV... 5 Case 2: Leçons du fonds d investissement social en Zambie... 6 Case 3: Résumé des étapes clefs pour une évaluation rapide... 9 Case 4: Forfaits durable du marché solaire: premières leçons des Philippines Case 5: Résumé des étapes clefs pour la préparation du plan de mise en œuvre du système PV Case 6: Mécanisme du Développement Propre Case 7: Modèle indicatif pour la mise en œuvre du plan pour le système PV Case 8: Eléments inclus dans la négociation des contrats Case 9: Exemple d inspections et procédures de transfert Case 10: Fonds de développement communautaires au Soudan: les leçons de la contribution du financière des bénéficiaires Figures Figure 1: Déclin des coûts des modules PV... 2 Figure 2: Croissance de l industrie PV démontrant les ventes MWP, Figure 3: Configuration typiques des systèmes PV hors réseau... 3 Figure 4: Arbre de décision pour choisir la technologie la moins coûteuse Figure 5: Comparaison des coûts du cycle de vie pour le système PV et les autres options Figure 6: Comparaison des coûts d opération du cycle de vie pour le système PV et les autres options Figure 7: Coûts annuels, 2010, 800 WC pour 20 ans Figure 8: Les coûts du cycle de vie de l approvisionnement Figure 9: Coûts de fonctionnement de l approvisionement de l eau Figure 10: Coûts des pompes PV et des pompes sans PV Figure 11: Offre compétitive pour les pompes à énergie solaire par rapport aux pompes à main et aux générateurs à diesel Figure 12: Voies de communications Tableaux Tableau 1: Accès à l électricité pour les installations médicales en Ougadan... 1 Tableau 2: Accès à l électricité pour les installations scolaires en Ouganda... 1 Tableau 3: Conseils de base pour mitiger les risques des projets PV pour les installations communautaires... 7 Tableau 4: Estimation de l énergie quotidienne requise et dimension du système PV Tableau 5: Les coûts des composantes du système PV Tableau 6: Les coûts habituels du système PV pour de petite école et clinique de santé Tableau 7: Implantation des modèles d option pour les projets PV séleccionées Tableau 8: Exemple de l ordre des priorités des services de santé et d électricité pour la localisation des installations Tableau 9: Les problèmes de conception du système et conseil Tableau 10: Exemple illustratif des coûts des estimations, système de 250 WP Tableau 11: Comment éviter les problèmes communs d approvisionement pour le système PV? Tableau 12: Choix pour les documents standards de soumission Tableau 13: Calendrier pour le système d installation et approvisionement pour anticiper les changements saisonniers Tableau 14: Liste de vérification pour l évaluation des soumissions Tableau 15: Exigences techniques des composantes du contrat PV Tableau 16: Orientation sur les normes internationales pour les composantes de système PV hors réseau Tableau 17: Aperçu de l entretien Tableau 18: Les éléments clefs d un contrat de performance de l entretien Remarque: Tous les montants en dollars figurant dans le présent rapport sont en dollars courants des Etats-Unis, sauf indication contraire. En raison de l arrondi, les chiffres dans les tables peuvent ne pas correspondre aux totaux et pourcentages en chiffres et peuvent ne pas correspondre à 100. iv Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

7 Avant-propos du gestionnaire de programme (AFREA) Atteindre les Objectifs du Millénaire pour le développement d ici 2015 ne peut être atteint sans fournir des services essentiels de la santé, l éducation et l accès à l eau potable pour plus 1,6 milliards de personnes vivant dans des zones non électrifiées. Avec les services du réseau électrique ou de la production d électricité à diesel à des coûts prohibitifs dans les régions éloignées, les caractéristiques de l énergie solaire photovoltaïque (PV) semblaient parfaitement adaptées pour fournir des services énergétiques dans les zones où l approvisionnement en électricité par des moyens conventionnels est difficile et coûteux. Alors que les systèmes PV solaires ont été déployés à travers des zones éloignées et rurales dans des pays en développement pour répondre aux besoins des services essentiels des communautés, sa viabilité à long terme a été en dessous de la moyenne, en partie à cause du manque d attention pour une bonne conception et de la mise en œuvre d un service d entretien à long terme. S appuyant sur les expériences et les bonnes pratiques du monde entier ce document, Système d énergie solair photovoltaïque pour les installations et les services communautaires: Orientation pour la durabilité, comble le fossé des connaissances et propose un guide pour les praticiens qui commencent le processus de sélection d un système photovoltaïque solaire pour planifier son fonctionnement et son entretien à long terme. Ce rapport s inscrit dans le cadre de l engagement et de l ESMAP et de l AFREA 1 pour renforcer la durabilité des systèmes photovoltaïques solaires et pour répondre aux besoins en électricité des communautés. Notre espoir est que cela permettra d améliorer la fonction, et donc, les avantages tirés de l électricité pour les installations communautaires en milieu rural. Nous comprenons qu il est impossible, dans tous les cas, de déterminer les meilleures pratiques et nous espérons que la boîte à outils sera utilisée comme référence pour aider les utilisateurs à comprendre les principaux points clefs de décision qui peuvent affecter le résultat d un projet. Tjaarda P. Storm van Leeuwen Directeur du programme Le programme d accès à l Energie Renouvelable d Afrique (AFREA, de l anglais: Africa Renewable Energy Access Program) 1 Le gestionnaire du programme AFREA est aussi le conseiller du Département de l Énergie Africaine de la Banque Mondiale (AFTEG, de l anglais: Group Africa Energy Unit) Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires v

8 Remerciements La trousse a été préparée principalement par Jim Finucane et Christopher Purcell, avec les conseils et l assistance de l Équipe de projet de la Banque mondiale est composée de Anil Cabraal (consultant senior de la Banque Mondiale), Kate Steel et Maria Hilda riviera (de AFTEG) et Bipulendu Bipul Singh (La Banque mondiale et le l ESMAP). La préparation de la trousse à outils a été gérée par Anil Cabraal et Kate Steel. Les auteurs remercient les ressources financières et techniques et le soutien d Anchor Energy de la Banque Mondiale faisant partie du Département de l Énergie Durable, en particulier pour son soutien au début du développement du concept du projet. Un merci spécial à Norma Adams (Consultant), et Marjorie K. Araya (AFTEG, désormais ESMAP) pour leurs contributions dans les domaines de l édition et la production finale de ce rapport. De même, l équipe a bénéficié des nombreuses consultations avec des praticiens en Afrique et ailleurs, y compris durant un séminiare organisé en Tanzanie avec les experts locaux, en mai Les participants des programmes en Éthiopie, Kenya, Mozambique, Rwanda, Soudan, Tanzanie, les Philippines, et de l Ouganda ont fourni aux experts des conseils basés sur leurs expériences. Le financement de la trousse d outils a été fourni par l AFREA. Le programme AFREA est financé par le Royaume des Pays-Bas par le Cadre d Investissement en Énergie Propre (CEIF, de l anglais: Clean Energy Investment Framework) des multi-donateurs du Fonds fiduciaire (MDTF) exécutés par le bénéficiaire et le gichet d assistance technique établie par le Programme d aide gestion de l énergie (ESMAP). Ces fonds sont destinés à soutenir le Département de l Énergie Africaine de la Banque Mondiale (AFTEG), pour exécuter des analyses et des activités pour assister techniquement les bénéficiaires, une aide technique et de préinvestissement qui aidera à accélérer le déploiement de systèmes d énergies renouvelables. Le programme AFREA appuie des activités sous le Pilier 1 de la CEIF, qui répond aux besoins énergétiques des pays en développement, et élargit l accès aux services énergétiques pour leurs citoyens d une manière écologiquement responsable. Toutes les activités soutenues par AFREA sont conçues pour compléter et soutenir la mission de AFTEG, visant plus particulièrement les activités qui soutiennent directement et/ou de créer des conditions propices à l augmentation des investissements et à l expansion des énergies renouvelables, à l accès aux services énergétiques modernes en Afrique subsaharienne (SSA, de l anglais Sub-Saharan Africa), ainsi que d exécuter par les bénéficiaires des activités de pré-investissement qui visent à aider, à accélérer le déploiement des systèmes d énergie renouvelable basés sur l hydroélectricité, les ressources en énergie éolienne, géothermique et solaire. Le soutien financier et technique du Programme d aide à la gestion du secteur énergétique (ESMAP) est vivement reconnu. L ESMAP possède une connaissance globale et technique des Programmes d aide aux fonds en fiducie administrés par la Banque mondiale et assiste les pays à faible et moyen revenu afin d augmenter le savoirfaire et les capacités institutionnelles pour trouver des solutions énergétiques écologiquement durables pour réduire la pauvreté et la croissance économique. Le ESMAP est gouverné et financé par un Groupe Consultatif (CG, de l anglais: Consultative Group), composé de fonctionnaires, des donateurs bilatéraux et des institutions multilatérales, ce qui représente l Australie, l Autriche, le Danemark, la Finlande, l Allemagne, l Islande, les Pays-Bas, la Norvège, la Suède, le Royaume-Uni, et le Groupe Banque mondiale. vi Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

9 Sommaire exécutif Dans plusieurs pays en développement avec une importante population rurale et de bas tarifs d électrification, la plupart des installations communautaires dédiées à la santé et à l éducation n ont pas accès à l électricité. Pour les installations localisées dans les régions éloignées en dehors du réseau national d électricité, le système d énergie solaire photovoltaïque (PV) peut offrir le moyen le plus pratique et le moins coûteux pour avoir accès à l électricité. Le système d énergie solaire photovoltaïque utilise une ressource solaire prévisible et à des prix compétitifs de ceux des générateurs à diesel ou à toutes autres alternatives. Par exemple, dans les écoles et les centres de santé des communautés rurales à l extérieur du réseau électrique national, le système d énergie solaire photovoltaïque est souvent le moyen le plus approprié pour faire fonctionner les équipements et les appareils électriques ayant une basse tension et un valeur importante, notamment pour les lampes électriques, les réfrigérateurs pour vaccins, les pompes à eau, les téléviseurs et les ordinateurs. Par conséquent, si le réseau électrique national n est pas prévu d arriver dans un futur proche, ou encore si le diesel n est pas disponible ou trop cher, le système d énergie solaire photovoltaïque peut être la technologie la moins chère pour fournir le service de l électricité. Les projets du secteur social localisés dans des communautés en dehors du réseau électrique national, incluant le secteur de la santé et de l éducation, utilisent souvent le système d énergie solaire photovoltaïque pour produire l électricité nécessaire pour les services et le personnel. Cependant, maintenir les fonctions du système d énergie solaire photovoltaïque dans des communautés pauvres et éloignées peut s avérer problématique. Si un service d entretien et de réparations n est pas offert, plusieurs systèmes deviennent inopérants au bout de 3 à 5 ans. Pour avoir des fonctions fiables et dans la durée, le système PV doit être bien conçu et installé, utilisant un équipement de bonne qualité. De même, s ils ne sont pas plus cruciaux, les arrangements institutionnels qui garantissent le financement ininterrompu et récurrent pour l entretien, les réparations, les remplacements des composantes et des pièces de rechange des systèmes PV pour les installations communautaires (par opposition aux systèmes appartenant à des ménages privés). Lorsque l un de ces éléments est manquant, ou mal fait, ou fait de manière inappropriée selon le contexte, une défaillance du système peut se produire. Dans les dernières décennies, des raisons techniques ont souvent été mentionnées pour les défaillances du système PV. Dans certains cas, les fonds des donateurs ont été utilisés pour installer de multiples systèmes PV dans la même installation. Plutôt que de réparer les composantes du système ou de remplacer la batterie installée par un projet antérieur, il semble qu il a été plus facile de se procurer ou d installer un nouveau système issu d un nouveau projet. Mais une telle approche ne peut être soutenue aussi longtemps que la chaîne des donations aux projets dure et, est finalement inutile. Dans un tel cas, la réhabilitation des anciens systèmes devrait être considérée, de pair avec la durabilité à long terme de l entretien et les dispositions pour le financement. Étant donné que la technologie photovoltaïque a évoluée, les problèmes se sont centrés de plus en plus sur les facteurs institutionnels qui sont essentiels au succès ou à l échec des projets pour les installations communautaires. Dans la pratique, cela signifie que, pendant la formulation du projet, une attention plus grande doit être accordée aux cadres organisationnels et aux détails opérationnels pour la période post-projet, en accord avec une attention habituelle donnée aux budgets des projets, des achats, des lancements et des dépenses. Ces questions ont longtemps été traitées dans le cas des réfrigérateurs à vaccins. Bien que n étant pas sans problèmes, leur fonctionnement a eu un meilleur suivi durable que ceux d autres systèmes photovoltaïques dans des installations hors réseau. En effet, sans des arrangements institutionnels solides, les problèmes techniques qui surviennent inévitablement avec des systèmes PV hors réseau, comme avec toute autre source d alimentation, ne peuvent être traités adéquatement. Les directeurs d établissement cherchent la solution photovoltaïque pour répondre à leurs contextes locaux mais font face à des questions similaires: Quelles sont les exigences techniques et institutionnelles les plus critiques? Quelles sont les options clés à considérer? Quels sont les points importants à éviter? L objectif clé devrait être la durabilité et la fiabilité de l exploitation rentable d un système, versus sa durée de vie. Tout système PV présenté, lors de la phase de conception, comme étant la solution la plus économique pour alimenter une école ou une clinique de santé sera l option la moins coûteuse si elle fonctionne à long terme. Les observations et les conseils présentés dans ce guide sont basés sur l expérience opérationnelle des auteurs et d autres membres de l équipe pour des projets PV dans plus de 20 pays au cours des 15 dernières années en Afrique, en Amérique Latine et en Asie. Ils se sont également appuyés sur les commentaires des experts et des spécialistes de projets photovoltaïques qui ont assisté au séminaire à Dar es Salaam en mai 2010, ainsi qu en juillet 2010 lors de la révision par des pairs effectuée par un groupe de spécialiste en énergie renouvelable de la Banque mondiale. Les conclusions suggérées par cette base d expérience significative seront d un intérêt opérationnel pour tous ceux qui ont un rôle clé dans le développement durable des investissements pour les systèmes PV des installations communautaires hors réseau. Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires vii

10 Les publics cibles sont les développeurs de projets, les gestionnaires et les praticiens travaillant avec des organisations qui financent ou exploitent des projets avec des systèmes PV pour des installations multi-sites (par exemple, les organisations du secteur, tels que les ministères de la Santé et de l Éducation, les agences d électrification rurale, les gouvernements locaux, les organisations non gouvernementales et les associations communautaires). Il définit une approche pour le développement des projets et leurs mises en œuvre et fournit des conseils de base sur les principaux risques et les mesures d atténuation, qui peuvent servir de liste de contrôle pour des discussions avec des experts en système PV et autres experts. Pour les spécialistes, cette trousse à outils fournit de nombreux détails et références pour les meilleures pratiques actuelles dans le domaine. À ce jour, la préparation des projets pour électrifier plusieurs installations communautaires hors réseau avec des systèmes photovoltaïques a généralement suivi un processus linéaire: (i) l identification des besoins (par exemple, électrifier 100 écoles primaires) basée sur des évaluations abrégées; (ii) la décision rapide à utiliser l énergie solaire photovoltaïque; (iii) la mise en œuvre d un budget fondé sur les hypothèses les plus approximatives; (iv) décider des dimensions du système et la spécification par un seul «expert» qui travaille sans un examen technique indépendant et professionnel; (v) adoption de la méthode qui correspond à la pratique et aux intérêts de l organisation principale ou des bailleurs de fonds; et (vi) retard pour l acquisition du système, pour la livraison, et son installation. En revanche, une approche plus durable consisterait, au cours de la préparation du projet, de s attaquer globalement à la fois aux exigences techniques et institutionnelles, y compris l entretien post-projet et le financement récurrent. Dès le début et tout au long du processus de planification, des vérifications internes seraient incorporées pour considérer les compromis et faciliter les apports de la communauté, des experts PV, des spécialistes des achats et d autres intervenants. En outre, des consultations auraient lieu avec des spécialistes indépendants pour pouvoir profiter de leurs nombreuses expériences et expertises. Ce qui est aussi essentiel à chaque étape opérationnelle est la supervision et posséder les capacités pour une installation et un entretien solides, rapides, intensifs, indépendants et professionnels. Il s agit notamment du soutien technique pour le contrôle des équipements et des installations et de la surveillance et un suivi critique, régulier et répété des performances, que ce soit fait en vertu d un contrat ou via divers types d arrangements d entretien interne. Des dispositions solides pour l entretien sont la condition sine qua non de la durabilité. Il s agit notamment de l obtention de financement pour le remplacement de la batterie et autres coûts récurrents, en identifiant clairement les responsabilités pour la propriété, le renforcement des capacités nécessaires, et en installant un système de rapport et de suivi des données pour surveiller l entretien et la performance et anticiper les problèmes. Les auteurs de ce document d orientation ont proposé que ces trois éléments une préparation compréhensive, une bonne supervision et des arrangements solides pour l entretien pour qu ils soient incorporés dans le développement des projets constitués en quatre étapes ayant la même importance: (i) l évaluation rapide, (ii) le développement du plan pour la mise en œuvre PV, (iii) les achats et la gestions des contrats, et (iv) le fonctionnement à long terme. L évaluation rapide de la portée du projet détermine si le système PV est la solution la plus rentable et si les modèles pour la mise en œuvre sont disponibles. Cette phase initiale comprend cinq étapes. La première évalue pourquoi les systèmes photovoltaïques sont considérés. La seconde décide sur les installations à couvrir, où elles sont situées, et combien elles sont. La troisième détermine les besoins en énergie et les dimensions des systèmes PV, et estime ensuite les coûts du système photovoltaïque et les options les moins coûteuses. Finalement, le modèle de mise en œuvre initial pour l approvisionnement, l installation et le fonctionnement est décidé avec les principaux intervenants. Cette phase pourrait être faite en grande partie par le chef d équipe et aboutirait à un concept de projet préliminaire et à la préparation d un plan pour les acteurs à considérer. Le temps requis pour cette phase varie d une semaine à un mois. Si cette évaluation rapide détermine que le système PV est une option viable, il en résulte en un bref concept pour un projet possible et en un plan pour sa préparation. Le concept du projet est discuté avec des intervenants et de spécialistes indépendants, y compris des spécialistes hors réseau en énergies renouvelables, et est ajusté et approprié. Le plan pour la préparation du projet prend en compte l évaluation des informations disponibles et les activités à entreprendre lors de la préparation pour combler les lacunes et de générer des données supplémentaires et améliorées. viii Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

11 La deuxième phase de développement du projet est la préparation du plan de mise en œuvre du système PV. Celle-ci est accomplie avec l aide de plusieurs spécialistes, y compris un spécialiste technique de système PV, et implique de travailler étroitement avec les gestionnaires et les spécialistes d organisation chef de file, de faire de large consultation auprès des intervenants et de multiples itérations. Le temps nécessaire à la préparation du plan est estimé de 1 à 3 mois et dépend principalement de la qualité des programmes existants des données, et combien de nouvelles informations doivent être générées du terrain sur les caractéristiques du site des installations et les besoins énergétiques. Bien que plusieurs des questions soulevées lors de l évaluation rapide soient revisitées, cette phase les adresse plus profondément et de manière plus détaillée. La troisième phase du développement du projet, est l acquisition et la gestion des contrats, qui impliquent la sécurisation des engagements financiers fermes (y compris les coûts récurrents du post-projet), le développement d offres de paquet, les soumissions et la gestion des contrats. Il couvre également les installations des systèmes PV, l entretien et le suivi des performances, la surveillance et la supervision. Afin d éviter les pièges les plus courants des nombreux projets du système PV hors réseau, une stratégie viable pour l acquisition d un système PV hors-réseau doit être développée. Des conseils sont donnés sur le choix de la méthode d approvisionnement et le processus, de même que pour la promotion et la publicité en temps opportun, les étapes et le calendrier, les critères pour soumissionner et les négociations des contrats. La quatrième phase, fonctionnement à long terme, est la phase où de trop nombreux projets échouent. La clé du succès est la continuité de l entretien, et la règle de base est vous obtenez ce que vous payez. Alors qu il est impératif que les capacités et les pratiques pour le bon entretien soient mises en place en collaboration avec des arrangements financiers viables pour l entretien du post-projet (y compris les remplacements des composantes), le choix de l approche dépend en grande partie des évaluations du contexte local. En résumé, cette trousse à outils est, au minimum, une liste des principales questions à aborder dans l élaboration d un projet institutionnel pour le système PV. Alors qu il n est pas un manuel technique, ni un substitut à l aide d un professionnel spécialiste en système PV pour mesurer, configurer et spécifier les exigences du système et de l entretien. Elle offre concrètement des directives opérationnelles pour évaluer, développer et mettre en œuvre des projets de systèmes photovoltaïques de manière à améliorer la rentabilité et la durabilité des opérations postprojets. Les conseils offerts démontrent que les opportunités pour répondre efficacement aux problèmes et pour établir une base pour durabilité sont nombreuses. Un guide des bonnes pratiques est disponible d après les exigences clés techniques pour des contrats durables des systèmes PV. Elles abordent la taille de lot raisonnable et de l estimation des coûts, les paquets des systèmes photovoltaïques, les emplacements des sites d installation et les services, la réalisation pratique des installations, les soumissions et l acceptation, et le système de passation de l entrepreneur à l agence d exécution ou une entité bénéficiaire. Elles traitent les structures de paiement, les garanties, et de caution; les canaux de rapports et la communication, et l entretien du suivi des performances. Elles couvrent aussi les conditions pour la gestion efficace et appropriée des contrats et le soutien de supervision requis lors des périodes de la transaction et du déploiement à long terme. Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires ix

12 x Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

13 Partie 1. Introduction L accès à l électricité est essentiel pour les installations et les services communautaires localisés dans les régions rurales. Dans les centres de santé et les écoles rurales, la lumière électrique assure la sécurité publique et permet aux infrastructures de demeurer ouverte durant la soirée. Les habitations pour le personnel qui ont accès à l électricité attirent habituellement des employés plus qualifiés. Au-delà de la lumière, l électricité est utilisée pour une panoplie d appareils comme les réfrigérateurs pour conserver les vaccins, ou encore des appareils spécialisés, des pompes à eau, ou permet de mettre en marche et d héberger un système de communication poste de radio et de télévision aux ordinateurs à des reproducteurs vidéo permettant ainsi de relier les populations rurales à l information, aux marchés économiques et aux centres urbains. Les installations et les services communautaires qui ne sont pas reliés au réseau électrique national ou local doivent dépendre de sources alternatives d énergie (ex.: des générateurs indépendants au diesel, le système d énergie solaire photovoltaïque (PV), de gaz de pétrole liquéfié (GPL) ou du kérosène), ou n en possèdent pas. Les tarifs de l électrification sont peu élevés, dans plusieurs pays en développement, avec une population rurale importante. Cependant, la plupart des infrastructures communautaires pour la santé et l éducation de ces communautés n ont pas accès à l électricité. L Ouganda est un exemple typique de cette situation. Dans les régions rurales où se retrouve plus de 80 % de la population ougandaise qui compte 30 millions d habitants, la plupart des installations dédiées à la santé et à l éducation sont de petites dimensions et n ont pas accès à l électricité. Parmi les établissements de santé de niveau inférieur, ce qui représente 90 % des infrastructures médicales du pays, la moitié n a pas accès au réseau national d électricité, ou à des mini-réseaux, ou encore fonctionne seulement au diesel ou avec le système d énergie solaire photovoltaïque (Tableau 1). Parmi les établissements d enseignement pour les jeunes et les enfants d âge scolaire, la plupart sont localisés dans des communautés rurales éloignées, environs 4 sur 5 de ces infrastructures scolaires n ont pas accès à l électricité (Tableau 2). TABLEAU 1: ACCÈS À L ÉLECTRICITÉ POUR LES INSTALLATIONS MÉDICALES EN OUGANDA L état d accès (%) Type d infrastructure % total Réseau d électricité ou mini- réseau Hôpital urbain 2 100% (à l exception de quelques hôpitaux de district Hôpital rural (HC IV) (les hôpitaux ruraux des ONG ont un niveau d accès supérieur) Utilisant seulement le diesel ou le système solaire Quelques hôpitaux de districts Sans accès Centre de santé rural (HC III) Dispensaire rural (HC II) Source: Plan des indicatifs d électrification rural de l Ouganda, TABLEAU 2: ACCÈS À L ÉLECTRICITÉ POUR LES INSTALLATIONS SCOLAIRES EN OUGANDA Localisation de l infrastructure L état d accès Type d infrastructure % total Urbain Périurbain Rural Moins de 1 Connecté Sans accès éloigné km Éducation supérieure formation professionnelle Secondaire École pré-primaire École primaire, Post primaire Source: Plan maître des indicatifs de l électrification rural de l Ouganda, Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires 1

14 AVANTAGES DU SYSTÈME D ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE POUR LES INFRASTRUCTURES LOCALISÉES À L EXTÉRIEUR DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES Pour plusieurs infrastructures communautaires localisées dans les régions où le réseau national n est pas accessible, le système PV peut offrir le moyen le plus pratique et le plus économique pour avoir accès à l électricité. Le système PV, qui utilise une source solaire qui est prévisible, est depuis longtemps plus économique que les générateurs à diesel ou à toutes autres alternatives. Le système PV est plus simple à faire marcher que le diesel et peut être installé rapidement et fonctionne à peu de frais. Ce système requière un service minimal, se prête bien pour les communautés éloignées et présente peu d impact pour l environnement. De plus, la technologie PV est bien implantée, ce qui permet la standardisation de ses pièces et de son système. Pour les écoles rurales dans les régions éloignées, les systèmes PV peuvent offrir la solution la moins coûteuse pour accéder à l électricité, Eastern Cape Province, Afrique du Sud. Le système PV permet de faire fonctionner adéquatement plusieurs appareils et équipements utilisant peu d énergie et d une grande valeur pour les infrastructures localisées à l extérieur du réseau national, comme les écoles primaires ou les centres médicaux ruraux de même que pour les habitations des employés: lampe, réfrigérateurs pour vaccin, pompe à eau, poste de télévision, ordinateurs et téléphones). Par conséquent, si l accès au un réseau électrique n est pas prévu dans un futur proche et si le diesel n est pas accessible ou trop dispendieux, le système PV peut être la technologie la plus économique pour fournir le service d électricité. Frais décroissant et forte croissance Deux tendances encourageantes du marché sont: (i) la reprise de la décroissance des frais pour les modules PV, suivie de plusieurs années de l augmentation des frais causés par un courte période de pénurie de poly silicium, un matériel semi-conducteur (Figure 1); et (ii) l augmentation de la production internationale du système PV (33 pour-cent des composés de la croissance annuelle) (Figure 2). Ces deux tendances clefs sont prévues de perdurer à moyen terme. Elles reflètent la croissance du système PV dans la plupart des marchés, son progrès technologique, son volume de vente, la concurrence encouragée par des politiques incitatives pour la réduction du carbone et l intérêt des consommateurs pour ce type de marché. Bien que le système PV présente un déclin progressif et a maintenant une petite partie de marché, le marché hors-réseau bénéficie des frais décroissants des industries et de l avancée de la production 2. Au même moment, les frais pour faire fonctionner les générateurs à diesel la ressource alternative la plus commune pour plusieurs des infrastructures localisées à l extérieur du réseau continuent d augmenter de même que le prix des combustibles fossiles. FIGURE 1: DÉCLIN DES COÛTS DES MODULES PV Prix Par Watt-crête Figure Figure 1 : Déclin 1 : Déclin des coûts des coûts des modules des modules PV PV Juin 2007Juin 2007 Prix Par Watt-crête Octobre Octobre Euro ( ) Euro ( ) Dollars Dollars des États-Unis des États-Unis ($) ($) FIGURE 2: CROISSANCE DE L INDUSTRIE PV Figure DÉMONTRANT Figure 2 : Croissance 2 : Croissance LES de VENTES l industrie de MWP, l industrie PV démontrant PV démontrant le le ventre ventre MWP, MWP, % Total % hors Total réseau hors réseau Hors réseau Hors réseau Y/Y % Y/Y % Total du Total hors du réseau hors réseau MWp MWp Connecté Connecté Y/Y % Y/Y % Total de Total l industrie de l industrie MWp MWp Réseau Réseau connecté connecté MWp MWp Source: Source: Source: Source: Source: Paula Mints, Paula Navigant Mints, Navigant Solar Services Solar Services Program, Program, Source: Paula Mints, Navigant Solar Services Program, 2010.Voir la note de Voir la note Voir de la note bas de page bas de 2 pour page plus 2 pour de plus détail. de détail. bas de page 2 pour plus de détail. 2 La part de marché hors GRIDD des ventes mondiales MWc diminué de 25 pour-cent en 1999 à 2,5 pour-cent une décennie plus tard, voir les données de Paula Monnaie, and Photovoltaics World, Vol. 2010, Issue 2 (March) (www.electroiq.com/index/ photovoltaics.html). 2 Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

15 Augmentation de la production d appareils électriques et de lumière à efficience énergétique Le marché international présente une production croissante de lumière et d appareil électrique à efficience énergétique. L efficacité énergétique des dispositifs peut accroître la compétitivité des systèmes PV comme étant l option de choix pour les petites installations hors-réseau. Ceci permettant à des systèmes photovoltaïques de petite taille de pouvoir soutenir le même niveau de demande. En utilisant des lumières, des ordinateurs portables, des postes de télévision, des reproducteurs DVD et tout autre appareil avec une faible consommation en watts, cela permet de réduire la dimension du système PV, et permet donc de réduire les frais d investissement, d entretien et de remplacement sans en affecter le niveau et la qualité du service. COMPOSANTES ET CONFIGURATION DU SYSTÈME PV Dans les infrastructures hors-réseau, le système PV est soit indépendant ou possède une configuration centralisée qui dessert plusieurs unités. Le système distribue soit un courant direct continu (CD) ou un courant alternatif (CA). Les principales composantes du système sont les panneaux PV, les batteries et un contrôleur de la charge d énergie. De plus, un onduleur est utilisé dans les systèmes qui distribuent un courant alternatif (CA). Le panneau PV. Les panneaux PV ou les module sont formés de cellules d un matériel semi- conducteur qui transforme les radiations provenant du soleil en électricité CD. Le panneau est recouvert d un matériel transparent qui le protège de l eau et est conçu pour que le montage soit facile. Les panneaux sont installés dans une localisation ensoleillée (l ombre réduit la performance) sur une inclinaison avec un angle équivalent à la latitude du site mais ne doit pas avoir moins de 15 degrés pour faciliter l échappement de la pluie de la poussière. Les panneaux faits de silicone monocristal et de poly cristal de silicone amorphe (fine pellicule) sont certifiés par un standard international et ont une garantie de plus de 25 ans et sont habituellement d un choix sûr. Cependant, lorsque les compagnies se retirent du commerce ou si se multiplient les fusions et que les ventes se produisent, la durabilité pratique des garanties peut être alors remise en cause. Une bonne réserve de panneaux faits de monocristal et de poly cristal est disponible. Ces panneaux possèdent une longévité supérieure et sont plus efficaces que les panneaux faits de silicone amorphe. Par conséquent, ils nécessitent moins d espace et possiblement un système de coût par watt plus bas. La tendance à long terme des frais décroissants et l augmentation de l efficacité de la conversion des panneaux sont prévues de continuer. Les coûts actuels des panneaux représentent 35 à 40 pour-cent de coûts initiaux d installation. Batterie. Les batteries PV, qui emmagasinent l énergie générée par les panneaux, sont la composante la plus problématique du système PV localisée hors réseau. Elles sont aussi la composante la plus onéreuse sur la base de son cycle de vie. Les batteries au plomb ont un cycle de longue durée de 5 à 10 ans et sont bien adaptées pour le système PV. Cependant, elles ne sont pas souvent disponibles localement. Ce qui représente un problème au moment du remplacement de la batterie. Les batteries modifiées destinées pour les automobiles sont moins chères et Systèmes solaires photovoltaïques installés sous la Banque mondiale/gef projet financé par l alimentation en milieu rural (de l anglais Rural Power Project en utilisant le modèle d affaires SSMP, Village de Panobolon, Guimaras, Philippines). peuvent se trouver localement. Cependant, elles ont besoin d être remplacées tous les deux ou trois ans. Le coût périodique du remplacement peut être aussi un problème pour les contraintes du budget des organisations. Par conséquent, le remplacement de la batterie doit être défini et abordée avec constance durant l organisation du projet. Contrôleur de la charge. Le contrôleur de la charge protège l investissement du système et peut diminuer les coûts du cycle de vie des batteries. Il régularise l énergie provenant de panneaux jusqu à la batterie, arrête le chargement de la batterie lorsqu elle est totalement chargée et coupe l énergie de la batterie lorsqu elle est en dessous du niveau sécuritaire. Un contrôleur de la charge d énergie robuste avec un contre-rendu préétabli peut optimiser l énergie nécessaire pour la distribuer par le système PV et la rendre ainsi disponible. Onduleur. L onduleur transforme les batteries à bas voltage d électricité CD en production de voltage standard CA. Ceci permettant la connexion d une grande variété d appareil électrique. Si le système utilise les charges d énergie DC seulement, un onduleur n est pas nécessaire. Le choix de la configuration dépend principalement du niveau d énergie nécessaire et l agencement physique de l installation localisée hors réseau. Pour des infrastructures communautaires plus petites, un système PV autonome peut être la solution la plus abordable pour être conforme au besoin du service électrique et de sa fiabilité. Pour les infrastructures à travers différents édifices, dont la demande d énergie est plus importante, un système centralisé ou hybride peut être la solution la plus abordable, dépendant de la disposition et de la distance entre les édifices. Dans les endroits où les générateurs à diesel sont déjà utilisés, un système hybride PV/diesel peut être la meilleure solution. Si les ressources éoliennes sont abondantes, un système hybride vent/pv/diesel peut être aussi la bonne solution (Figure 3). Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires 3

16 Figure 3. Configurations typiques des systèmes PV hors réseau FIGURE 3. CONFIGURATIONS TYPIQUES DES SYSTÈMES PV HORS RÉSEAU Forfait PV Forfati PV Forfait PV Paneaux Solaires Paneaux Solaires Paneaux Solaires Controleur de la charge Batterie Controleur de la charge Batterie Controleur de la charge Batterie 12 V Lumières Onduleur Tableau de Distribution 24 V Onduleur Lumières Tableau de Distribution 24 V Lumières Onduleur Tableau de Distribution Prise CA Prise AC Prise AC Oridnateur Portatil Microscope Centrifuge Équipement pour Medical lamp diagnostique Exemples de configuration de système PV CD autonome CD et CA autonome CA autonome ou centralisé CA hybride centralisé Paneaux Solaires Controleur de la charge 24 V Onduleur Interrupteur pour changer la source d énergie PV Package Batterie Changeur de Batterie Tableau Principal de Distribution Générateur Théâtre / OPD / Batiments de Maternité / etc Pompe à eau optionelle CA Prise AC Prise AC Source: Rapport de la compossante santé de l Ouganda 2006 ERT, IT Power Ltd. INVERSER Source: Rapport LA de TENDANCE Uganda ERT Health Component 2006, IT Power Ltd. DE LA FAIBLE DURABILITÉ Les projets du secteur social localisé dans des communautés à l extérieur d un réseau électrique utilisent souvent le système solaire PV pour générer l électricité dont nécessitent les infrastructures et les employés. Cependant, pour s assurer de la durabilité du système PV pour les infrastructures localisées dans des communautés éloignées et pauvres peut être problématique. Plusieurs systèmes deviennent inopérants au bout de 3 à 5 ans si on ne s assure pas de leur fournir un entretien et les réparations nécessaires. Le système PV doit être bien conçu et installé utilisant un matériel de bonne qualité pour s assurer que son fonctionnement soit fiable et à long terme. De plus, si ce n est pas encore plus crucial, les institutions doivent prendre les dispositions pour s assurer que le financement soit constant pour l entretien, la réparation, le remplacement des composantes et des pièces de rechange. Lorsqu un de ces éléments est manquant, mal fait ou de manière inappropriée pour le contexte, cela pourrait entraîner des défaillances dans le système. une telle approche dont la viabilité dépend de la chaîne de financement des projets est en fin de compte inutile. Étant donné que la technologie du système PV a évolué, les problèmes déconcertants de cette technologie ont été centrés davantage sur les causes institutionnelles, qui sont essentielles pour le succès ou l échec du projet. Dans la pratique, cela signifie que durant la conception du projet, davantage d attention devrait être portée sur le cadre et de la mise en marche de l après projet, par exemple, les menus détails des frais de fonctionnement, la propriété du système, l entretien et le contrôle des utilisateurs ainsi que l attention habituelle donnée pour le budget du projet, l acquisition, la mise en fonction et les dépenses. De tels problèmes ont été depuis longtemps traités dans les cas des réfrigérateurs pour les vaccins utilisant l énergie du système PV. L Organisation Mondiale de la Santé (OMS) rapporte que plus de 5000 de ces réfrigérateurs sont opératifs depuis Bien qu il existe des problèmes, leur fonctionnement a eu un meilleur suivi que les autres systèmes PV pour les infrastructures localisées dans les communautés hors réseau (Case 1). Dans le passé, il a été souvent mentionné que les incidents techniques auraient été la cause de la défaillance du système. Dans certain cas, il semblait plus facile de fournir et d installer un nouveau système plutôt que le réhabiliter. Cependant, En effet, sans des arrangements institutionnels solides, les problèmes techniques qu inévitablement se produisent pour les systèmes PV hors réseau, comme toute source d énergie, ne peuvent être résolus (Case 2). 3 Pour les détails visitez: who.int/inf-fs/en/fact132.html). 4 Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

17 CASE 1: VIABILITÉ DES RÉFRIGÉRATEURS À VACCINS ALIMENTÉS PAR LE SYSTÈME PV Les facteurs clefs pour s assurer de la viabilité des réfrigérateurs à vaccins alimentés par le système PV sont: La faible durabilité a été un défi dans les communautés éloignées, Province Est du Cap, Afrique du Sud. La diversité des combinaisons disponibles et des technologies potentielles des institutions pour quelconque infrastructure pour le bien-être de la communauté dépend beaucoup du contexte local (bien qu évidemment, certains impératifs découlent de la technologie). Simultanément, il existe peu de séries de données pour comparer le fonctionnement du système PV installé et qui utilise diverses approches techniques et institutionnelles. Le responsable du projet doit chercher les solutions du système PV qui correspondent au contexte local et doivent faire face à des questions semblables: Quelles sont les options importantes qui doivent être considérées? Quelles sont les embûches à éviter? Les options clefs sont dans l objectif de rendre les projets durables, ce qui veut dire pour le moins que les frais de fonctionnement du système doivent correspondre à sa durée de vie espérée. Tout système PV représente, à l étape de sa conception, l option la plus économique pour donner accès à l`électricité à des écoles et à des cliniques médicales. Cependant, le système PV sera le système le moins dispendieux s il est utilisé pour une longue période. Le Tableau 3 offre un guide de base et de pratique sûre pour minimiser les risques lors du développement et de l implantation de projet PV pour les infrastructures qui donnent des services localisés dans les communautés rurales. PRÉPARATION D UN PROJET DURABLE La préparation d un projet pour le système PV pour plusieurs installations communautaires a souvent suivi le processus linéaire suivant: (i) L identification des besoins (par exemple électrifier 100 écoles primaires) basé sur une brève estimation; (ii) prise de décision rapide pour l utilisation du système solaire PV; (iii) faire un budget basé sur des assomptions approximatives; (iv) mesurer le système et sa spécification par un seul «expert» qui travaille indépendamment comme technicien professionnel sans un examen technique indépendant professionnel; (v) adoption des méthodes du contractant qui correspondent aux intérêts et pratiques de l organisation principale ou du donateur; Un équipement robuste, Un système conçu et standard ayant la fiabilité recommandée, Un système international pour la qualification de l équipement, Fonctionnement autonome (qui n est pas intégré à un système qui a d autres applications), Formation périodique pour les utilisateurs et les techniciens, Entretien bien réalisé et avec rigueur, Mise en application de règle, Suivi fiable du système de performance, Financement constant et durable, et Support de la communauté (dans certain cas). Source: Données sur le changement de 2007 de l OMS et de l UNICEF pour l amélioration des méthodes d établissement des normes de performance et d essai et du matériel admissible, sont disponible sur le site org/tools_and_resources/pqsdocs.htm et (iv) acquisition du système, sa livraison et son installation qui est prolongée. Les itérations lors de la conception de processus institutionnel et technique répondent souvent à des restrictions budgétaires, les impératifs politiques, ou la procédure pour déléguer les préoccupations et sont généralement considérées comme gênantes et entravent le rythme de la mise en œuvre. Une fois l installation des systèmes PV réalisée et les déboursements des fonds terminés, la mise en œuvre du système PV, du point de vue du bailleur de fonds, est terminée. En contraste une approche plus durable serait Aborder de manière globale les besoins techniques et institutionnels, incluant l entretien de l après-projet et de son financement à long terme; Incorporer une rétro alimentation durant le processus de planification pour considérer les échanges et la participation des communautés, des experts en système PV, spécialistes du marché et autres intervenants du début et constamment durant tout le processus; et Inclure des consultations avec des spécialistes indépendants pour avoir accès à différentes expériences et expertises techniques et institutionnelles. Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires 5

18 CASE 2: LEÇONS DU FONDS D INVESTISSEMENT SOCIAL EN ZAMBIE Entre les années 2000 à 2005, le Fonds d investissement social de la Zambie (ZAMSIF, de l anglais: the Zambia Social Investment Fund) a déboursé 6 millions US$ dont la première phase a été appuyée par la Banque Mondiale et a supporté le projet pour l équipement du système PV, son installation et un premier six mois d entretien. Ce déboursement a fait de ZAMSIF l acheteur le plus important en Zambie pour le marché du système PV. Des évidences anecdotiques indiquent que la qualité du système et de son installation s est améliorée durant une période de cinq ans. Cependant, jusqu à présent, la durabilité reste un problème majeur. Il n existe pas de base de données des systèmes installés et de leurs performances. Il s agit d un outil nécessaire et pertinent pour faire le suivi et la gestion et ainsi assurer sa durabilité. Vagues spécifications et évaluations difficiles des soumissions. Initialement, les soumissionnaires proposaient différentes configurations de système, dimensions, composantes et quantités, ce qui rendait problématique l évaluation des appels d offre et la vérification de la qualité de l équipement. Ultérieurement, utilisant le document officiel de soumission de la Banque Mondiale pour des biens (SBD, de l anglais: Standard Bidding Document), ZAMSIF a défini un système (avec des spécifications préparées par un consultant), mais l évaluation des soumissions demeure néanmoins une difficulté. Effectivement, la deuxième fois que SBD pour les Biens a été utilisé, le Bureau National des Soumissions de la Zambie, (ZNTB, de l anglais: The National Tender Board), a dissipé le document de soumission et la procédure, et a rejeté l évaluation technique du ZAMSIF. Les documents pour la soumission, incluant les spécifications pour les grandeurs et les batteries, ont été alors révisés et ont été utilisés avec succès pour deux acquisitions. Faible qualification pour la soumission et le rendement. Les conditions pour qualifier les soumissionnaires permettent à des compagnies sans expérience avec l équipement de système PV, de même que pour son installation et de son entretien, d obtenir l appel d offre. Un manque de contrôle de l assurance qualité, permet au fournisseur la sous-traitance à des plus petites compagnies. Les responsables de ZAMSIF considèrent que la supervision sur place faite par le personnel relevant du ministère est inadéquate et il serait plutôt pertinent d utiliser les pratiques et les capacités des fournisseurs comme le point majeur pour développer et améliorer sur place les procédures de préparation, la vérification et la surveillance; former le personnel supplémentaire du ministère, et plus tard, engager des consultants pour mener à bien l assurance qualité sur une base d échantillon. Absence d un système standardisé. Les systèmes utilisés pour les habitations des employés n étaient pas standard au système solaire domestique (SHS, de l anglais: solar home systems), mais ont plutôt utilisé une variété de système pour rejoindre les diverses structures des habitations dédiées à divers secteurs et employés. Ceci complique la supervision de l installation et la formation de même que la gestion et le contrôle des pièces de rechange et de l entretien. Aucune disposition pour la continuité de l entretien. Au-delà des six mois initiaux d entretien offerts par le fournisseur, et de la période de responsabilité pour les défauts de marchandise, l information pour réaliser les diverses tâches de l entretien n a pas été suffisamment précisée. Les ministères de l Éducation et de la Santé sont les propriétaires du système, mais ne connaissent pas les processus et n ont pas la capacité et le budget pour supporter les systèmes. ZAMSIF a préféré que les ministères engagent plutôt des compagnies locales pour l entretien du service, mais cela s est rarement produit. Au fil du temps, les employés formés pour l entretien ont quitté, les manuels ont été perdus, les composantes n ont pas été réparées ou remplacées et les panneaux qui ont été volés n ont pas été retrouvés ou remplacés. Faible contexte institutionnel. L approche de ZAMSIF est en ligne avec l objectif de la politique gouvernementale de décentralisation. Mais la gestion, le financement et les capacités techniques dans les districts et les sous-districts et au niveau des communautés étaient défaillants. Le ZNTB n avait pas la capacité d évaluer les soumissions pour les systèmes PV et la position même du ZAMSIF au sein du ministère des Finances et de la Planification Nationale était en elle-même un problème. Silos organisationnels. Pendant que ZAMSIF se chargeait de l acquisition de système PV, un plan directeur d électrification était en préparation, des arrangements réguliers pour l électrification à l intérieur du réseau national et hors réseau étaient présentés, une agence pour l électrification rurale a été mise en place et trois systèmes PV de la société de services énergétiques (de l anglais: ESCO) ont été pilotés. En n étant pas lié de manière organisationnelle au secteur de l énergie, ZAMSIF a pu fonctionner indépendamment de ces efforts parallèles. Ce morcèlement a été reflété du côté de la Banque mondiale. Alors que le modèle initial de ZAMSIF était fondé sur un document de soumission de la Banque mondiale d après un projet provenant de la Chine, les consultations avec les spécialistes du secteur de l énergie de la Banque mondiale n ont pas eu lieu avant 2004, et ce, pendant que l équipe préparait un projet avec le système PV hors réseau et révisait les pratiques de ZAMSIF comme étant partie de son évaluation du secteur PV. La révision a donné lieu à des recommandations pour l introduction de plusieurs bonnes pratiques incluant l augmentation de l utilisation du CD plutôt que le CA pour la lumière et les appareils électriques, pour prendre les mesures, pour la standardisation, et les conditions et les garanties de même que pour la qualité de l assurance du fournisseur des pièces de rechange et de l entretien. Source: Observations de l auteur et informations fournies par Wedex llunga, Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

19 TABLEAU 3: CONSEILS DE BASE POUR MITIGER LES RISQUES DES PROJETS PV POUR LES INSTALLATIONS COMMUNAUTAIRES. Risque Conseil Mauvais choix pour la technologie choisie (faibles coûts pour l achat du générateur à diesel mais coûts élevés pour le futur). Extension et connexion inattendues du Réseau d électrification. L approvisionnement et les retards de la mise en œuvre. Comparer les coûts à long terme (non seulement les coûts initiaux de l`achat) des alternatives. Déterminer si la communauté peut recevoir de l électricité du réseau. Les plans pour l électrification rurale sont reconnus pour être incertains (ex.: Lorsque des communautés sont connectées, elles peuvent être assujetties aux politiques nationales et locales ou à la décision des donateurs externes. Apporter la connexion n est pas synonyme d apporter l électricité. Impliquer/renforcer les capacités d approvisionnement des organisations chef de file de PV et les bailleurs de fonds dès le début et persister tout au long de la conception et lors des étapes de préparation. Élaborer des contrats avec des spécifications techniques détaillées, une certification durable, les garanties et les conditions de mise en service. Standardiser le plus possible les composantes. Qualité défaillante, élaboration inefficace et équipement. Un investissement inférieur ou supérieur ou de mauvaise dimension ou de qualité trop supérieure ou inférieure. Manque de fonds pour le remplacement de la batterie résulte l arrêt du système. Une mauvaise utilisation, mauvais entretien et manque d entretien ou le manque de compétence pour résoudre des problèmes. Échec soudain en raison du manque de suivi des performances du système et de sa supervision. Impacts environnementaux négatifs. Le vol et le vandalisme. Surveiller attentivement les réserves d équipement et les installations. S assurer que l élaboration technique du système soit faite par un spécialiste en système PV qualifié et informé des meilleurs pratiques et qui n est pas en lien avec un distributeur potentiel. Consulter un spécialiste en système PV hors réseau et trouver une révision indépendante. Conception des systèmes PV via un processus itératif, compte tenu que: la consommation d énergie actuelle et à court terme (l introduction de l électricité peut entraîner des demandes imprévues telles regarder la télévision ou de recharger les téléphones cellulaires). les meilleures données disponibles sur les ressources solaires du voisinage ou des bases de données qui extrapolent les ressources. les systèmes éco-énergétiques pour l éclairage des électroménagers (mais sans définir le nombre de lumières ou la quantité d éclairage ou de qualité trop faible). la bonne qualité des composantes, en utilisant les normes internationales ou l équivalent pour les panneaux, les batteries, les contrôleurs et les lumières qui économisent l énergie lumière (ne pas lésiner). les capacités budgétaires pour couvrir les coûts récurrents de l entretien, les réparations, et le remplacement des composantes; et les capacités locales pour le Fonctionnement et l Entretien (O & M, de l anglais: Operations and Maintenance) y compris les fournisseurs et prestataires de l entretien aux niveaux central, régional et local. Inclure la participation de la communauté dans la préparation. Établir la propriété du système. Engagements fermes des entreprises pour des budgets continus pour l entretien et le remplacement des composantes. Considérez la participation des bénéficiaires dans le financement O&M. Décider si l entretien du système sera interne ou externe et renforcer les capacités locales pour le service. Fixer et faire respecter les règles d utilisation du système et de son entretien. Être clair sur les limitations du système PV (par exemple, ils ne sont pas pour le repassage, la cuisine ou le chauffage). Assurer la formation des utilisateurs pour l utilisation appropriée et désigner les pratiques de gestion. Faire le suivi des systèmes PV et de leur performance pour anticiper et résoudre les problèmes avant que des pannes se produisent. Surveiller de près la mise en œuvre du contrat, l entretien et la performance. Organiser le recyclage ou l élimination des ampoules électriques (par exemple, les lampes fluo-compacte ou des tubes fluorescents qui utilisent du mercure) et des batteries au plomb. Identifier tous les risques de sécurité et les mesures de mitigation. Consulter et faire prendre fortement conscience d aligner les attentes des communautés et du personnel pour la durabilité des systèmes PV. Source: Observations des auteurs, Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires 7

20 Ces éléments de préparations devraient être incorporés à l intérieur des quatre phases du processus: 1) Estimation rapide (temps requis: 1 semaine - 1 mois). Une estimation rapide des possibilités détermine si le système PV est la solution la plus économique et si l implémentation du modèle désiré est disponible. Cette estimation peut être en partie la fonction du leader de l équipe et peut en résulter le concept d un projet provisoire et la préparation d un plan pour les personnes concernées et à considérer. 2) Préparation du plan de mise en œuvre PV (temps requis: 1-3 mois). La seconde phase devrait être accomplie avec l assistance de plusieurs spécialistes dont un technicien spécialiste du système PV qui pourrait travailler de près avec les responsables des organisations et les spécialistes à une large consultation des parties prenantes et de multiples réitérations. 3) Acquisition et gestion du contrat (temps requis: 1 année pour signer un contrat et pour commencer l installation). Cette phase devrait inclure un engagement ferme du financement de l entreprise (incluant ceux des coûts récurrents), le développement d une soumission, soumissionner et la signature du contrat, l installation, l entretien, le suivi de la performance du système PV, sa surveillance et sa supervision. 4 Opération à long terme (temps requis: 20 ans et plus). La phase finale est l entretien et le fonctionnement, incluant le financement pour remplacer les composantes au-delà de la longévité anticipée du système PV. comme le ministère de la Santé et de l Éducation, les agences rurales d électrification, les gouvernements locaux, les organisations non gouvernementales et les associations à base communautaire). Pour les non-spécialistes, ce guide met en place et aborde le développement de projet et leur implantation et fournit des conseils de base pour les risques clefs et les mesures pour réduire les impacts, ce qui peut servir de liste de vérification lors de discussions entre les experts PV et tout autre expert. Pour les spécialistes, la trousse fournit de nombreux détails et de références pour les meilleures pratiques actuelles. Cette trousse à outils n est pas un manuel pour l implantation du système PV, ni ne peut remplacer un spécialiste professionnel de PV pour analyser, configurer et spécifier le système et les exigences de l entretien. L objectif de ce guide est plutôt, d offrir des conseils pratiques pour évaluer, développer et implanter des projets avec un système PV permettant ainsi d améliorer la rentabilité des achats et la durabilité de son fonctionnement. Il est supposé que le budget des organisations est limité et que les performances fiables du système sont de 10 ans ou plus, ce qui est une mission critique. L organisation de cette trousse reflète l approche du projet en quatre phases énoncées ci-dessus. Ainsi, la partie 2 présente l évaluation rapide, la partie 3 la préparation des détails du plan de mise en œuvre du système PV, la partie 4 couvre les achats et la gestion des contrats, et la partie 5 traite de l exploitation à long terme. La partie 6 conclut et les annexes fournissent des informations supplémentaires et des liens vers des outils et des ressources pour aider les gestionnaires et les praticiens à renforcer leurs connaissances sur le sujet, afin de mieux éclairer leurs décisions. TROUSSE À OUTILS, AUDIENCE, EMPHASE ET ORGANISATION Les observations et les conseils présentés dans cette trousse à outils sont basés sur des expériences directes de terrain des auteurs et d autres membres d équipe qui travaillent au développement et à la supervision des projets PV et à leurs activités correspondantes dans plus de 20 pays depuis plus de 15 ans en Afrique, en Amérique Latine et dans diverses régions de l Asie. Ils ont aussi été conçus d après les révisions des experts en PV et des spécialistes de projets durant le séminaire de Dar es Salaam en mai 2010, tout autant que la révision tenue par leurs pairs, un groupe de spécialistes en énergie renouvelable de la Banque mondiale. Bien qu il n existe aucune compilation exhaustive de projet pour les systèmes PV dans des établissements communautaires, ni aucun test randomisé, les résultats proposés par cette expérience significative de base sera d un intérêt opérationnel pour ceux qui ont un rôle clé dans le développement durable des investissements photovoltaïques hors réseau. Le public ciblé est les promoteurs de projet, les directeurs et les praticiens travaillant avec les organisations qui financent ou organisent les projets avec un système PV dans plusieurs installations (par exemple, les secteurs organisationnels 8 Système d énergie solaire photovoltaïque pour les installations et les services communautaires

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