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Production d'électricité - Photovoltaïque - Pompage de l'eau - 1,9 kW - Hors réseau / Maroc
Mandat de l'étude de cas
Une organisation gouvernementale au Maroc vous a engagé pour évaluer la viabilité financière d'installer un système photovoltaïque (PV) pour pomper l'eau potable nécessaire aux besoins des villageois et du bétail d'une communauté rurale éloignée située dans la province de El Kelaa des Sraghna.
Données techniques
Le site envisagé est le village de Oulad Haj Mbarek près de Marrakech où se trouve la station météorologique la plus proche. Les coûts pour prolonger une ligne électrique du réseau de Marrakech jusqu'à ce village seraient prohibitifs, surtout lorsqu'on prend en compte les faibles besoins d'électricité de ce village. Dans de tels cas, la solution généralement adoptée ailleurs au Maroc, est d'installer une pompe à eau à moteur Diesel.
La population du village devrait atteindre 487 habitants en 2010. Il faut y ajouter un cheptel de 166 têtes de bétail, constitué principalement de vaches. La source d'eau est un puits à ciel ouvert dans lequel l'eau se trouve à une profondeur de 18 m. L'eau sera pompée vers un réservoir placé à une hauteur de 3 m au-dessus du niveau du sol. Pendant le pompage, le niveau du puits ne devrait s'abaisser que d'environ 1 m (rabattement). L'utilisation de modules photovoltaïques monocristallins d'une capacité de 70 Wc chacun est proposé pour le projet.
Données financières
Les modules PV qui pourraient répondre aux besoins de ce projet sont disponibles au Maroc au coût 5 000 $US le kWc environ. Le taux d'inflation au Maroc est de 2 % et la durée de vie prévue du projet est de 20 ans. Ce système sera acquis par le gouvernement; il n'y a donc pas de dette à financer dans le cadre de ce projet. Le taux d'actualisation est de 9 %. Actuellement, le coût du carburant diesel est de 0,26 $US/L avec un taux d'indexation de l'énergie de 4 % par an.
Préparez une étude RETScreen, justifiez les hypothèses nécessaires à l'étude et tirez les faits saillants de cette analyse. Aussi, déterminer à quel prix le carburant diesel devrait s'élever pour que ce projet puisse avoir un taux de rendement interne (TRI) de 10 %.
Solution
Le fichier de données sélectionné dans la base de données de projets RETScreen présente la solution élaborée. L'utilisateur télécharge automatiquement la base de données de projets en téléchargeant le logiciel RETScreen.
Notes explicatives
Résultats
En 1984, un système photovoltaïque communautaire de 768 Wc a été installé pour pomper l'eau du village de Oulad Haj Mbarek dans la région de El Kelaa des Sraghna, au Maroc. Le système a toujours bien comblé les besoins en eau du village et du bétail des environs. Cependant, la population du village s'est accrue et les besoins en eau se sont mis à dépasser la capacité du système PV de pompage de l'eau original. L'ancienne installation de pompage photovoltaïque a alors été remplacée par un nouveau système plus puissant, d'une puissance nominale de 1,89 kWc.
Les coûts pour prolonger une ligne électrique du réseau de Marrakech jusqu'à ce village ont été jugés prohibitifs et l'utilisation d'énergie éolienne n'était pas envisageable à cause des trop faibles vents de ce site.
Description du système
Le nouveau système de pompage (PV) comprend un champ photovoltaïque de 1,89 kWc installé sur une structure fixe, une pompe centrifuge montée en surface et deux citernes cylindriques. Le champ photovoltaïque comprend 27 modules monocristallins de 70 Wc chacun. L'eau est pompée d'un puits à ciel ouvert pour être stockée dans les réservoirs, puis distribuée au village ou vers des abreuvoirs à bétail. Le système est conçu pour pouvoir alimenter environ 500 personnes et 170 vaches.
Leçons à tirer
Les systèmes photovoltaïques de pompage de l'eau sont bien adaptés aux besoins des communautés éloignées disposant d'un bon ensoleillement. Ils permettent de fournir de l'eau potable aux maisons d'un village, à du bétail, à des petits systèmes d'irrigation, etc. L'un des plus importants marchés pour cette technologie est constitué des pays en voie de développement dans lesquels plus de 50 000 systèmes de pompage photovoltaïques ont été installés. L'intérêt financier de cette solution est d'autant plus grand si l'électricité ou les carburants sont difficilement disponibles ou à un coût élevés, et si l'entretien des technologies conventionnelles, comme les pompes à moteur diesel, est problématique.
Photo
Pompage de l'eau - Photovoltaïque, El Kelaa des Sraghna, Maroc
Références
Mandat de l'étude de cas
Une organisation gouvernementale au Maroc vous a engagé pour évaluer la viabilité financière d'installer un système photovoltaïque (PV) pour pomper l'eau potable nécessaire aux besoins des villageois et du bétail d'une communauté rurale éloignée située dans la province de El Kelaa des Sraghna.
Données techniques
Le site envisagé est le village de Oulad Haj Mbarek près de Marrakech où se trouve la station météorologique la plus proche. Les coûts pour prolonger une ligne électrique du réseau de Marrakech jusqu'à ce village seraient prohibitifs, surtout lorsqu'on prend en compte les faibles besoins d'électricité de ce village. Dans de tels cas, la solution généralement adoptée ailleurs au Maroc, est d'installer une pompe à eau à moteur Diesel.
La population du village devrait atteindre 487 habitants en 2010. Il faut y ajouter un cheptel de 166 têtes de bétail, constitué principalement de vaches. La source d'eau est un puits à ciel ouvert dans lequel l'eau se trouve à une profondeur de 18 m. L'eau sera pompée vers un réservoir placé à une hauteur de 3 m au-dessus du niveau du sol. Pendant le pompage, le niveau du puits ne devrait s'abaisser que d'environ 1 m (rabattement). L'utilisation de modules photovoltaïques monocristallins d'une capacité de 70 Wc chacun est proposé pour le projet.
Données financières
Les modules PV qui pourraient répondre aux besoins de ce projet sont disponibles au Maroc au coût 5 000 $US le kWc environ. Le taux d'inflation au Maroc est de 2 % et la durée de vie prévue du projet est de 20 ans. Ce système sera acquis par le gouvernement; il n'y a donc pas de dette à financer dans le cadre de ce projet. Le taux d'actualisation est de 9 %. Actuellement, le coût du carburant diesel est de 0,26 $US/L avec un taux d'indexation de l'énergie de 4 % par an.
Préparez une étude RETScreen, justifiez les hypothèses nécessaires à l'étude et tirez les faits saillants de cette analyse. Aussi, déterminer à quel prix le carburant diesel devrait s'élever pour que ce projet puisse avoir un taux de rendement interne (TRI) de 10 %.
Solution
Le fichier de données sélectionné dans la base de données de projets RETScreen présente la solution élaborée. L'utilisateur télécharge automatiquement la base de données de projets en téléchargeant le logiciel RETScreen.
Notes explicatives
- Les coûts relativement élevés du réservoir et du système de distribution d'eau « Tuyaux/réservoir » sont justifiés par le fait qu'ils doivent être d'une qualité adéquate pour la distribution d'eau potable.
- Les frais de transport indiqués sous la section « Infrastructures connexes » comprennent le coût total de transport de tous les équipements, y compris les modules photovoltaïques (PV), de Marrakech jusqu'au site du village.
- En utilisant la fonction « Valeur Cible » à partie de la barre d'outils RETScreen, le prix du diesel devra augmenter de 0,26 $US/L à 0,73 $US/L, pour que le projet puisse atteindre un taux de rendement interne (TRI) de 10 %.
Résultats
En 1984, un système photovoltaïque communautaire de 768 Wc a été installé pour pomper l'eau du village de Oulad Haj Mbarek dans la région de El Kelaa des Sraghna, au Maroc. Le système a toujours bien comblé les besoins en eau du village et du bétail des environs. Cependant, la population du village s'est accrue et les besoins en eau se sont mis à dépasser la capacité du système PV de pompage de l'eau original. L'ancienne installation de pompage photovoltaïque a alors été remplacée par un nouveau système plus puissant, d'une puissance nominale de 1,89 kWc.
Les coûts pour prolonger une ligne électrique du réseau de Marrakech jusqu'à ce village ont été jugés prohibitifs et l'utilisation d'énergie éolienne n'était pas envisageable à cause des trop faibles vents de ce site.
Description du système
Le nouveau système de pompage (PV) comprend un champ photovoltaïque de 1,89 kWc installé sur une structure fixe, une pompe centrifuge montée en surface et deux citernes cylindriques. Le champ photovoltaïque comprend 27 modules monocristallins de 70 Wc chacun. L'eau est pompée d'un puits à ciel ouvert pour être stockée dans les réservoirs, puis distribuée au village ou vers des abreuvoirs à bétail. Le système est conçu pour pouvoir alimenter environ 500 personnes et 170 vaches.
Leçons à tirer
- Un système de pompage photovoltaïque peut fonctionner plusieurs années en milieu rural sans problème important.
- Les systèmes de pompage photovoltaïques sont bien adaptés à des débits d'eau de faibles à modérés, pour des usages à haute valeur ajoutée comme l'approvisionnement en eau potable, l'horticulture, la pisciculture ou les cultures maraîchères. Pour des besoins en eau plus importants, les pompes à moteur diesel sont généralement plus rentables sur le plan financier en raison du prix courant du diesel (mazout #2).
- Un système de pompage photovoltaïque n'a pas besoin d'accumulateurs électriques, car il suffit de prévoir une citerne d'eau en hauteur pour répondre à tout moment aux besoins en eau avec une pression suffisante.
Les systèmes photovoltaïques de pompage de l'eau sont bien adaptés aux besoins des communautés éloignées disposant d'un bon ensoleillement. Ils permettent de fournir de l'eau potable aux maisons d'un village, à du bétail, à des petits systèmes d'irrigation, etc. L'un des plus importants marchés pour cette technologie est constitué des pays en voie de développement dans lesquels plus de 50 000 systèmes de pompage photovoltaïques ont été installés. L'intérêt financier de cette solution est d'autant plus grand si l'électricité ou les carburants sont difficilement disponibles ou à un coût élevés, et si l'entretien des technologies conventionnelles, comme les pompes à moteur diesel, est problématique.
Photo
Pompage de l'eau - Photovoltaïque, El Kelaa des Sraghna, Maroc
Références
- Ait Lhaimair, Mustapha, « Communications personnelles », Resing, Maroc, 2002.
- Parthan, Binu K., « Communications personnelles », IT Power India, 2002.
- The World Bank Group, Rural and Renewable Energy, http://www.worldbank.org/html/fpd/energy/subenergy/solar/solar_pv.htm.
