L’analyse de cas de production d’énergie révèle que les micro-systèmes hybrides, alliant solaire et hydraulique, peuvent transformer l’approvisionnement énergétique des zones rurales au Cameroun. Ces résultats prometteurs soulignent non seulement une capacité de production accrue, mais aussi un impact positif sur la réduction des émissions de CO2.
CHAPITRE IV :
ASPECT FINANCIER ET INTERET DU MICRO- SYSTEME HYBRIDE DE PRODUCTION D’ENERGIE ELECTRIQUE (MSHPEE)
IV.1 INTRODUCTION
Tout travail de recherche scientifique, voir technique, doit être non seulement centré autour d’un ou de plusieurs objectifs, mais surtout, doit permettre de résoudre au moins un problème sociétal en contribuant au progrès de la science, à l’amélioration de la condition vitale de l’homme et vraisemblablement, à l’évolution de l’univers terrestre.
Pour y arriver, il a tout d’abord fallu éprouver une certaine passion vis-à-vis de la planète bleue et de ses occupants car, « ce sont les passions et non les intérêts qui mènent le monde », disait Alain. Vu le thème proposé dans ce projet de mémoire, quel est son intérêt et son aspect financier sur le plan scientifico-technique, sur le plan socio-économique et sur le plan politico-environnemental?
Voilà quelques interrogations dont nous essayerons de répondre dans ce chapitre.
ASPECT FINANCIER
La détermination du coût d’achat des matières premières, de la production et de distribution sont des éléments déterminant qui entre dans l’aspect financier déterminant d’un projet car, ils permettent de savoir les charges de production et le prix de revient des produits. Cependant, me projet proposé dans ce document est à but non lucratif mais, il doit être de telle sorte que l’investissement soit amorti au bout d’une certaine période prédéfinie.
Le devis estimatif présenté dans le tableau IV.1 ci-dessous regroupe uniquement les principaux éléments du MSHPEE proposé pour alimenter le CETIC de Ngang et à l’aide du logiciel RETscreen, on estime l’amortissement du projet au bout de 16 ans (voir figure IV.1) [120] [121] [122] [123] [124].
Système solaire PV
La filière photovoltaïque a connu une baisse significative de ses coûts d’investissement et d’exploitation depuis 2010, principalement due à la diminution du prix des modules, qui représente à lui seul près de la moitié des dépenses d’investissement. Les taux de rentabilité de cette filière sont faibles mais, leur durée de vie s’étend jusqu’à 30 ans [125].
Système hydraulique
La micro-centrale hydroélectrique étudiée dans ce document produit une énergie propre et avec un coût d’exploitation quasi nul car, une fois l’installation effectuée, son entretien ne représentera qu’un coût très faible. Parmi les énergies renouvelables, l’hydroélectricité est celle qui produit le kWh le moins cher et les équipements ont une durée
de vie qui va de 20 à 50 ans en moyenne et le coût d’investissement s’amorce au de 13 ans
environ [126] [127].
Tableau IV. 1: Devis estimatif partiel du projet
| Devis estimatif partiel du projet | |
|---|---|
| Amortissement de | l’investissement ($) |
| Data 1 | Description 1 |
| Data 2 | Description 2 |
Figure IV. 1: Amortissement de l’investissement partiel du projet
IV. 3 JUSTIFICATION DE LA RECHERCHE
Intérêt de la recherche
Les paragraphes précédents ont traités :
du caractère polluant des sources d’énergie comme le diésel qui compromettent la vie sur terre;
de l’indispensabilité de lutter contre les émissions des GES ;
de l’apport étendu des EnR pour le développement durable;
du besoin énergétique dans les établissements d’enseignement technique (EET) des localités éloignées des réseaux de distribution de l’énergie électrique ;
des différentes sources de production de cette énergie électrique au CETIC de Ngang ;
de la nécessité d’hybrider les sources d’EnR.
La demande en électricité étant variable selon la saison et l’heure de la journée. Et vu le caractère aléatoire du taux d’ensoleillement durant une journée et l’absence du soleil durant la nuit, il est donc nécessaire d’assurer la flexibilité énergétique en se basant sur un système hydraulique de turbinage-pompage qui disposent de la capacité de stocker de l’eau dans un réservoir dont l’utilisation ne se fait que lorsque nécessité oblige. L’énergie électrique produite par le MSHPEE est réputée pour son innocuité vis-à-vis de l’environnement, pour sa sécurité énergétique et la promotion du développement durable.
Résultats des enquêtes
D’après nos enquêtes, tout le monde est très conscient du fait que :
la consommation de l’énergie électrique ne cesse de croître au Cameroun, et plus particulièrement dans les zones rurales ;
les cinq familles des EnR sont les sources d’énergie de l’avenir ;
le développement durable passe par la protection de l’environnement en produisant de
l’énergie propre (verte) telle qu’illustrée à la figure IV.2;
les centrales de production d’énergie électrique actuelles sont à bout de souffle ;
la production de l’énergie électrique doit être décentralisée ;
le MSHPEE est une solution idéale pour alimenter de manière autonome les EET des localités éloignées des réseaux de distribution de l’énergie électrique.
Figure IV. 2 : Réduction annuelle brute d’émission de GES à 100% (RETscreen)
IV.4. CONCLUSION
Ce chapitre qui s’achève nous a permis de comprendre le MSHPEE proposé est une solution idéale pour alimenter de manière autonome, les EET des localités éloignées des réseaux de distribution de l’énergie électrique non seulement vu qu’il contribue à lutter contre les émissions des GES, à assurer la sécurité énergétique mais, de promouvoir le développement durable.
Malgré son coût d’investissement très élevé soit un montant de 19 274 192, 139 FCFA XAF, il faut cependant ne pas oublier que ce MSHPEE permettra à long terme d’amortir le coût de l’investissement car, « il est un temps de prendre et un temps de laisser prendre » disait Paul Claudel.
Le présent chapitre étant le dernier de ce travail de recherche, nous allons dans la suite nous intéresser à la conclusion générale.
CONCLUSION GENERALE
Depuis plusieurs décennies, l’un des épineux problèmes de notre planète est celui du réchauffement climatique dû à la pollution de l’atmosphère par des GES. La contribution de ce travail consiste à lutter contre le changement climatique, assurer la sécurité énergétique et promouvoir le développement durable par l’entregent des ressources renouvelables telles que l’eau et le soleil. Ce mémoire propose un micro-système hybride de production d’énergie électrique (MSHPEE) propre pour l’alimentation des établissements d’enseignement technique éloignés des réseaux de distribution de l’énergie électrique en général et du CETIC de Ngang en particulier.
Pour mieux circonscrire ce présent travail de recherche afin de mieux l’élaborer, nous avons commencé par une introduction générale. Tout au long des travaux, nous avons porté une attention particulière sur les généralités des énergies renouvelables (EnR) et les hybride de production d’énergie électrique (SHPEE) ; ensuite, sur l’étude et le dimensionnement du MSHPEE proposé en nous servant d’une approche numérique (logiciel PVsyst) et analytique dont pour un besoin énergétique estimé à 1 006 080 kWh/an, l’énergie solaire fournie est de 124 180 kWh/an,
l’énergie hydraulique fournie pour assurer le secours est de 1 016 160 kWh/an et la capacité de charge des batteries est de 29 959,2 kAh/an. Pour mieux appréhender la fonctionnalité du MSHPEE, nous l’avons modélisé et simulé sous l’environnement MATLAB/SIMULINK et enfin, nous avons terminé les travaux par l’aspect financier et l’intérêt du MSHPEE proposé en nous focalisant sur une estimation partielle du coût d’investissement du MSHPEE dont un coût global estimatif de 19 274 192, 139 FCFA XAF des différents éléments modélisés a été
évalué. L’intérêt particulier que nous devons relever est le fait que le MSHPEE proposé n’émet pas des GES par rapport aux systèmes conventionnels de production d’énergie électrique et l’énergie produite est une énergie propre (verte) qui permet d’éviter de polluer l’atmosphère.
Tout au long de nos travaux, de nombreuses difficultés ont toujours été omniprésentes dont nous pouvons énumérer les principales : l’insuffisance de temps de travail, le manque d’appareils de mesure (courantomètre, Moulinex à hélice, pyranomètre, héliographe, etc.) qui a rendu le travail pénible à dimensionner, le manque d’un laboratoire d’EnR pour simuler les systèmes étudiés, les outils de travail d’ingénierie (TURBNPRO, HomerPro, Hydropower, Watpro et PVsyst) en mode d’évaluation ; ce qui limitait l’accès complète à ces derniers, la complexité de l’outil de travail d’ingénierie MATLAB/SIMULINK dont le choix des blocs et leur paramétrage, la synchronisation des programmes de paramétrage des blocs, la synthétisation des schémas blocs des différents systèmes n’ont pas été faciles.
Vu le fait que le MSHPEE proposé dans ce mémoire est limité à l’alimentation d’une charge résistive (R), qu’il est manuellement piloté, que les résultats obtenus ne sont encore que des simulations numériques, que le coût d’investissement est élevé pour un EET, le présent travail permet d’ouvrir plusieurs fenêtres d’étude qui pourront inéluctablement conduire à la mise en œuvre effective du MSHPEE en concevant un module de pilotage automatique, en réduisant le coût d’investissement et en réalisant un prototype du micro-système hybride de production d’énergie électrique. Nous suggérons vivement qu’un laboratoire des énergies renouvelables (LABENRE) soit ouvert au département du génie électrique en vue de faciliter les études car, l’énergie renouvelable, c’est l’énergie de l’avenir.
Questions Fréquemment Posées
Quel est l’intérêt du micro-système hybride de production d’énergie électrique (MSHPEE) pour le CETIC de Ngang ?
L’intérêt du MSHPEE réside dans sa capacité à répondre à la demande énergétique croissante dans les zones rurales du Cameroun tout en réduisant les émissions de CO2 et en contribuant au développement durable.
Comment est estimé l’amortissement du projet MSHPEE ?
L’amortissement du projet MSHPEE est estimé à 16 ans, selon les calculs effectués à l’aide du logiciel RETscreen.
Quels sont les avantages du système hydraulique dans le MSHPEE ?
Le système hydraulique produit une énergie propre avec un coût d’exploitation quasi nul, et les équipements ont une durée de vie moyenne de 20 à 50 ans, ce qui en fait une source d’énergie renouvelable très économique.