Énergie solaire en Afrique

Le gisement solaire, aussi appelé potentiel solaire, de l'Afrique dans son ensemble est colossal. Les réserves totales d'énergie solaire théoriquement disponibles sur le continent ont été estimées à près de 60 millions de TWh/an contre 37,5 millions de TWh/an pour l'Asie, Moyen-Orient (hors Égypte) inclus, et seulement 3 millions de TWh/an pour l'Europe. L'Afrique détiendrait ainsi 40 % du potentiel total mondial[2], alors que la superficie totale de l'Afrique constitue à peine 20 % de la superficie totale des continents terrestres. L'irradiation solaire globale de l'Afrique est donc a priori très favorable à l'exploitation de l'énergie solaire.

Nombre des lieux et des pays les plus ensoleillés du monde se trouvent sur le continent[3] - [4] - [5]

Certaines régions du continent sont parmi les plus ensoleillées de la planète que ce soit en termes d'intensité du rayonnement solaire[6] - [7] ou de durée de l'insolation effective[8]. Le centre du Sahara oriental - la région la plus aride du globe[9] - par exemple, à cheval entre la Libye, l'Égypte, le Soudan et le Tchad, constitue la partie de la Terre où l'astre brille le plus souvent en moyenne avec près de 4 300 h/an[10] de soleil ce qui représente 97 à 98 % de la période diurne totale, un record mondial[11]. L'intensité moyenne des radiations solaires y dépasse 220 kcal. cm^-2. an^-1[12], là aussi un record planétaire.

Carte mondiale de la nébulosité moyenne mondiale mesurée à 13 h 30 locales par le satellite Aqua de la NASA.
Les zones en bleu appelées les « ceintures solaires » sont les plus dégagées, celles en rouge les plus nuageuses.

Cet aperçu à l'échelle du continent ne doit pas masquer les disparités parfois impressionnantes à l'échelle régionale, nationale voire locale, quant à la distribution des ressources solaires à travers le continent. Ces inégalités se manifestent le plus fréquemment assez logiquement entre les différentes grandes zones climatiques. Le gisement solaire d'un lieu donné dépend en effet de plusieurs facteurs géographiques et climatiques comme :

• l'altitude du lieu ;
• la latitude du lieu, c'est-à-dire l'éloignement du lieu par rapport à l'équateur ;
• la nébulosité du lieu, c'est-à-dire la fraction du ciel couverte par les nuages ;
• la pluviométrie du lieu, etc.

Ainsi les zones les plus favorisées du continent en matière de gisement solaire sont le nord de l'Afrique, le sud de l'Afrique, la zone équatoriale sèche de l'Afrique orientale[13] et l'Ouest malgache. Ce sont des régions sèches essentiellement hyperarides, arides ou semi-arides souvent situées au voisinage des tropiques où le ciel est le plus souvent clair et la luminosité continue. Elles font partie de la Global Sun Belt, la « ceinture solaire de la Terre ».

Au contraire, les zones les moins favorisées du continent en la matière sont les zones côtières de l'Afrique de l'Ouest au bord du golfe de Guinée et leurs arrière-pays, le centre de l'Afrique et la côte orientale de l'Afrique le long de l'océan Indien. Ce sont des régions humides bien arrosées situées à proximité de l'équateur d'où un angle d'incidence du rayonnement solaire proche du maximum atteignable mais contrebalancé par un ciel le plus souvent couvert et une luminosité intermittente.

On peut donc dégager quelques tendances selon les pays à l'échelle du continent :

• les pays extrêmement favorisés : l'Égypte ; le Niger ; l'Afrique du Sud ;
• les pays très favorisés : l'Éthiopie ; l'Angola ; la Tanzanie ;
• les pays favorisés : le Nigeria ; le République centrafricaine ; le Mozambique ; la Tunisie[14] ;
• les pays peu favorisés : la Côte d'Ivoire ; le Cameroun ; la République démocratique du Congo ;
• les pays très peu favorisés : le Gabon ; la République du Congo ; le Liberia.

À noter que la liste d'exemples dans chaque catégorie est notamment basée sur les conditions climatiques de ces pays et est évidemment non exhaustive.

Précisons également qu'il existe souvent des contrastes à l'intérieur même de certains pays africains a fortiori si les pays en question sont traversés par différentes zones climatiques qui présentent des régimes de nébulosité et de pluviométrie bien distincts.

En 2022, le gouvernement de la Mauritanie signe un accord-cadre avec l'Américain CWP Global pour un projet géant de production d'hydrogène vert, le projet Aman, d'un montant total de 40 milliards de dollars, qui comprendrait 18 GW d'éoliennes et 12 GWc de solaire, soit à peu près les capacités installées éoliennes et solaires de la France. A pleine capacité, il pourrait produire 110 TWh et 1,7 million de tonnes d'hydrogène vert par an. Le gouvernement namibien a également approuvé un accord avec Hyphen Hydrogen Energy, une société namibienne financée par des capitaux allemands et suisses, pour un projet de 10 milliards de dollars qui devrait produire 2 millions de tonnes d'ammoniac vert par an. La Namibie a aussi conclu un partenariat stratégique avec l'Union européenne pour lui fournir à terme plus du tiers de l'hydrogène et de l'ammoniac vert produit, grâce auquel elle a obtenu un prêt de 500 millions d'euros de la Banque européenne d'investissement. Les coûts de production de l'énergie solaire ont fondu en Afrique et sont bien en-dessous des coûts d'une centrale à charbon ou à gaz. En Namibie, le coût de production de l'hydrogène vert est annoncé à 1,5 $/kg, quatre à six fois inférieur au coût actuel en Europe, et inférieur au coût de production de l'hydrogène produit à partir de fossiles[32].

Une centrale solaire près de Keetmanshoop en Namibie

La baisse importante des coûts de l'équipement solaire devrait permettre une augmentation significative du taux d'équipement, avec une estimation à 2,2 GWc en 2018[33].

L'Afrique du Sud est le pays africain qui dispose du parc solaire le plus important, avec 1 329 MWc installés en 2016[34]. L'énergie solaire en Afrique du Sud est en pleine expansion.

Au Maroc, les centrales solaires en exploitation totalisent 700 MWc, dont 192 MWc en photovoltaïque : Noor Ouarzazate IV (72 MWc), mise en service en 2018, Noor Laâyoune I (80 MWc), Noor Boujdour I (20 MWc) et Ain Beni Mathar (20 MWc)[29].

La Banque africaine de développement (BAD) se prépare à lancer le projet « Desert to Power » pour fournir de l'énergie à 250 millions de personnes dans les 11 pays de la bande sahélienne (du Sénégal à l'Éthiopie) en faisant de cette région la plus grande zone de production solaire au monde avec 10 000 MWc de capacité[35].

La société PEG Africa fournit dans les pays d'Afrique de l'Ouest des kits solaires hors réseau en zone rurale, où le combustible représente jusqu'à 3 0% des coûts pour les ménages[36]. En Afrique subsaharienne, seule 32% de la population est connectée au réseau électrique, souvent d'une qualité médiocre, les solutions hors-réseaux connaissent un certain engouement[37].

La centrale de Zagtouli, près de Ouagadougou au Burkina Faso, est inaugurée le 29 novembre 2017[38]. Cette centrale d'une puissance de 33 MWc et étalée sur 60 hectares a été construite pour un coût de 47,5 millions d'euros, financés par la Commission européenne et l'agence française de développement.

Le Ghana doit mettre en service début 2019 une centrale solaire privée, la Nzema Solar Power Station (en) d'une puissance de 150 MWc[39] - [40].

Le Tchad adopte en décembre 2017 un plan de 23 millions de dollars pour l'électricité solaire, alors que seule 5 % de la population dispose de l'électricité[41]. Ce plan est financé à 87 % par la banque islamique de développement, 11 % par le gouvernement et 2 % par l'Office national d'électricité marocain.

L'Éthiopie démarre en début de 2018 la construction d'une centrale solaire de 100 MWc dans la région d'Oromia[42], dans le but de diversifier sa production d'électricité. Par ailleurs, une usine de panneaux solaires était presque achevée en 2015 à Sendafa[43].

En Namibie, l'entreprise française InnoVent a construit les deux premières centrales solaires du pays à Omburu et Osona (5 MWc chacune)[44]. La première commence à produire en 2015[45].

En 2021, une centrale de 50 MWc (127 344 panneaux solaires) est inaugurée au Togo[46].

Les projets solaires thermodynamiques se développent surtout dans deux pays : l'Afrique du Sud et le Maroc.

L'Afrique du Sud a mis en service la centrale de KaXu Solar One (100 MW) en 2015 ; en 2016, la puissance installée du parc sud-africain est passée de 100 MW à 200 MW ; la centrale tour de Khi Solar One (50 MW) a été inaugurée le 5 février 2016 et la centrale cylindro-parabolique de Bokpoort (50 MW) le 14 mars 2016[47]. En 2018 ont été mises en service les centrales cylindro-paraboliques Ilanga 1 et Kathu Solar Park (100 MW chacune)[48]. La puissance installée totale atteint donc 400 MW fin 2018.

Au Maroc, la centrale solaire Noor I (160 MW), centrale à miroirs cylindro-paraboliques, a été inaugurée en février 2016 à Ouarzazate[49] - [50]. La centrale Noor Ouarzazate II (200 MW), également à miroirs cylindro-paraboliques, a été mise en service en janvier 2018[51]. La centrale solaire à tourNoor Ouarzazate III (150 MW) est en service depuis août 2018[52]. La puissance installée totale atteint donc 510 MW fin 2018.

Pour sensibiliser les étudiants africains aux défis de l'énergie solaire, l'Université Virtuelle de Côte d'Ivoire a organisé en 2018 à Abidjan une cérémonie pour la distribution de 200 exemplaires d'un ouvrage scientifique sur l'énergie solaire aux universités ivoiriennes[53].