L’Afrique du Sud est au cœur d’une grave crise de l’électricitéavec des coupures d’électricité forcées qui s’aggravent chaque année. L’électricité est parfois indisponible pendant 10 heures par jour. Le déficit est la conséquence de pannes fréquentes dans ses centrales vieillissantes. centrales au charbon vieillissantes, qui représentent 74 % de la capacité de production du pays.
En théorie, l’amélioration des performances et de la fiabilité des centrales à charbon existantes résoudrait la crise de l’électricité. Cette Ce remède est préconisé dans certains milieux. Mais c’est plus facile à dire qu’à faire. Pour fonctionner de manière satisfaisante, de nombreuses installations nécessiteraient une révision complète, ce qui prendrait beaucoup de temps et serait d’un coût prohibitif.
Les estimations suggèrent que l’Afrique du Sud a besoin d’environ 6 000 MW de capacité supplémentaire pour combler le déficit actuel. Les sections suivantes expliquent pourquoi je prévois qu’il faudra probablement jusqu’à cinq ans pour éradiquer ce déficit, même si une amélioration partielle devrait déjà se faire sentir d’ici la fin de 2024.
La construction de nouvelles centrales au charbon, au nucléaire ou au gaz est toujours envisagée pour améliorer l’approvisionnement futur en électricité, mais les délais de construction sont généralement de 10 ans. Elles ne joueraient donc pas de rôle dans la période de court à moyen terme considérée, et je n’en parlerai pas davantage ici.
Délais de remise en état des centrales existantes
Les 4 800MW Kusile et son jumeau Medupi sont les deux plus grandes centrales électriques d’Afrique du Sud et comptent parmi les plus grandes centrales à charbon du monde. Leur construction a été lancée en 2007. À l’époque, elles étaient censées garantir à l’Afrique du Sud un approvisionnement suffisant en électricité et permettre le démantèlement des centrales plus anciennes.
Mais la construction des centrales s’est déroulée de manière désastreuse. Les coûts ont plus que doublé par rapport aux prévisions initiales et la construction a été beaucoup plus lente que prévu. L’une des six unités de Kusile n’est toujours pas terminée.
La calamité a également frappé à deux reprises au cours des premières années d’exploitation. Les dommages causés par un à l’unité 4 de Medupi en 2021 a causé tellement de dégâts que l’unité n’a pas encore été remise en service. En octobre de l’année dernière, un à Kusile s’est effondrée. Cela a entraîné la fermeture de trois unités de Kusile.
La centrale nucléaire de Koeberg, d’une puissance de 1 800 MW, a contribué, au cours des dernières décennies, à l’amélioration de la qualité de l’air. environ 5 % de l’électricité de l’Afrique du Sud. Elle atteindra la fin de sa durée de vie initialement prévue de 40 ans en 2024. Pour prolonger sa licence d’exploitation de 20 ans, l’autorité nationale de réglementation nucléaire exige le remplacement et la modernisation de certaines pièces, la plus importante étant l’installation de nouveaux générateurs de vapeur.
Ces opérations devaient initialement durer 10 mois (cinq mois pour chacune des deux unités de Koeberg). La tentative de mise à niveau de la première unité au début de l’année dernière a été avortée après qu’il est apparu que les préparatifs du projet étaient incomplets.
La deuxième tentative a commencé en janvier de cette année. Mais il a déjà été reconnu que cette étape, initialement prévue pour se terminer en juin, ne sera pas achevée avant au moins le mois d’août. Ensuite, un processus similaire commencera pour l’autre unité et sera suivi d’un arrêt planifié de 200 jours.
Koeberg ne fonctionne donc effectivement qu’à demi-puissance, et cet état de fait va probablement se prolonger jusqu’à la fin de l’année. se poursuivre jusqu’en 2025.
Navires à gaz
Face aux signes évidents d’une aggravation de la crise de l’électricité, le ministre des ressources minérales et de l’énergie a annoncé en 2021 les offres retenues pour la fourniture de 2 000 MW d’électricité de secours. La majeure partie de ce contrat, soit 1 200 MW, a été attribuée à la société turque Karpowership, qui dispose d’une flotte d’usines à gaz flottantes devant être expédiées et amarrées dans trois ports d’Afrique du Sud – Richards Bay, Nqurha et Saldanha.
L’attribution a suscité la controverse, les termes de référence de cet appel d’offres ayant été accusés de un avantage déloyal à Karpowership. Les contestations judiciaires ont mis en doute la légalité de la autorisations relatives à l’impact sur l’environnement aussi.
La principale objection à l’accord de Karpowership est qu’il consoliderait ce qui est décrit comme un accord d’énergie de secours temporaire pour une période de 20 ans.
Cette opposition et les retards dans le bouclage financier de certains autres projets signifient que le programme d’urgence a au moins un an de retard. Certaines centrales pourraient être mises en service à la fin de l’année 2023, mais la capacité supplémentaire ne réduirait que modérément la pénurie d’électricité de l’Afrique du Sud.
Énergies renouvelables
Les Programme de passation de marchés avec des producteurs indépendants d’énergie renouvelable a été conçu pour permettre la production d’énergie principalement solaire et éolienne par des promoteurs privés, qui la vendraient ensuite à la compagnie d’électricité Eskom.
Compte tenu de l’intermittence du soleil et du vent, les fermes solaires et éoliennes d’Afrique du Sud ne produisent en moyenne que environ 25 % (solaire) et 35 % (éolien) de ce qu’elles peuvent produire dans des conditions idéales. Pour combler un déficit national de 6 000 MW avec une seule de ces technologies, il faudrait donc des parcs solaires d’une capacité totale de 24 000 MW ou des parcs éoliens d’une capacité totale de 18 000 MW.
Deux cycles de mise en place de nouvelles centrales dans le cadre du programme sur les énergies renouvelables sont en cours. Le premier de ces projets devrait permettre la mise en service de 1 000 MW d’énergie solaire et de 1 600 MW d’énergie éolienne d’ici le début de l’année 2025, tandis que le deuxième cycle verra l’achèvement de 1 000 MW supplémentaires de projets solaires environ un an plus tard.
Une méga-initiative pour installer 15 000 MW d’énergie solaire et éolienne a récemment été vantée par le nouveau ministre de l’électricité. Bien que cela permettrait d’améliorer considérablement la pénurie d’électricité, il serait très difficile de construire simultanément un si grand nombre de centrales solaires, en raison de goulets d’étranglement potentiels au niveau des importations et d’une pénurie d’installateurs qualifiés. Ainsi, même si certaines de ces centrales pourraient être prêtes à la fin de l’année 2025, l’ensemble du programme devrait prendre cinq ans.
Installations solaires domestiques et privées
Les plus grands progrès dans l’accélération de la production d’électricité ont été réalisés par les initiatives d’installation d’énergie solaire à petite échelleallant des fermes solaires municipales ou privées aux panneaux solaires installés sur les toits des particuliers. Bien que cette composante soit encore relativement faible, le président a annoncé à la fin de l’année dernière qu’il était possible d’installer des panneaux solaires sur les toits des ménages. des projets représentant un total de 9 000 MW étaient en cours de développement.
Malgré la croissance importante dans ce domaine, le déploiement des installations solaires privées est entravé par les mêmes contraintes que celles auxquelles sont confrontés les programmes d’énergies renouvelables : goulets d’étranglement au niveau des importations et manque de compétences. Alors que les municipalités et les entités plus petites capables de faire fonctionner de tels programmes seront considérablement soulagées des coupures d’électricité, ces initiatives ne réduiront que modérément la pénurie nationale.
Le calendrier d’une éventuelle reprise
Les solutions à la crise de l’électricité en Afrique du Sud qui ont été mises en place ou qui sont déjà en cours d’élaboration n’auront pas d’impact significatif cette année. Les projections supposent également qu’aucun revers majeur comme l’accident de Kusile de l’année dernière n’est imminent.
1 000-2 000 MW pourraient être ajoutés à la capacité de production vers la fin de l’année, mais une diminution substantielle de la pénurie d’électricité ne sera possible que vers la fin de 2024, si les réparations de Kusile sont alors achevées comme prévu, et lorsque plusieurs initiatives en matière d’énergie renouvelable devraient être mises en ligne.
Il faudra probablement encore cinq ans pour mettre fin aux coupures d’électricité si l’injection de capacités solaires et éoliennes supplémentaires se déroule comme prévu.
Hartmut WinklerProfesseur de physique, Université de Johannesburg
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire le article original.
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