à‰lectrification rurale décentralisée par les systèmes photovoltaà¯ques individuels. Cas de la localité de Ntui-Essong.

UNIVERSITE DE MAROUA INSTITUT SUPERIEUR DU SAHEL DEPARTEMENT DES ENERGIES RENOUVELABLES		THE UNIVERSITY OF MAROUA THE HIGHER INSTITUTE OF THE SAHEL DEPARTMENT OF RENEWABLE ENERGIES

ENERGIES RENOUVELABLES

ELECTRIFICATION RURALE DECENTRALISEE PAR LES
SYSTEMES PHOTOVOLTAIQUES INDIVIDUELS : CAS DE

LA LOCALITE DE NTUI-ESSONG

Mémoire de fin d'études en vue de l'obtention du Diplôme d'Ingenieur de
conception en Energies Renouvelables

Specialité : Energie solaire

Presenté par :

DJAOWE Samuel
Matricule : 09K102S

Encadreur Professionnel : M. MBA ABESSOLO Chamberlain Sous-Directeur des Travaux (AER)

Sous la direction de : Dr. TCHANGNWA NYA Fridolin Chargé de cours

Année academique 2013/2014

DEDICACES

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

i

toute ma famile

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

ii

REMERCIEMENTS

La presente étude a été réalisée grâce aux éfforts conjugués des personnes à qui nous tenons à exprrimer notre réconnaissance. : Mes sincères remerciements reviennent :

> A DIEU Tout Puissant de nous avoir accompagné, de nous donner la santé et la force pour parvenir à la réalisation de cette oeuvre ;

> A mon encadreur académique, Dr TCHANGNWA NYA Fridolin pour les multiples idées apportées pour l'enrichissement de ce travail. Son ouverture et ses conseils ont été déterminants pour finir ce travail dans le délai ;

> A mon encadreur professionnel, M. MBA ABESSOLO pour l'aide qu'il a apportée tout au long de mon stage ;

> Au Chef de Département des Energies Renouvelables, Dr DJONGYANG Noel pour ses conseils, son apport, son encouragement constant et pour sa qualité intrinsèque de manager. Il a été un modèle pour nous étudiants ;

> Au Directeur de l'Institut Supérieur du Sahel (ISS), Pr DANWE Raidandi pour son écoute et son ouverture envers les étudiants ;

> Au corps enseignants de l'ISS, en particulier celui du Département des Energies Renouvelables pour leur détermination et leur engagement permanents ;

> Au Directeur Général de l'Agence d'Electrification Rurale (AER), pour nous avoir permis d'effectuer notre stage au sein de son entreprise ;

> Au personnel de la direction des études et des travaux, notamment M. KHADIRI, WILLY, ABDOULAYE et BOUBA ;

> A mon grand frère, Grégoire DJARMAILA pour son soutien constant et son encadrement ;

> A la famille BOURSAMO Félix pour m'avoir hébergé pendant la période de stage ;

> A mes camarades de l'ISS, en particulier ceux de la filière des Energies Renouvelables qui m'ont mis dans un environnement marqué par la fraternité, la convivialité et la solidarité ;

> Aux populations de Ntui- Essong d'avoir accepté de se prêter au jeu de question - réponse.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

iii

RÉSUMÉ

La situation énergétique actuelle est caractérisée par un déficit de 650 MW et se manifeste par un tourbillon des délestages, des rationnements irrationnels et intempestifs d'énergie électrique. Cet état de lieu est plus alarmant dans les zones rurales où le taux d'électrification rurale est d'environ 20% et le taux d'accès à l'électricité est autour de 40% à l'échelle nationale. La faible densité de la population, l'éloignement du réseau électrique ainsi que la dispersion des ménages rendent très difficile l'électrification de ces zones par le biais de l'extension du réseau électrique. Ces multiples problèmes nous amènent à diriger progressivement vers des solutions décentralisées telles que l'installation de panneaux solaires photovoltaïques individuels autonomes pour approvisionner les ménages en électricité. Ce travail fait ressortir les résultats d'études techniques et financières tout en proposant des systèmes PV individuels à chaque ménage avec des appareils moins énergivores. Un plan de tarification trimestriel adapté au background des ménages est proposé en fonction de leurs niveaux de conforts choisis. Ce modèle d'électrification se particularise par l'implication de la population dans la gestion de maintenance. L'utilisation de l'énergie solaire photovoltaïque dans la localité considérée semble bien indiquée pour offrir les services énergétiques de base aux ménages où l'adoption des sources d'énergies telles que la lampe à pétrole, bougie et groupe électrogène est coûteuse. Pour conduire à bien cette étude, nous avons mené une enquête auprès des ménages, identifié les infrastructures sociales dans qui y sont présentes et dimensionné chaque système PV par standing. Comme outil, les logiciels SPSS et PVSYST ont été utilisés respectivement pour l'analyse des données et pour la simulation des systèmes PV. Le coût global de 45 ménagés enquêtés est estimé à 99 092 652 FCFA.

Mots clés : électrification rurale, décentralisé, photovoltaïque individuel, taux d'électrification, modèle.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

iv

ABSTRACT

The current energy situation is characterized by a deficit of 650 MW and is manifested by a swirl of the power cut, irrational and inopportune rationings of electrical energy. This state of place is more alarming in the rural zones where the rate of rural electrification is approximately 20% and the rate of access to electricity is around 40% on a national scale. The low density of the population, the distance of the electrical supply network as well as the dispersion of the households makes very difficult the electrification of these zones by the means of the extension of the electrical supply network. These multiple problems lead us to gradually direct towards decentralized solutions such as the installation of autonomous individual photovoltaic solar panels to supply the households in electricity. This work emphasizes on the results of the technical and financial studies while proposing individual systems statement with each household with low consumption appliances. A termly tariffing plan adapted to the background of the households is proposed according to their levels of selected comforts. This model of electrification is particularized by the implication of the population in the management of maintenance. The use of photovoltaic solar energy in the locality considered seems indicated well to offer the basic energy services to the households where the adoption of the sources of energies such as the candle, oil lamp and power generating unit is expensive. To lead efficiently this study, we carried out a survey near the households, identified the social infrastructures present and size each system by standing. As tools, software SPSS and PVSYST was used respectively for the analysis of the data and simulation of systems statement. The total cost of 45 houses surveyed is estimated at 99 092 652 FCFA.

Key words: rural electrification, decentralized, individual photovoltaic, rate of electrification, model.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

v

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Plan de localisation de l'Entreprise xix

Figure 2: organigramme de l'AER xxi

Figure 3: principe de fonctionnement d'une cellule PV 5

Figure 4: caractéristique du courant - tension d'une cellule PV. 6

Figure 5: cellules en série avec une cellule occultée. 8

Figure 6: cellules identiques en parallèle 8

Figure 7 : les différentes technologies des cellules PV 9

Figure 8: système de pompage 10

Figure 9: schéma synoptique du système PV avec batterie. 11

Figure 10: système hybride PV- GE. 12

Figure 11: système PV raccordé au réseau 13

Figure 12: insolation annuelle reçue au Cameroun par région. 14

Figure 13: système d'électrification collective PV à NGAN HA (BID) 16

Figure 14 : activité agricole pratiquée par la population 21

Figure 15: localisation de Ntui-Essong 21

Figure 16: photo de rencontre avec le chef du village 22

Figure 17: déroulement de l'enquête dans les ménages 23

Figure 18: profil des besoins énergétiques journaliers et des puissances 27

Figure 19 : donnée d'entrée du projet 34

Figure 20 : coordonnées géographiques du site 35

Figure 21: données sur l'ensoleillement du site 35

Figure 22: diagramme d'irradiation mensuelle 36

Figure 23: diagramme des pourcentages des ménages par Standing proposés 37

Figure 24: infrastructures scolaires 39

Figure 25: groupe électrogène et PV rencontrés dans les ménages et le bar 40

Figure 26: Effectif des ménages et des dépenses effectuées par sources d'énergies utilisées 40

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

vi

Figure 27 : Diagramme des ménages en fonction des forfaits choisis et des dépenses 41

Figure 28 : les courbes de production et de consommation des divers standings 47

Figure 29 : inclinaison et l'orientation des modules 49

Figure 30: diagramme du bilan d'énergie simulé sur PVSYST 49

Figure 31 : diagramme des pertes d'énergie 50

Figure 32 : profil annuel de l'irradiation reçue et de l'énergie 52

Figure 33 : diagramme de profil d'énergie du standing III 52

Figure 34 : diagramme de production énergétique du standing III par puissance installée. 53

Figure 35 : diagramme des pertes énergétiques 53

Figure 36 : diagramme de production et de consommation 54

Figure 37 : diagramme des pertes d'énergie chez les ménages standing IV 55

Figure 38 : bilan d'énergie du système PV du standing V simulé sur PVSYST 55

Figure 39 : profil d'Énergie 57

Figure 40 : diagramme des pertes d'énergie du standing VI- EGLISE 57

Figure 41 : diagramme de l'énergie produite par puissance installée 58

Figure 42 : bilan d'énergie de l'école primaire simulé sur PVSYST 59

Figure 43 : bilan d'énergie produite du CES simulée sur PVSYST 60

Figure 44 : diagramme des pertes d'énergie du CES 60

Figure 45 : schéma synoptique du système PV du standing I 63

Figure 46 : schéma synoptique du système PV du standing II. 63

Figure 47 : schéma synoptique du système PV du standing III. 64

Figure 48: schéma synoptique du système PV du standing IV. 64

Figure 49: schéma synoptique du système PV du standing V. 65

Figure 50 : schéma synoptique du système PV du standing VI- ECOLE PRIMAIRE 65

Figure 51 : schéma synoptique du système PV du standing VI- EGLISE 66

Figure 52 : Schéma synoptique du système PV du standing VI- CES. 66

Figure 53: Schéma synoptique du système PV du standing VI- Eclairage public. 67

Figure 54: courbe des coûts de KWh installés 70

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

vii

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: illustration de la fiche d'identification de l'AER xx

Tableau 2: les différents systèmes d'électrification 17

Tableau 3: les projets d'électrification réalisés et en cours de réalisation 18

Tableau 4: les prix du Km par extension réseau 19

Tableau 5: l'ensoleillement de la zone d'étude 25

Tableau 6: Répartition des types d'activités menées 37

Tableau 7 : le nombre d'enfants inscrits à l'école dans les ménages 39

Tableau 8: les services communautaires et les points de rassemblements 40

Tableau 9: repartions des sources d'énergies 41

Tableau 10 : opinion des ménages sur la connaissance de l'énergie solaire 43

Tableau 11 : degré de satisfaction par rapport au tarif et standing proposé 43

Tableau 12 : synthèses des valeurs théoriques calculées 46

Tableau 13 : bilan d'irradiation annuelle 51

Tableau 14 : tableau de bilan d'énergie simulée du standing IV 54

Tableau 15 : bilan d'énergie du système standing V 56

Tableau 16 : récapitulatif de bilan énergétique obtenu par les deux méthodes 61

Tableau 17: coût d'investissement initial et les prix de KWh installés 69

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

viii

LISTE DES ABRÉVIATIONS ET NOMENCLATURES

AC : Alternative Current

ADEME : Agence de l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie

AER : Agence d'Électrification Rurale

AES: Applied Energy Systems

Ah : Ampère - heure

ARSEL : Agence de Régulation du Secteur d'Électricité

BAC : Besoin des charges en alternatif

BAD : Banque Africaine de Developpement

Bc : Besoin énergetique des charges en continu

Bi : Besoin énergetique d'un appareil i en (Wh/j)

BID : Banque Islamique de Developpement

BIP : Budgets d'Investissements Publics

BT : Basse Tension

Bt : Besoin énergetique total des appareils en (Wh/j)

Cb : Capacité d'une seule Batterie (Ah)

CEMAC : Communauté Economique et Monetaire de l'Afrique Centrale

COPPER : Comité de planification et de Programmation de l'Énergie Rurale

C_p : Coefficient de perte

CT : Capacité Totale de la Batterie (Ah)

DC : Direct current

DET : Direction des Etudes et des Travaux

D_m : Profondeur decharge (%)

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

ix

d_q : Taux de decharge journalier (%)

dqaut : Taux de decharge Pendant la dureé d'autonomie (%)

DV : Chute de Tension (V)

Ei : Ensoleillement (Wh/m²/j)

Epv : Energie produite

ERE DEV : ERE Developpement SARL (Entreprise chargée d'Etude d'Impact

environnemental du projet).

EST : Energie stockée par la batterié (Wh/j)

f : Facteur de securité

FCFA : Franc de la Communauté Financiere Africaine

FEICOM : Fonds Spécial d'Équipement et d'Intervention Intercommunale

FER : Fonds d'Energie Rurale

FF : Facteur de Forme

GE : Groupe Electrogene

GPS : Global Positioning System

GW : GigaWatt

I : courant disponible

Icc : Courant de Court Circuit (A)

Icof : Courant du coffret (A)

Ieond : Courant à l'entré de l'onduleur (A)

Imax : Courant Maximal d'un module (A)

INS : Institut National de la Statistique

IP : photocourant

IRENA : International Renewable Energy Agency

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

x

IS : courant de saturation (A)

J : Jour

K : constante de Boltzmann

Km : Kilometre

KS : Coefficient de securité

Kwh : Kilowattheure

LBO : Longueur des Cables entre Batterie-Onduleurs (m)

LPR : Longueur des Cables entre Panneaux-Regulateurs (m)

LRB : Longueur des Cables entre Regulateurs- Batteries (m)

m : metre

m² : Métré Carré

MINEE : Ministere de l'Eau et de l'Energie

mm² : millimétré carré

MT : Moyenne Tension

MW : MegaWatt

MWc : MegaWatt Crete

Nataut : Nombre de jour d'autonomie (jr)

Nbb: Nombre de branche de batterie

NbP : Nombre de branche des panneaux

NSb : Nombre en serie de batterie

NSp : Nombre en Serie des panneaux

NTb : Nombre totale des batteries

NTp : Nombre totale des panneaux

?bat : Rendement Batterie (%)

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xi

?ond : Rendement Onduleur (%)

OMD : Odjectif du Millénaire pour le Developpement

ONU : Organisation des Nations Unies

P : Puissance d'un appareil (W)

PC : Puissance Crete d'un module (Wc)

PceAC : Puissance de la charge alternative

PCinst : Puissance Crete installée (Wc)

PDER : Plan Directeur d'Electrification Rurale

PDSE : Plan de Developpement du Secteur de l'Electricité

Pmax : Puissance Maximale d'un module (W)

P_n : Puissance Nominale d'un appareil (W)

Pond : Puissance de l'onduleur

PT : Puissance Total d'un appareil (W)

PV : Photovoltaique

q : charge d'électron

SBO : Section des cables entre Batteries- Onduleur (mm²)

SC : Semi-Conducteur

SEC : Système d'Electrification Collective

SEI : Système d'Electrification Individuelle

SONEL : Société Nationale d'Électricité

SPR : Section des cables entre Panneaux- Regulateurs (mm²)

SRB : Section des cables entre Regulateurs- Batteries ( mm²)

T: temperature absolue (K)

TWh : Terawattheure

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xii

UE : Union Europeenne

UTE : Union Technique d'Electricité

V : tension à la jonction

VCo : Tension en Circuit Ouvert (V)

Vcof : Tension du coffre

Vf : Tension du fusible

Vmax : Tension maximale (V)

vmod : tension nominale du module

Vreg : Tension de Regulateur (V)

VS : Tension du Système (V)

VT : Tension totale (V)

WC : Watt Crete

ñ: Resistivité (?.m)

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xiii

TABLE DES MATIÈRES

DEDICACES i

REMERCIEMENTS ii

RÉSUMÉ iii

ABSTRACT iv

LISTE DES FIGURES v

LISTE DES ABRÉVIATIONS ET NOMENCLATURES viii

AVANT-PROPOS xvi

PRESENTATION DE L'AGENCE D'ELECTRIFICATION RURALE xvii

I- Missions de l'Agence d'Électrification rurale xvii

II- Les mécanismes internes de l'Agence Électrification Rurale xviii

II-1- Le fonds d'Énergie Rurale xviii

II-2- Le Comité de planification et de Programmation de l'Énergie Rurale xviii

III- Localisation et Fiche d'identification de l'Agence d'Électrification Rurale xix

III-1- Organisation et organigramme de l'Agence d'Électrification Rurale xx

INTRODUCTION GENERALE 1

CHAPITRE I : REVUE DE LA LITTÉRATURE 3

I-1- Les facteurs influençant la disponibilité de l'énergie solaire 4

I-2- L'énergie solaire photovoltaïque 4

I-2-1- L'effet photovoltaïque 5

I-2-2- Principe de fonctionnement d'une cellule photovoltaïque 5

I-2-3- Caractéristique du courant-tension d'une cellule photovoltaïque 6

I-3- Association des cellules photovoltaïques 7

I-3-1- Association en série des cellules 7

I-3-2- Association en parallèle des cellules 8

I-3-3- Les différentes technologies des cellules 8

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xiv

I-4- Les systèmes photovoltaïques 10

I-4-1- Le système PV autonome sans batterie 10

I-4-2- Le système PV autonome avec batterie 10

I-4-3- Le système PV hybride 11

I-4-4- Le système PV raccordé au réseau 12

I-5-Potentiel solaire au Cameroun 13

I-6- Typologie du mode d'électrification rurale décentralisée 14

I-6-1- Le système d'électrification individuel ou mono-utilisateur 15

I-6-2- Le système d'électrification collectif ou multi- utilisateurs 15

I-6-3- Le système d'électrification par extension du réseau électrique 16

I-7- État de l'Électrification Rurale au Cameroun 17

CHAPITRE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES 20

II-1-Presentation de la zone d'étude 20

II-2- Matériels 21

II-3- Déroulement de l'enquête 22

II-3-1- La structure de la fiche d'enquête 23

II-3-2- Outil d'analyse des données 23

II-4- Dimensionnement des systèmes Photovoltaïques 24

II-4-1- Méthodes de dimensionnement et choix des composants 25

II-4-1- 1-Méthode simplifiée 25

II-4-1-2- Outil de simulation : PVSYST 34

CHAPITRE III : RÉSULTATS ET DISCUSSIONS 37

III- 1- Résultats et analyses de l'enquête du terrain 37

III-2 -Résultats de dimensionnement des systèmes 44

III-3- Résultats et discussion de simulation sur PVSYST 48

III-4-Choix des matériels 61

III-5- Études Financières 67

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xv

III-5-1- Évaluation des matériels solaires 68

III-5-2-Étude de faisabilité et de réalisation 68

III-5-3-Evaluation du coût des travaux de génie civil 68

III-5-4-Évaluation du coût de l'installation des systèmes PV 68

III-5-5- les frais de l'entretien et de la maintenance 68

III-6- Proposition du plan de gestion du projet 70

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS 72

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 75

ANNEXES 77

A-Tableau des besoins énergétiques par standing 77

B- le coût des différents éléments du projet par niveau de confort 79

C- Récapitulatif de choix des matériels par standing 84

D- Table de khi -deux 85

E- indice de clarté de la zone d'étude 85

F- Fiche technique des modules 86

G-Fiche technique des régulateurs 87

H- Fiche technique des batteries 88

I - Fiche technique des onduleurs 89

J-Fiche d'enquête 90

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xvi

AVANT-PROPOS

L'Institut Supérieur du Sahel (ISS) est un établissement de l'Université de Maroua qui a été créé par décret présidentiel N° 2008/281 du 09 août 2008 portant organisation académique de l'Université de Maroua. Son objectif principal est la formation professionnelle des jeunes Camerounais ainsi que ceux des pays étrangers, particulièrement ceux de la zone CEMAC. Il dispose d'une offre de formation impressionnante repartie en dix Départements :

· Département d'Agriculture, Élevage et Produits Dérivés (AGEPD)

· Département des Beaux-Arts et Sciences du Patrimoine (BEARSPA)

· Département de Climatologie, Hydrologie et Pédologie (CHP)

· Département des Énergies Renouvelables (ENREN)

· Département du Génie du Textile et du Cuir (GTC)

· Département d'Hydraulique et Maitrise des Eaux (HYMAE)

· Département d'Informatique et Télécommunications (INFOTEL)

· Département des Sciences Environnementales (SCIENVI)

· Départements des Sciences Sociales pour le Développement (SCISOD)

· Département de Traitement des Matériaux, Architecture et Habitat (TRAMARH)

L'ISS comporte deux cycles de formation : le cycle d'Ingénieurs des Travaux et le cycle d'Ingénieurs de Conception. La durée de la formation est de 3 ans pour les Ingénieurs de Travaux et de 2 ans pour les Ingénieurs de Conception.

Les étudiants intégrés dans la formation des Ingénieurs de Travaux sont tenus d'effectuer deux stages ouvriers obligatoires d'un mois chacun (première et deuxième années) et un stage de fin d'études de 6 mois en troisième année. Pour ce qui est des Ingénieurs de Conception, ils sont tenus également d'effectuer un stage ouvrier de 2 mois (niveau 4) et un stage de fin d'études de 6 mois (niveau 5).

A cet effet, dans le cadre de nos travaux de fin de formation, nous avons travaillé pendant 4 mois (1^er Mars au 3 Juillet 2014) à l'Agence d'Électrification Rurale (AER) qui est chargée de la promotion et de développement de l'électrification sur l'ensemble du territoire camerounais.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xvii

PRESENTATION DE L'AGENCE D'ELECTRIFICATION RURALE

L'adoption de la loi de 98/022 du 24/12/1998 régissant le secteur de l'électricité au Cameroun a permis la création de l'Agence d'Electrification Rurale (AER) qui est chargée de la promotion et de développement d'électrification sur l'ensemble du territoire national ; en s'appropriant et en vulgarisant les énergies renouvelables dans les zones rurales. L'AER est un établissement Public Administratif placé sous la tutelle technique du Ministère de l'eau et de l'énergie et sous la tutelle financière du Ministère des finances. Elle a été créée dans le contexte où le taux d'électrification était très faible, aujourd'hui l'AER se donne l'ambition d'atteindre le taux d'accès de 30% en 2016.

I- Missions de l'Agence d'Électrification rurale

Le décret N° 2013/204 du 28 juin 2013 portant l'organisation et fonctionnement de l'Agence d'Électrification Rurale a confié à celle-ci d'assurer la liaison avec les administrations, organismes publics et privés concernés, de contribuer à l'élaboration et à la mise en oeuvre de la politique du gouvernement dans le domaine de l'électrification rurale au Cameroun. Relativement à ce décret, l'AER assure les missions élogieuses suivantes :

> D'approuver les plans et les projets d'électrification rurale initiés par les collectivités territoriales décentralisées ;

> D'élaborer les projets d'appels d'offres ;

> De s'approprier et de vulgariser les énergies renouvelables ;

> De proposer toute mesure susceptible d'attirer les investisseurs dans le domaine de l'électrification rurale au Cameroun ;

> De collecter les informations relatives aux diverses opportunités d'investissements dans le domaine d'électrification rurale et de les diffuser auprès des milieux concernés ;

> D'encadrer les communautés rurales bénéficiaires des installations d'électrification en zone rurale dans la gestion de maintenance ;

> De réaliser des enquêtes et des études débouchant sur des solutions techniques économiquement applicables en milieu rural en respectant les standards et normes homologués ;

> De préparer et de proposer des projets d'électrification rurale au comité de planification et de programmation d'Énergie Rurale en vue de sa gestion pour l'éligibilité au fonds d'énergie rurale, avant leur transmission au Ministère de

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xviii

l'Énergie pour approbation préalable ainsi que les subventions destinées au financement de ces projets ;

> De s'approprier et de vulgariser en relation avec les administrations et organismes concernés, les technologies nouvelles d'électrification rurale ;

> D'exercer toute mission d'intérêt général que pourrait lui confier le Gouvernement dans le cadre de l'électrification rurale.

II- Les mécanismes internes de l'Agence Électrification Rurale

II.1. Le fonds d'Énergie Rurale (FER)

Crée par décret Présidentiel N° 2009/409 du 10/12/2009, le Fonds d'Energie Rurale est un mécanisme interne de l'AER chargé d'assurer de façon durable le financement des programmes et projets d'énergie rurale. Le FER a pour rôle :

> D'approuver le Plan Directeur d'Énergie Rurale actualisé tous les trois ans ;

> Définir les enveloppes financières annuelles allouées respectivement aux projets prioritaires d'Énergie Rurale à partir des priorités retenues pour le fonds ;

> Approuver la programmation annuelle d'Énergie Rurale au plus tard avant le début des conférences budgétaires de l'État en cohérence avec le Plan Directeur d'Énergie et compte tenu des enveloppes financières annuelles allouées ;

> Adopter le rapport annuel de gestion du Fonds dressé par le Directeur de l'Agence d'Électrification Rurale ;

> Commander des audits techniques et financiers annuels indépendants sur la gestion des ressources du Fonds ainsi que sur la mise en oeuvre des conventions de financement des programmes annuels d'énergie rurale.

Ses ressources proviennent des budgets d'investissements publics (BIP) destinés au financement de l'Energie Rurale, des financements des bailleurs de fonds rétrocédés au FER par le Ministère chargé de l'économie et de la dotation budgétaire annuelle destinée à l'énergie rurale allouée au Fonds Spécial d'Équipement et d'Intervention Intercommunale (FEICOM) etc.

II.2. Le Comité de planification et de Programmation de l'Énergie Rurale

Le COPPER a pour mission de veiller à la bonne utilisation des ressources, ainsi qu'à l'allocation optimale des subventions attribuées par le Fonds pour le développement de l'accès durable à l'énergie dans les zones rurales ; dans les conditions de viabilité technique, économique et financièrement acceptables, d'équité et de transparence.

III- Localisation et Fiche d'identification de l'Agence d'Électrification Rurale

La Direction Générale de l'AER est située au quartier Nylon Bastos plus précisément derrière l'agence AES-SONEL de Nlongkak. Elle dispose d'un service technique situé sur la nouvelle route Bastos en allant vers Tsinga où le stage a été effectué. Le schéma ci-dessous représente le plan de localisation de ce service annexe.

^{Nouvelle Route}

^Bastos

^{de congrés}

^{Vers palais}

Station AER

Tradex DET

^s

^Banque

^Mondiale

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xix

Figure 1 : Plan de localisation de l'Entreprise

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

xx

Tableau 1: illustration de la fiche d'identification de l'AER

Dénomination et logo :	Agence d'Électrification Rurale (AER)
Forme juridique :	Établissement public placé sous la double tutelle de MINEE et MINFI
Domaine d'activité	Électrification rurale
Siège social :	Yaoundé : Nylon Bastos
Boite postal :	30704 Yaoundé
Tel :	(237) 22 21 23 81
Fax :	(237) 22 21 23 81
Email :	[e-mail]
Site web :	www.aer.cm

III-1- Organisation et organigramme de l'Agence d'Électrification Rurale

Selon le décret N° 2013/204 du juin 2013 portant l'organisation et le fonctionnement de l'Agence d'Électrification Rurale ; l'agence est administrée par deux organes :

? Le Conseil d'Administration, qui a le plein pouvoir d'administrer l'agence, définir, orienter sa politique générale et évaluer sa gestion dans la limite fixée par le texte ;

? La Direction Générale, l'agence est placée sous l'autorité d'un Directeur Général qui est chargé de la gestion et l'application de la politique générale de l'agence sous contrôle du Conseil d'Administration.

En plus de ces deux organes, l'AER dispose des antennes régionales et d'une direction annexe des services techniques notamment la direction des études et des travaux dans laquelle nous avons effectué notre stage. L'organigramme interne de cet établissement public se présente comme ci-dessous.

^Conseil

^{d'Administration}

^{Directeur General}

^Antennes

^Régionales

^des Travaux

^Rurales

^Humaines

^Comptable

^Direction des ^Etudes et

^Direction ^du fonds ^d'Energies

^Direction ^Administratives et ^des Ressources

^Direction ^Financière et

^{Cell de}

^plannificat

^et

^Programm

^ation

^{Cell de}

^Mobilisa

^{tion et}

^finance

^ment

^S/

^Directe

^ur

^Admin

^S/Direct

^des

^Ressour

^Humaine

Figure 2: organigramme de l'AER

^s/ ^Directeu ^Etudes ^s/ ^Directeu ^Travaux ^s Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

^S/ ^Financier ^e ^S/ ^Comptab ^le xxi

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

1

INTRODUCTION GENERALE

Le monde est secoué aujourd'hui par les grandes thématiques de l'heure à savoir : le changement climatique et une crise énergétique accentuée dans les pays en développement. D'après le chiffre de l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE), plus de 1.3 milliards d'habitants dans le monde n'ont pas accès à l'électricité. Des efforts sont entrepris au niveau de l'instance internationale avec la création d'une Agence Internationale des Énergies Renouvelables (IRENA) donc le but est de promouvoir une transition rapide vers la généralisation et l'utilisation durable des sources d'énergies renouvelables à l'échelle mondiale (Global Village Cameroun, 2013). Dans cette même direction, l'Assemblée Générale des Nations Unies (ONU) réunie en décembre 2010, déclare l'année 2012 comme l'Année Internationale de l'Énergie Durable pour tous, reconnaissant que « l'accès à des services énergétiques modernes et abordables dans les pays en développement est essentiel pour réaliser les objectifs du millénaire » (César KAPSEU et al, 2012). Leur accessibilité et leur efficacité doivent permettre d'atteindre les objectifs du millénaire pour le développement d'ici 2015 comme le recommande le Secrétaire Général de l'Organisation des Nations Unies. La vision du Cameroun pour l'émergence et le développement durable ne peut pas être en marge des nouvelles orientations des institutions internationales en matière d'élargissement d'accès à l'électricité à toutes les populations des zones urbaines, périurbaines et rurales. Le Cameroun dispose d'une hétérogénéité des sources énergétiques pouvant le conduire à l'indépendance énergétique, mais ces sources sont peu valorisées pour répondre à la demande énergétique nationale, soit un déficit qui oscille entre 520 et 650MW (ARSEL, 2012). Le taux d'accès à l'électricité au niveau national est de 40 % (ARSEL, 2012). La situation est plus préoccupante dans les zones rurales et périurbaines où le taux d'accès à l'électricité est environ 20% (MINEE) et constitue un frein pour le développement économique et social du Cameroun. Cette situation a été reconnue d'ailleurs par le Président de la République lors de son discours d'investiture en 2004 quand il disait que : « nous avons souffert au cours des dernières années d'un déficit énergétique sévère qui a handicapé nos industries et a rendu difficile la vie de nos populations. Cette situation n'est pas normale dans un pays comme le nôtre qui détient le 2eme potentiel hydroélectrique de toute l'Afrique...» (MINBANG, 2011). Le défi auquel le Cameroun est appelé à relever consiste à répondre à la demande énergétique de ses 13634 localités rurales actuelles (AER) comme le prévoient les orientations du Document de stratégie pour la croissance et l'emploi (DSCE). Ces villages ont pour dénominateur commun la dispersion spatiale soit 7 localités par 100 Km² (PDSE), l'éloignement du réseau électrique, une faible densité de la population soit 5 habitants/Km²

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

2

(PDER), une faible demande énergétique soit 500 KWh/an et des zones enclavées nécessitant le coût d'investissement colossal. Ces entraves constituent des arguments suffisants pour réfléchir à de nouvelles options techniques par énergies renouvelables adaptées à la configuration des zones rurales. Parmi ces énergies, l'énergie solaire photovoltaïque, énergie propre est l'une des plus favorables au regard de son potentiel énergétique au Cameroun, soit 2327.5 TWh/an (Rapport du Cameroun sur le Développement Durable, 2001). Les systèmes photovoltaïques autonomes présentent des caractéristiques intéressantes pour fournir des services énergétiques aux localités rurales ou village solaire intégré (César KAPSEU et al, 2012). Le Cameroun qui empreinte le couloir de l'émergence à l'horizon 2035 doit pouvoir permettre l'amélioration des rendements scolaires, l'éclairage domestique, les soins de santé de sa population dans l'arrière-pays en exploitant le bouquet énergétique que présente le territoire. C'est dans cet ordre idée que le gouvernement et la Banque Islamique de développement (BID) ont initié un vaste programme d'électrification de 33 localités rurales dont la localité de NTUI-ESSONG a bénéficié de l'un des projets d'électrification par énergie solaire photovoltaïque. Son éloignement du Réseau électrique, l'éparpillement des ménages et le nombre modeste des ménages sont les principales caractéristiques de ce village, lesquelles nécessitent une réflexion sur un système d'électrification adapté à cette localité. L'objectif poursuivi dans ce travail vise à approvisionner les ménages et les infrastructures sociales en électricité dans des zones rurales par un modèle d'électrification adapté à celles-ci et dans l'optique d'améliorer le taux d'accès à l'électricité dans l'arrière-pays. Il s'agit de :

> faire une étude de faisabilité technique et financière du projet applicable à la localité ; > segmenter les ménages par standing et définir les paniers d'utilisateurs ;

> proposer un plan tarifaire trimestriel en fonction du standing choisi.

Cette réflexion pourra aider ou interpeler les acteurs, les décideurs, les bailleurs de fonds et les collectivités territoriales à explorer d'autres modes d'électrification rurale adaptés à certains types des localités et aux configurations des ménages en zone rurale. Pour ce faire, une enquête sera effectuée dans la localité en vue de dénombrer les ménages par rapport aux différents standings proposés, de connaitre leurs dépenses mensuelles relatives aux sources d'énergies utilisées, de recenser les infrastructures sociales et les points de rassemblement. Ce mémoire est structuré en trois chapitres.

> Le premier chapitre présente une revue des travaux antérieurs relative au thème ; > Le deuxième chapitre aborde la méthode adoptée et les outils utilisés ;

> Le troisième quant à lui donne les résultats obtenus et les discussions y conséquentes ; > Le travail s'achève par une conclusion générale et des recommandations.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

3

CHAPITRE I : REVUE DE LA LITTÉRATURE

La Terre est arrosée par l'énergie solaire, une énergie propre, durable et disponible qui n'a pas besoin de démontrer son potentiel. Le soleil rayonne une puissance de 4.10²⁶ j/s (César KAPSEU et al, 2012). Avec 1,56.10¹⁸ kWh/an en moyenne, l'énergie solaire représente dix mille fois la consommation mondiale d'énergie, soit environ 1,1.10¹⁴ kWh (DANIEL LINCOT, 2007). C'est une énergie abondante, inépuisable à l'échelle humaine, capable de couvrir la totalité ou une partie importante de nos besoins énergétiques. Dans le contexte actuel de prise de conscience internationale sur les incertitudes énergétiques et de la nécessité de lutter contre le réchauffement climatique, un recours à l'énergie solaire sous toutes ses formes (photovoltaïque et thermique) permettrait de se libérer du joug des énergies conventionnelles. L'exploitation directe de l'énergie solaire relève de deux technologies bien distinctes : la première produit la chaleur pour chauffer de l'eau ou de l'air, c'est l'énergie solaire thermique et la seconde produit de l'électricité au moyen des matériaux semi-conducteurs : c'est l'énergie solaire photovoltaïque. Cette dernière fera l'objet de ce chapitre.

Dans leur ouvrage collectif intitulé « les énergies renouvelables en Afrique Subsaharienne » César KAPSEU et al définissent une production décentralisée comme étant une unité de production d'électricité destinée à satisfaire les besoins en électricité des usages situés loin des réseaux interconnectés et ne pouvant s'y accorder à moyen terme. Dans cette même optique, elle s'avère être mieux adaptée dans notre contexte aux zones rurales très éloignées du réseau électrique et nécessitant un coût d'investissement exorbitant pour une électrification rurale par extension réseau. Selon l'Agence de l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie (ADEME), Les systèmes d'électrification rurale décentralisée sont particulièrement adaptés à la dispersion de l'habitat et aux conditions géoclimatiques des pays en développement.

L'électrification rurale est un processus qui consiste à fournir ou à approvisionner en électricité les zones rurales et éloignées du réseau électrique (YAMEGUEU, 2012). Dans leur article publié dans European Scientific Journal de Décembre 2013 sur « l'impact de l'électrification en milieu rural dans la région de l'agneby », KOFFI Atta et al la définissent comme « un procédé qui permet de fournir de l'électricité aux populations ». Vu sous cet angle, elle peut être considérée comme un facteur de développement socioéconomique dans le sens où elle vise à améliorer les conditions de vie de la population : meilleur accès à

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

4

l'éducation, aux soins de base de santé ; limitation de l'exode rural. Dans le cadre de son master en économie et développement International, soutenu en 2009, et dont le thème est « Comment favoriser l'électrification du milieu rural en vue d'améliorer les conditions de vie des populations pauvres? Le cas du Togo » DAKPUI KOSSI présente l'éloignement des zones rurales, la dispersion des ménages et la faible densité de population comme des obstacles qui limitent le mode d'électrification par extension du réseau électrique vu son coût prohibitif de transport et de distribution. Or, dans les zones reculées, la demande en électricité est faible et cela rend difficile l'amortissement des investissements dans ces zones. Ainsi l'alimentation de ces contrées par le réseau électrique devient problématique si bien qu'il faut un mode d'électrification bien conçu et adapté à la localité associant les techniques efficaces de consommation ainsi que les technologies adaptées aux ressources énergétiques locales et à la taille des ménages (CAUMON et al, 2010). L'approvisionnement en électricité de la localité de Ntui-Essong par le mode d'électrification décentralisée avec les systèmes photovoltaïques individuels ou familiaux s'impose vu l'éloignement par rapport au réseau électrique et la dispersion des ménages.

I.1. Les facteurs influençant la disponibilité de l'énergie solaire

Le rayonnement solaire sur terre varie avec la position du soleil dans le ciel, donc avec les saisons et avec les conditions météorologiques (ciel clair, nuage, neige...). La position du soleil dans le ciel change constamment pendant la journée (ALAIN RICAUD, 2009). Le rayonnement reçu est fonction de plusieurs facteurs :

? de l'orientation et l'inclinaison de la surface c'est-à-dire de l'orientation du

plan par rapport à l'horizontal et par rapport au sud (hémisphère nord) ;

? de la latitude du lieu et son degré de pollution ;

? de la période de l'année et de l'instant considéré dans la journée ;

? des conditions météorologiques (nébulosité, poussières, humidité,....).

La combinaison de tous ces paramètres entraine la variation de l'irradiation journalière qu'il faudrait tenir compte lors de la conception des systèmes PV.

I.2. L'énergie solaire photovoltaïque

L'énergie photovoltaïque résulte de la transformation de la lumière du soleil en électricité par les cellules photovoltaïques grâce à l'effet photovoltaïque. elle s'avère prometteuse, en raison de ses qualités propres, son coût de fonctionnement très réduit, ses exigences d'entretien limitées et sa facilité d'installation.

I-2-1- L'effet photovoltaïque

L'effet photovoltaïque, découvert en 1839 par le Français Alexandre Edmond Becquerel. Il désigne la capacité que possèdent certains matériaux, notamment les semi-conducteurs, à convertir directement les différentes composantes de la lumière du soleil en électricité. Toutefois, ce n'est qu'au cours des années 1950 que les hommes de science de la compagnie Bell Téléphone aux États-Unis, parviennent à mettre en oeuvre la première photopile l'élément fondamental du système photovoltaïque (ALAIN RICAUD, 2009).

I-2-2- Principe de fonctionnement d'une cellule photovoltaïque

Le principe d'une cellule photovoltaïque ou photopile est de transformer des photons absorbés par un matériau semi-conducteur en porteurs de charges électriques (figure 3). Le rayonnement solaire est constitué de photons dont la longueur d'onde s'étend de l'ultraviolet (0,2 micron) à l'infrarouge lointain (2,5 microns), avec une majorité dans le visible (0,3 micron -violet- à 0,8 micron-rouge-) autour d'un pic à 0,45 micron. L'énergie totale portée par ce rayonnement est de près de 1 360 W/m2 dans l'espace et de 1 000 W/m2 au niveau de la Terre du fait de l'absorption dans l'atmosphère (DANIEL LINCOT, 2007). Lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique solaire, les photons de la lumière transmettent leur énergie aux atomes de la jonction éjectant ainsi un électron de la bande de valence à un niveau d'énergie élevée créant à cet effet une paire électron-trou disposant la même énergie. Cette paire d'électron-trou entraîne la création d'une barrière de potentiel aux bornes d'électrodes et il suffit de joindre les deux zones par un conducteur pour mettre en mouvement les électrons et générant ainsi le courant électrique.

^électron

^Photon

^{Zone dopée N}

^électron

+ -

-

^{Zone dopée P}

trou +

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

5

Figure 3: principe de fonctionnement d'une cellule PV. Source : Samuel DJAOWE

I-2-3- Caractéristique du courant-tension d'une cellule photovoltaïque

Des nombreux paramètres caractérisent une cellule solaire photovoltaïque, ces derniers sont appelés les paramètres photovoltaïques. L'équation caractéristique de la cellule est la suivante :

(e")^'t -- 1) (I-1)

Avec I courant disponible, IP photocourant, IS courant de saturation de la jonction, V tension à la jonction, Vt = KT/q = 26 mV à 300K pour le silicium, q = 1,602.10^-19 charge d'électron, K = 1,38.10^-23 constante de Boltzmann, T température absolue en K.

I-2-3-1- Tension de circuit ouvert Vco

La tension de circuit ouvert correspond à la tension aux bornes d'une cellule lorsque celle-ci n'est pas connectée à une charge de résistance infinie. Autrement dit, c'est la valeur de la tension lorsque le courant est nul.

KT

Pour I = 0 d'après I-1, on obtient : V_co=ln (1 + ^IP), pour IP ?? IS Vco = KT ln (^IP) (I-2)

4 Is 4 Is

I-2-3-2- Courant du court-circuit Icc

Le courant de court-circuit représente le courant le plus élevé que peut débiter une cellule solaire lorsque la différence de potentiel aux bornes de la cellule est nulle, c'est la valeur du courant lorsque la tension est nulle.

Pour V = 0 d'après I-1, on obtient ICC = IP (I-3)

^Icc

^Im

^{Pm: point de puissance}

^maximale

^{Vm Vco}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

6

Figure 4: caractéristique du courant - tension d'une cellule PV. Source : Samuel DJAOWE

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

7

I-2-3-3- Facteur de forme FF

Le facteur de forme est le rapport entre la puissance maximale délivrée par la cellule et la puissance en court-circuit.

(I-4)

C'est un paramètre qui caractérise la qualité d'une cellule ou d'un générateur PV, elle permet aussi de comparer plusieurs cellules dans les conditions STC en vue de leurs assemblages. Plus cette valeur est grande, plus la puissance délivrée par la cellule est grande et plus elle est de bonne qualité ; sa valeur est comprise entre 0 et 1.

La valeur commerciale est généralement de l'ordre de 70%. L'influence des résistances série et shunt se manifeste directement par une baisse du facteur de forme.

I-3- Association des cellules photovoltaïques

Du fait de la tension faible générée (0.5V) aux bornes d'une cellule PV, on ne s'aurait l'utiliser pour certaines applications, les fabricants associent alors plusieurs cellules en série - parallèle pour constituer un module PV pouvant générer une tension plus importante.

Les modules sont groupés aussi en série- parallèle pour former les panneaux, eux-mêmes associés en série - parallèle pour former le champ photovoltaïque nécessaire à la production d'une puissance importante.

I-3-1- Association en série des cellules

Pour associer des cellules, modules et panneaux en série, il est utile de vérifier leur uniformité avant de les connecter en série. Le courant reste le même dans la branche et la tension augmente proportionnellement au nombre des cellules, modules et panneaux. Dans le cas des cellules, modules et panneaux non identiques, on constate :

? une légère diminution de la tension d'utilisation ;

? cellules, modules et panneaux non identiques deviennent des récepteurs et polarisés en inverse ;

? la puissance dissipée par ces derniers provoquera l'échauffement et éventuellement sa destruction par hot spot (figure 5).

Il est nécessaire donc de limiter la tension inverse maximale en insérant une diode parallèle (by-pass) au niveau de chaque module.

^I

+

^V3

^R

^V2

-

-

^Vt

+

^V1

-

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

8

Figure 5: cellules en série avec une cellule occultée. Source: Samuel DJAOWE

(I-2)

(I-3)

I-3-2- Association en parallèle des cellules

En associant des modules (cellules) identiques en parallèle, la tension de la branche est égale à la tension d'un module et l'intensité augmente proportionnellement au nombre de modules en parallèle dans la branche.

^It

^I3

+ +

+

^R

^v

-

-

^v

^v

^I1

^I2

Figure 6: cellules identiques en parallèle. Source : Samuel DJAOWE

-

I-3-3- Les différentes technologies des cellules

Sur le marché actuel, il existe trois principales technologies de cellules PV. Elles se distinguent selon les rendements, les performances et leurs procédés de fabrication.

I-3-3-1- Le silicium

Le silicium est actuellement le matériau le plus utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques, il s'agit d'un matériau abondant, stable et non toxique.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

9

Il est subdivisé en deux technologies selon la nature de silicium utilisée et la méthode de fabrication employée.

? Silicium monocristallin

Le silicium en se solidifiant lors de processus de fabrication forme un seul cristal offrant à la cellule un arrangement parfait des atomes et une couleur uniforme. Il présente un rendement compris entre 15% et 20%; mais son cout onéreux constitue un frein en raison de son exigence de grande pureté et la quantité d'énergie nécessaire mise en oeuvre pour sa fabrication.

? Silicium polycristallin

Son rendement est légèrement inférieur au silicium monocristallin et compris entre 13% et 16% selon les fabricants. Son processus de fabrication provient de coulage de cristaux de silicium en formant plusieurs monocristaux juxtaposés dans différentes orientations donnant à la cellule un aspect mosaïque.

I-3-3-2- Les technologies de couches minces

Technologies de couches minces sont des procédés qui visent à diminuer l'épaisseur du matériau employé et d'utiliser le substrat à bas coût. Le silicium est déposé à basse température sur une plaque de verre. Son prix est faible par rapport aux technologies des cellules cristallines et par contre son rendement est inferieur par rapport aux technologies cristallines, compris entre 7% et 10%.

Les cellules amorphes captent bien les rayonnements diffus et sont moins sensibles aux variations du rayonnement. Elles sont utilisées partout où une solution économique est recherchée ou encore lorsque le besoin en électricité n'est très important. Elles se caractérisent par un fort coefficient d'absorption grâce à son épaisseur faible de l'ordre du micron. D'autres technologies sont également en voie développement dans la filière des couches minces telles que le tellure de cadmium (CdTe) et les alliages à base de cuivre, diséléniure de cuivre, d'indium de sélénium (CIS) et gallium(CIGS).

Figure 7 : les différentes technologies des cellules PV (monocristallin, polycristallin et amorphe) (HELALI, 2012)

I-4- Les systèmes photovoltaïques

Nous considérons un système PV comme l'ensemble des composants qui entrent dans la chaine de conversion de l'énergie solaire en énergie électrique par effet photovoltaïque. Le module étant le composant le plus primordial qu'il faudrait encore associer d'autres composants en vue de produire une énergie bien définie par rapport à une demande donnée. Il existe plusieurs systèmes photovoltaïques que nous allons détailler dans le paragraphe ci-dessous.

I-4-1- Le système PV autonome sans batterie

Un système PV sans batterie est un système qui ne dispose pas un dispositif de stockage d'électricité. Il sert généralement à alimenter des charges telles que la pompe et le ventilateur. Dans le cas de pompage (figure 10), le système fonctionne au fil du soleil et nécessite un réservoir de stockage d'eau pour pallier au problème aléatoire de l'ensoleillement. Le dimensionnement de ce type de système tient compte des caractéristiques de la pompe et du puits.

^Reservoir

^Robinet

^{Module PV}

^{Contrôleur de}

^pompe

^Pompe

^imergée

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

10

Figure 8: système de pompage. Source : Samuel DJAOWE

I-4-2- Le système PV autonome avec batterie

Un système PV autonome est une unité de production d'énergie indépendante et non reliée à un réseau électrique de distribution quelconque (figure 9). Ce système est généralement constitué des composants suivants :

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

11

? Un module PV qui constitue la partie de production grâce à la conversion des rayonnements solaires en électricité par l'effet photovoltaïque ;

? Un système de conditionnement d'énergie appelé régulateur, son principal rôle est de protéger la batterie contre les surcharges et les décharges profondes ;

? Un système de stockage formé d'une batterie, qui accumule d'énergie pendant la période d'ensoleillement et restitue celle-ci lorsque l'ensoleillement est faible ou nul ;

? Un système de conversion d'énergie constitué de l'onduleur, il permet de convertir le courant continu en provenance de batterie ou module en alternatif alimentant les charges en AC ;

? Des charges qui peuvent être en continu ou en alternatif.

Dans le cadre de ce projet, les systèmes autonomes avec batterie seront proposés aux ménages.

^Charges

^AC

^{Système de}

^stockage

^Charges

^CC

^régulateur

^onduleur

^Module

^PV

Figure 9: schéma synoptique du système PV avec batterie. Source : Samuel DJAOWE

I-4-3- Le système PV hybride

Le système photovoltaïque autonome génère le courant électrique qui dépend des conditions météorologiques. Cependant, les fluctuations des charges des utilisateurs ne sont pas corrélées forcement avec l'ensoleillement. Le couplage d'une source secondaire semble utile pour assurer la continuité de service ou suppléer la source principale en cas de pic de la demande. Le système photovoltaïques peut être associé à d'autres sources d'énergie, la plupart du temps contrôlable comme un groupe électrogène, mais parfois aléatoires (association PV-éolien ou PV -GE). Le domaine de la Production décentralisée d'énergie vise à concevoir des systèmes de production d'énergie performants, économes et peu polluants. Il se place dans

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

12

le cadre du développement durable marqué par les options techniques nouvelles adaptées aux sites isolés tout en associant une source conventionnelle telle que le groupe diesel (Daniel YAMEGUEU, 2012) comme indique la figure 10 ci-dessous.

^GE

^regulateur

^stockage

^Onduleur

^Module

^PV

=

^Redresseur

^Charges

^AC

Figure 10: système hybride PV- GE. Source : Samuel DJAOWE

I-4-4- Le système PV raccordé au réseau

^Système

Les systèmes PV connectés au réseau consistent à relier le champ PV au réseau électrique moyennant un onduleur réseau et permet le flux d'énergie bidirectionnel (R.KABOUCHE, 2012). Ces systèmes comportent deux compteurs électriques, dont l'un compte l'énergie consommée sur le réseau par l'exploitant du champ PV et l'autre comptabilise l'énergie injectée sur le réseau lorsque celle-ci dépasse la consommation du responsable du champ PV (figure 11). L'énergie excédante injectée au réseau est généralement rachetée à un prix avantageux visant à encourager les exploitants, mais sa mise en oeuvre nécessite des technologies pointues et des contrats préétablis entre l'exploitant du champ PV et le propriétaire du réseau.

^Compteur de production et ^de consommation	^Réseau ^public

^{Module PV}

^réseau

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

13

^lampe

Figure 11: système PV raccordé au réseau. Source : Samuel DJAOWE

I-5-Potentiel solaire au Cameroun

^Onduleur

Le gisement solaire au Cameroun est très intéressant et pourrait le classer dans la zone de SUN BELT. L'ouvrage de FONDJA WANDJI intitulé « énergie, économie et environnement, contradiction ou Co développement ? » montre que la zone du grand Sud reçoit une insolation moyenne de 4 KWh/m²/.jr et la zone septentrionale caractérisée par une zone aride et une longue saison sèche reçoit un ensoleillement de 5,8 KWh/m²/.jr ou soit un ensoleillement annuel de 2950 KWh/m2 (PDER). Pour César KAPSEU et al, le Cameroun bénéficie d'une insolation journalière de 4.9KWh/m2 soit un potentiel énergétique de 2329 GW/an. L'énergie solaire annuelle reçue au Cameroun est 20 fois le potentiel hydroélectrique (WANDJI, 2007) et chaque région au Cameroun reçoit une insolation annuelle supérieure à 1500KWh/m2/.jr comme l'illustre la figure 12. Malgré ce potentiel, la diffusion de l'énergie PV reste encore faible au Cameroun, soit une consommation environ 1500 MWh en 2010 (César KAPSEU, 2012) alors qu'elle constitue la meilleure réponse pour les sites isolés. D'après le propos de Sous-Directeur des Énergies Renouvelables et de Maitrise d'Énergie au MINEE, « l'utilisation de l'énergie solaire pourrait s'avérer l'une des solutions bénéfique pour électrifier les zones enclavées du Cameroun et les zones rurales où le coût de la mise en oeuvre des lignes électriques augmente avec la distance par rapport au réseau électrique ». Vu ce fort potentiel, plusieurs projets sont projetés et d'autres sont en cours de réalisations dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque. La mise en place d'une centaine de mini centrales solaires photovoltaïques portées par FIDES GESTION à travers le pays visant à produire 500 Mégawatts d'énergie électrique destinée aux zones rurales. La firme chinoise HUAWEI qui a réalisé le projet d'éclairage de la route de SOA s'engage de construire une

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

14

centrale solaire destinée à électrifier 1000 localités au Cameroun. Le projet Sud-Africaine GSC Energy Ltd promet également de produire 500MW par l'énergie solaire dans la région septentrionale.

Figure 12: insolation annuelle reçue au Cameroun par région. Source : Samuel DJAOWE

I-6- Typologie du mode d'électrification rurale décentralisée

Actuellement dans les pays en voie de développement, on rencontre plusieurs types de systèmes pour électrifier les zones rurales. Le choix du système d'électrification (SET ou SEC) dépend des paramètres tels que le coût global d'investissement, de fonctionnement, de maintenance, des critères environnementaux et sociaux.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

15

I-6-1- Le système d'électrification individuel (SEI) ou mono-utilisateur

Le système d'électrification rurale décentralisé est favorisé par la distance éloignée du réseau électrique de la localité où la couverture par réseau électrique entraine le coût d'investissement conséquent et non rentable. Ceci est dû au nombre des poteaux à mettre en oeuvre, au câblage et surtout au revenu de la population rurale qui demeure faible.

Un système décentralisé permet une production plus rationnelle d'énergie et plus proche du consommateur. Cependant, son avantage est la réduction des pertes d'électricité sur les lignes de transmission. De plus, si la demande augmente de manière considérable, il est plus facile de planifier la capacité additionnelle requise au niveau du village. Ce mode d'électrification est généralement composé de deux sous-systèmes : Un sous-système permettant la production d'énergie électrique et un autre sous-système d'utilisation de cette énergie.

Ce type du système est aisé à mettre en oeuvre, mais limite l'usage de l'électricité à l'échelle domestique. Lorsque le cahier de charge n'est pas respecté par l'utilisateur ou lorsqu'il y a défaillance au niveau du système, ça peut entrainer la rupture d'énergie au niveau des ménages et peut aussi constituer une source d'emploi pour la main d'oeuvre locale. Les systèmes les plus rencontrés dans les zones rurales sont les panneaux photovoltaïques, les groupes électrogènes, unité de gazéification de la biomasse par cogénération et l'éolienne. Dans le cas de système photovoltaïque individuel ou familial, il est constitué de quelques panneaux, des régulateurs, des batteries et des onduleurs généralement d'une puissance inferieur à 1MWC (NAKOUL ZAKIA, 2010). En cas de l'existence des charges en continu DC, elles sont directement connectées à la sortie du régulateur et celles des charges en alternatifs AC sont reliées à la sortie de l'onduleur.

I-6-2- Le système d'électrification collectif (SEC) ou multi- utilisateurs

Le système d'électrification collective encore appelé production centralisée consiste à une production d'électricité à partir d'une centrale photovoltaïque (GE, microcentrale hydroélectrique...) pour tous les ménages d'un village non relié au réseau électrique. Il est adapté pour les ménages regroupés ou linéaires autour d'un axe routier grâce à la mutualisation des sources énergétiques et des équipements. Sa configuration est généralement constituée de trois sous-systèmes :

? Un sous-système de production d'énergie électrique appelé microcentrale ;

? Un sous-système de répartition /distribution de l'énergie appelé micro-réseau ;

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

16

> Un sous-système d'utilisation constitué des circuits de distribution et appareils électriques de l'utilisateur.

Le réseau de distribution local est généralement en basse tension monophasée alimentant les utilisateurs en 220V ou 230 V et peut aussi alimenter les petites unités de transformations des produits locaux dans les zones rurales. Son dimensionnement tient compte de l'ensemble des besoins énergétiques des populations de la zone à électrifier. Son installation nécessite un investissement colossal lié au transformateur, au réseau de distribution et au local pouvant abriter les équipements de stockage et de conversion d'énergie. La rupture de l'électricité dans toute la localité peut être causée par le non-respect de cahier de charge ou par un dysfonctionnement au niveau de la centrale. L'hybridation (GE, éolien...) dans certains cas est utilisée pour faire face au pic des charges et pour assurer la continuité des services en cas de rupture prolongée de la centrale mère.

Dans le cas d'une production centralisée par le système photovoltaïque, il peut constituer des éléments suivants :

> Un champ PV ou des sous champ PV ;

> Un système de conditionnement d'énergie via un régulateur ;

> Un système de stockage formé des batteries ;

> Un système de conversion d'énergie appelé onduleur ;

> Un transformateur BT ;

> Des armoires de distribution, de protection et des comptages ;

> Un système de secours en cas hybridation(GE).

Figure 13: système d'électrification collective PV à NGAN HA (BID)

J-6-3- Le système d'électrification par extension du réseau électrique

Électrification rurale par extension du réseau électrique consiste à connecter les localités rurales situées proches du réseau électrique (= 12 Km au Cameroun) à travers une ligne basse tension ou moyenne tension (rarement par haute tension). Elle est adaptée au profit des

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

17

localités où la densité de la population et la consommation sont assez élevées. Sa mise en place nécessite des investissements colossaux soit 26 000 000 FCFA/Km en MT (sylvain Quoilin, 2010) de moyenne tension en Afrique subsaharienne ; ce qui rend donc difficilement l'électrification rurale par extension du réseau pour les localités éloignées.

En fonction de type d'utilisation et des technologies, plusieurs sous-systèmes ont été illustrés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 2: les différents systèmes d'électrification

Les types de systèmes	Les sous systèmes	description
Le système d'électrification rurale	extension par réseau	Alimentation par un micro réseau
collective (SEC)	centrale solaire	(radial) habitat concentré, peu rentable, garantie la disponibilité
	centrale thermique	de l'énergie quotidienne, pénalise
	centrale hybride solaire-GE...	tout le monde en cas de dysfonctionnement
Le système d'électrification	kits solaires individuels	L'utilisateur gère lui-même son
individuelle	groupe électrogène individuel	énergie de manière indépendante, adapté au style de l'habitat
	micro système hybride individuel	dispersé, risque d'être pénalisé en cas de mauvaise gestion

Source : DAMIEN Thirault, 2004

I-7- État de l'Électrification Rurale au Cameroun

L'électrification rurale est l'accès à l'électricité des zones de faibles agglomérations et éloignées des centres urbains. Son enjeu au Cameroun est crucial qu'une intervention de pouvoir public est nécessaire pour réduire la pauvreté et améliorer la qualité de vie dans les zones rurales (Valérie NKUE et Donatien NJOMO, 2009). C'est ainsi que la mise en place de l'Agence d'Électrification Rurale vise à mener les actions dans ce sens. À l'état actuel, le Cameroun compte :

? 254 localités urbaines non électrifiées et 109 localités urbaines sont électrifiées ; ? 13634 localités rurales dont 3000 sont électrifiées.

Des nombreux critères ont été définis par AER pour le choix des localités à électrifier :

? Le nombre d'habitants (300 minimum) ; ? Une source d'énergie bien identifiée ;

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

18

> La distance entre la localité et le réseau électrique (= 12 Km) dans le cadre d'extension réseau ;

> Le poids démographique et l'existence des infrastructures socio-économiques ;

> L'acceptation du projet par la population et l'accessibilité à la localité.

L'absence du réseau électrique dans les zones reculées se justifie d'une part par la faible rentabilité de celui-ci et d'autre part la faible exploitation des sources des énergies renouvelables que regorge le pays. L'état de lieu actuel est caractérisé par :

> Un faible taux d'électrification rurale inférieur à 20% ;

> Une utilisation marginalisée des énergies renouvelables ;

> les infrastructures électriques majoritairement concentrées dans les chefs-lieux des unités administratives ;

> un modèle d'électrification accentué sur l'extension réseau ;

> un mode d'utilisation d'électricité basée plus sur l'éclairage.

En ce qui concerne le financement des projets d'électrification, en plus de fonds d'énergie rurale créé par le décret présidentiel N°2009/409 du 10/1012/09 et logé à l'agence d'électrification rurale. On note également la participation significative des partenaires au développement tels que la Banque Islamique de développement, Union Européenne, l'Espagne, Banque Mondiale et Banque Africaine de développement etc. le Tableau 3 et le tableau 4 indiquent respectivement les projets en cours de réalisation et les prix du Km par extension au réseau appliqués à l'AER.

Tableau 3: les projets d'électrification réalisés et en cours de réalisation

Les projets	État actuel	Partenaire de l'AER
Électrification de 33 localités dans 4 régions : centre, sud, Nord et Nord-Ouest	Réalisé et d'autres en cours	Banque Islamique de développement (BID) et l'État Cameroun
Électrification de 100 localités par extension du réseau MT, petite centrale hydroélectrique et solaires dans la de Rumpi (ERD-Rumpi)	Réalisés	UE et gouvernement du Cameroun
Projet d'électrification de 1000 localités dans toutes les régions du Cameroun	Études techniques sont en cours	HUAWEI/ETAT

Source : AER et MINEE

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

19

Tableau 4: les prix du Km par extension réseau

Désignation	Qté	Coût Unit [FCFA]
Ligne MT 54,6 mm^2 triphasée	km	16 000 000
Ligne MT 34,4 mm^2 triphasée	km	12 000 000
Ligne MT 34,4 mm^2 monophasée	km	6 000 000
Ligne BT Monophasée 4x25 mm^2	km	7 000 000
Ligne BT triphasée 3x50 mm^2+NP+2EP	km	10 000 000
Transformateur triphasé H61 50 KVA, 30 kV/B2	Ens.	6 000 000
Transformateur triphasé H61 100 KVa, 30 kV/B2	Ens.	8 000 000
Transformateur monophasé H61 25 kVa, 17,32 kV/B2	Ens.	3 500 000
I .A.C. M	Ens	3 000 000
Coupe circuit	Ens	100 000
Parafoudre	Ens	100 000
Branchement	Ens.	250 000

Source : AER

Ce tableau met en évidence les prix par Km appliqués dans le cadre des projets d'électrification rurale par extension du réseau électrique utilisant les poteaux en bois. On constate qu'un Kilomètre d'une ligne BT monophasée coûte plus de 7 000 000 FCFA et constitue un véritable obstacle pour les acteurs d'électrification et pour les localités éloignées du réseau électrique.

Dans ce chapitre, nous avons présenté un aperçu sur les systèmes photovoltaïques et les technologies de systèmes d'électrification rurale existante. Il est remarqué que le Cameroun possède un potentiel important en énergie solaire. Mais, ce dernier tarde à être valorisé et intégré dans les projets d'électrification rurale. Apres la lecture des travaux cités, une constante se dégage, sur le plan local aucune recherche ne s'est véritablement focalisée aux systèmes d'électrification rurale individuelle, notamment par les systèmes PV. Tous les chercheurs se sont plus intéressés à la description des énergies renouvelables dans sa globalité en Afrique ou à l'analyse des obstacles liés à l'électrification rurale. Notre travail se propose ainsi de combler ce vide en mettant en évidence la place des systèmes PV individuels dans les projets d'électrifications des localités éloignées du réseau et des ménages dispersés. La démarche et les outils seront abordés dans le prochain chapitre.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

20

CHAPITRE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES

Dans ce chapitre, nous présentons la démarche et les outils qui nous ont permis de mener à bien cette étude. Pour ce faire, les points suivants seront abordés tour à tour :

? présentation succincte de la zone d'étude ;

? Déroulement de l'enquête ;

? Outil d'analyse des données (SPSS) ;

? Méthode de dimensionnent des systèmes PV ;

? Outil de simulation des systèmes PV (PVSYST).

II-1-Presentation de la zone d'étude

NTUI-ESSONG est une localité située dans l'Arrondissement d'OBALA (figure 16), département de la LEKIE et Région du centre avec une population estimée à 400 habitants environs (ERE Développement). Il dispose d'environ 60 ménages dispersés et situés dans une forêt dense. Les autochtones de la localité sont en majorité les peuples Eton avec quelques ethnies venant de l'ouest et du grand nord. Situé au Sud d'OBALA sur une distance de 20 km et sa position géographique est comprise entre le 11,56° de longitude EST et 3,58° de latitude Nord avec une température moyenne de 23,10°C (coordonnée de GPS fournie par ERE DEVELOPPEMENT SARL). Cette localité est frontalière avec les villages tels que YEMKOUT, EFOK et NKOL BIEYEM. Le climat est caractérisé par type équatorial chaud et humide. L'agriculture est la principale activité et principale source de revenus de la population comme indique la figure 15 ci-dessous (cacao, manioc, maïs, banane, plantain...). La zone fait face à des sérieux problèmes d'enclavement liée à l'état délabré de la route non revêtue et devient difficilement praticable en saison de pluie. L'accès à l'électricité est un véritable challenge pour la population qui utilise la lampe à pétrole comme le moyen principal d'éclairage domestique.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

21

Figure 14 : activité agricole pratiquée par la population

Echelle : 100m

Figure 15: localisation de Ntui-Essong source : Google earth

II-2- Matériels

Les outils que nous avons utilisés pour mener cette étude concernent :

? Des fiches de questionnaires pour enquête auprès des ménages ;

? Du logiciel SPSS V20 pour le traitement des données d'enquête obtenues ;

? Du logiciel PVSYST V5_56 pour simuler les données de dimensionnement ;

? Du logiciel Visio pour réaliser les différents schémas ;

? Des équipements de protection individuelle tels que les casques pour la descente sur

le terrain.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

22

II-3- Déroulement de l'enquête

La démarche adoptée pour la réalisation de l'étude s'est appuyée sur l'exploitation de documentation, les entretiens avec les personnes ressources, les enquêtes sur le terrain et les consultations avec les parties prenantes. Ainsi, en concertation avec des experts de l'électrification rurale et les représentants de la Banque Islamique de Développement, les critères de sélection des ménages sont ceux suivants :

? être marié ou veuf (veuve) ;

? avoir une maison habitable dans la localité ; ? avoir au moins un enfant à l'école ;

? mener une activité.

Ensuite, nous avons choisi de définir différents besoins énergétiques habituellement rencontrés dans nos villages qui sont proposés aux populations. L'objectif principal de cette enquête vise à recenser les ménages par rapport aux différents niveaux de service proposés, les infrastructures sociales et de vérifier que la grille des tarifs trimestriels peut être supportée par les ménages.

Figure 16: photo de rencontre avec le chef du village

L'enquête de terrain a été menée pendant deux jours (samedi et dimanche) et l'équipe est composée de 3 stagiaires et 3 locaux pour faciliter le dialogue auprès des ménages. Ces enquêtes de terrain ont été faites auprès des 45 ménages et une fiche de questionnaires (annexe J) leur ont été soumises avec les différentes grilles tarifaires trimestrielles et les niveaux de service correspondants auxquels les ménages sont libres de souscrire en fonction de leurs capacités.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

23

II-3-1- La structure de la fiche d'enquête

La fiche d'enquête comporte un ensemble des questions fermées et des questions à choix multiples. L'élément principal d'entrée est le nombre d'habitant du village, avec l'effectif moyen de personnes qui composent un ménage.

La deuxième information utile est l'étude socioéconomique, c'est à dire la segmentation de ménages selon la capacité de paiement, activité pratiquée et le service souhaité.

Les différents appareils à utiliser dans le cadre de ce projet ont été proposés en tenant compte des habitudes de la population rurale, de la disponibilité sur les marchés locaux et des appareils moins énergivores afin de limiter la consommation excessive des ménages. Les caractéristiques des appareils et les temps de fonctionnement journalier ont été définis également (annexe A).

Figure 17: déroulement de l'enquête dans les ménages II-3-2- Outil d'analyse des données

Comme outil d'analyse, les données recueillies auprès des ménages seront traitées à l'aide de logiciel SPSS Version 20 (statistical package for the social sciences) utilisé pour l'analyse de traitement des données, d'exécution de procédure statistique, mathématiques et

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

24

présentation des résultats. Le choix de cet outil se justifie dans la mesure où il faut mettre à la lumière du bailleur de fonds des données obtenues sur le terrain et de croiser plusieurs variables. Les données à analyser sont les segmentations du confort en vue de croiser à la fois le niveau de confort et la solvabilité, les types de sources d'énergie utilisée et les dépenses effectuées par rapport à ces sources. Nous procéderons au test d'indépendance de khi-deux afin de vérifier la signification des liens existants entre les variables. Pour cela, nous allons formuler les hypothèses statistiques suivantes :

H0 : il n'existe pas une relation entre les variables ; H1 : il existe une relation entre les variables.

Il faudrait calculer les valeurs de khi-carré pour les comparer aux valeurs de khi - deux dans la table de Khi- deux (annexe D) et lire le coefficient de contingence qui indique le degré des liens entre deux variables d'une hypothèse.

Dans ce travail, les décisions seront prises dans les intervalles suivants :

? X2 cal > X²lu, H0 sera rejetée et H1 est acceptée ;

? X2 cal < X²lu, H0 sera acceptée et H1 rejetée ;

? Si le coefficient de contingence > 0.5 le lien entre les variables sera considéré fort ;

? S'il est compris entre 0.4 et 0.5, il sera considéré comme moyen ;

? S'il est inférieur à 0.4, considéré comme faible ;

Le choix du seuil de signification pour le test est de á = 5% =0.05 II-4- Dimensionnement des systèmes Photovoltaïques

Le dimensionnement d'un système photovoltaïque est la recherche de l'équilibre entre la demande énergétique exprimée et la puissance à installer tant du point de vue des modules que des batteries. La bonne optimisation de cette combinaison vise à définir le système le plus économique à l'acquisition et à l'entretien, qui soit à même de satisfaire le cahier de charge.

Une étude préalable du site est nécessaire pour évaluer les radiations solaires annuelles reçues dépendant de la situation géographique du site, l'orientation et l'inclinaison des modules, la présence des masques proches et lointaines, la période et les performances techniques du matériel envisagé pour une estimation de la production annuelle de l'installation. Dans l'impossibilité d'obtenir les données réelles de la localité, nous avons travaillé avec les données de la ville d'OBALA qui peuvent être approximativement la même chose dans la zone. Ces données ont été fournies par l'entreprise PHOENIX SYTEMS SARL spécialisée dans l'audit et les installations PV.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

25

Tableau 5: l'ensoleillement de la zone d'étude

^3.58

^11.56

⁵²⁸

^Juin

^4.61

^22.7

^Juillet

^4.33

^21.9

^Septembre

^4.63

^22.2

^Octobre

^4.55

^22.6

Source : PHOENIX SYSTEMS SARL (Yaoundé- Hippodrome, Tel : [phone])

Dans ce tableau, nous observons que :

^Mois

^{Ensoleillement}

^(KWh/m2/j)

^Température

^(°C)

^Latitude

(°)

^Longitude

(°)

^{Altitude (m)}

^Janvier

^5.73

^24.2

^Février

^5.86

^24.7

^Mars

^5.45

^24.1

^Avril

^5.19

^23.9

^Mai

^4.94

^23.7

? Le mois le plus ensoleillé est le mois de février avec une valeur de 5.85 KWh/m2/.jr ;

? Le mois le plus défavorable est le mois de juillet 4.33 KWh/m2/.jr ;

? Les quatre premiers mois et les deux derniers mois ont des valeurs supérieures à la

moyenne annuelle ;

? Soit un ensoleillement annuel reçu de 1841 KWh/m2.

^Aout

^4.37

²²

II-4-1- Méthodes de dimensionnement et choix des composants

^Novembre

^5.46

^22.8

^Décembre

^5.46

^23.5

^Moyen

^annuel

^5.01

^23.2

Le principe de base du dimensionnement repose sur l'efficacité énergétique, pour cela

il est conseillé d'utiliser le générateur photovoltaïque que pour l'électricité spécifique

(éclairage, télétransmission, force motrice...) et rejeter les applications thermiques de

l'électricité (NAKOUL ZAKIA, 2010). À cause des coûts élevés des équipements solaires, il

est judicieux de choisir la chaîne du système la plus courte possible, éviter si possible les

onduleurs et choisir les récepteurs à haut rendement. Il existe plusieurs méthodes et logiciels

de dimensionnement du système PV. Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons la méthode

simplifiée et un outil de simulation des systèmes photovoltaïques PVSYST.

II-4-1- 1-Méthode simplifiée

Encore appelée méthode analytique, la méthode simplifiée permet de calculer

manuellement la taille du générateur PV et suit une démarche que l'on peut résumer ainsi

qu'il suit :

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

26

II-4-1-1 -1-Dimensionnement des panneaux

Le dimensionnement des modules est tributaire de l'évaluation des besoins énergétiques journaliers (annexe A), cette évaluation dépend de la puissance des appareils et de leur durée d'utilisation exprimée en Wh /j. Dans le cadre de ce projet, les charges ont été proposées aux ménages.

La tension du système V_s dépendra des intervalles suivants (UTE C15 -712) :

? Pc < 150Wc, V_s =12V;

? 150Wc < Pc < 1000Wc, V_s = 24V; ? 1000Wc < Pc, V_s = 48V.

Avec V_s la tension du système du coté DC. Le besoin énergétique d'un appareil est de :

(II-5)

Puissance totale PT

P = ? Pt (II-6)

Avec Pi la puissance d'un appareil i en watt (W)

L'énergie totale consommée par les charges par jour est de Bt en wattheure /jour (Wh/jr) :

B= ? Bt=? Pt*Tt (II-7)
Avec Bi l'énergie d'un appareil i en wattheure (Wh) et Ti le temps en heure.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

27

courbe profil des charges de differentes options 4000
3500	3412
3000
(W) 2500 e puissance
2000				2218
1500	1427							Energie
t(Wh/jr) 1000								929				1146	Puissance
500	279 328				406			582	366				317
			230						200		270
	84								122
gie	68								25
ener

Figure 18: profil des besoins énergétiques journaliers et des puissances des différents

standings

Cette figure nous renseigne sur le profil des charges par jour selon les types de standings, on constate :

? Le standing V possède le besoin énergétique le plus élevé suivi du standing IV ; ? Le standing I à un besoin énergétique plus petit que les autres standings ;

? Au niveau des infrastructures sociales ; le CES a plus besoin d'énergie que les autres structures.

Estimation de l'énergie effective moyennant un onduleur est de :

(II-8)

Avec _BDC la consommation des charges en continu BAC la consommation des charges en alternative ??ond le rendement de l'onduleur : 95% ? Estimation de la taille du champ :

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

28

(II-9)

Avec Ei l'ensoleillement du mois le plus défavorable juillet avec 4.33 KWh/m2/.jr et K=0.7 coefficient correctif qui dépend des paramètres suivants (Alain RICAUD, 2009) :

> l'incertitude météorologique ;

> l'inclinaison non corrigée des modules suivants la saison ;

> la perte de rendement du module dans le temps (vieillissement et poussières) ;

> le rendement des cycles de charge et de décharge de la batterie ;

> le rendement du chargeur et de l'onduleur ;

> les pertes dans les câbles et connexions.

Pour les systèmes avec parc batterie, le coefficient k est en général compris entre 0,65 et 0,75 (Alain RICAUD, 2009). La valeur approchée que l'on utilise pour les systèmes avec batterie est de 0,7.

Déterminons le nombre de panneaux à mettre en série _Nsp et le nombre de panneaux par branches NbP

Le nombre de module à mettre en série

(II-10)

Avec Vmod la tension d'un module Les modules en parallèle

(II-11)

Avec puissance nominale du module en Wc

Nombre total des modules _NTP est de :

(II-12)

Énergie produite par les panneaux :

(II-13)

Avec la puissance crête installée en Wc et est le coefficient des pertes.
Les pertes concernent ici les :

> Pertes de l'onduleur ;

> Pertes de température ;

> Pertes de régulateur et de batterie ;

> Pertes de câbles et de connexions ;

> Pertes de masque ;

> Pertes dues au faible éclairement ;

> Pertes liées à la réflectivité environnante.

Sa valeur habituellement utilisée est entre 0.75 et 0.85, pour cette étude nous avons pris 0.85 pour les systèmes avec batterie (COOTIER J et al, 1996) ; car nous avons minimisé les pertes au niveau de l'onduleur, batterie et régulateur qui sont déjà pris en compte dans le calcul.

Relativement au contrat de partenariat existant entre l'AER et GROUPE NKAH ENGINNEERING, tous les prix des matériels pour cette étude seront pris et considérés comme référence dans cette structure. Les modules sont du type polycristallin (annexe F) de marque ASANTYS avec une garantie contre défaut de deux ans et une durée de vie de 25 ans.

II-4-1-1-2- Dimensionnement du parc des batteries

La détermination du parc de batterie est réalisée à partir de la prise en compte d'un certain nombre de jours d'autonomie à assurer dans des conditions de production nulle. Ce nombre de jours varie selon les zones climatiques, mais également suivant les applications. Il est défini entre 3 jours et 3 semaines d'après la norme NFC 58510. Le calcul de capacité totale de la batterie est fonction de :

> La profondeur de décharge profonde Dm définie par le constructeur : 70 % (OPZ

HOPPECKE) ;

> La tension du système V_s ;

> Du rendement de batterie ??batt : 80% ;

> Nombre de jour d'autonomie Naut : 3 jours ;

La capacité totale de batterie est de :

(II-14)

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

29

Le nombre de batteries à mettre en série est :

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

30

(II-15)

Le nombre de branches est de :

(II-16)

Le nombre total de batteries _NTb est de :

(II-17)

L'énergie stockée pendant la durée d`autonomie est de :

(II-18)

Le taux décharge journalier :

(II-19)

Le taux décharge pendant la durée d'autonomie est de :

(II-20)

Les batteries pour cette étude seront de type au plomb avec un électrolyte gélifié et de marque OPZ HOPPECKE (annexe H). La faible maintenance et sa forte résistance aux intempéries sont les paramètres clés de ce choix.

II-4-1-1-3-Dimensionnement du régulateur

Le dimensionnement du régulateur se fait en fonction de la tension des panneaux, du courant maximal produit par les panneaux et la tension des batteries.

La tension doit être égale à la tension du band des batteries et doit être capable de régulariser la tension maximale des panneaux.

La tension du régulateur est de :

(II-21)

le courant du régulateur est de :

(II-22)

F= 1,25 et 1.15 facteurs de sécurité (UTE C15 -712)

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

31

Les régulateurs phocos de marque MPS (annexe G) sont adaptés pour les projets d'électrification rurale car sont caractérisés par une fonction de régulation de température intégrée et une visualisation de l'état de charge et de décharge des batteries grâce à l'écran d'affichage.

II-4-1-1-4-Dimensionnement de l'onduleur

L'onduleur est dimensionné en fonction de plusieurs paramètres :

? La tension d'entrée, c'est la même tension des batteries ou du régulateur ; ? La tension de sortie : 220 ou 230 VAC ;

? La puissance nominale. La puissance de l'onduleur est de :

(II-23)

Avec _PCeAC la puissance des charges en alternative et F coefficient de sécurité F = 1.05 (COTTIER et al, 1996).

Le courant d'entrée de l'onduleur est de :

(II-24)

Le courant de sortie de l'onduleur est de :

(II-25)

Avec _VAC la tension en alternative et le facteur de puissance, considéré ici

résistif.

Les onduleurs de marque PHOENIX INVERTER de fabricant Victron Energy (annexe I) sont disponibles dans l'entreprise partenaire avec un signal parfaitement sinusoïdal, un système de coupure et un système de protection automatique intégré.

II-4-1-1-5-Dimensionnement des câbles

Le câble ayant une résistance, une partie de l'électricité qu'il transporte se transforme en chaleur, Il se produit donc une baisse de tension qui peut entrainer l'effet joule, Plus ces résistances sont élevées moins le courant pourra facilement circuler et une réduction de l'intensité s'ensuit, d'où une étude minutieuse des sections de câbles. Les câbles conseillés pour les systèmes doivent répondre aux caractéristiques ci-après :

? Température d'exploitation - 40°c à + 125°c ; ? Tension nominale 600V à 1000V et flexible ;

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

32

> Surcharge en court-circuit jusqu'à + 280°c et une bonne résistance aux agents atmosphériques ;

> En cuivre étamé et facile à dénuder....

Mais il faut remarquer qu'en continu les sections de câbles sont plus importantes qu'en alternatif ; car les pertes sont élevées en continu qu'en alternatif et elles seront choisies conformément à la norme NFC 15 - 100. Les calculs des sections de câbles seront effectués

entre les différents compartiments avec chute de tension permise est = 3%.

> La section des câbles entre les panneaux et le système de régulation _SPR avec une distance aller - retour _LBR, elle est dimensionnée en fonction de courant de court-circuit et la tension en circuit ouvert. Pour minimiser les pertes, il est conseillé de ne pas éloigner les éléments ; dans le cadre de ce projet nous proposons une distance maximale de 10 m entre les panneaux et le régulateur.

(II-26)

Avec _VCO la tension en circuit ouvert des panneaux et ñ résistivité du câble cuivre ñ = 1,7.10^-8 ?.m.

> La section des câbles entre le système de régulation et le band des batteries _SRB avec une distance aller - retour _LRB, elle est dimensionnée en fonction du courant maximal et la tension maximale délivrés par les panneaux.

Nous considérons une distance limite de 1.5 m entre le régulateur et le band des batteries.

(II-27)

Avec Imax ^et Vmax respectivement le courant maximal et la tension maximale.

> La section entre le band des batteries et l'onduleur _SBO avec une distance aller - retour LBO.

Elle est dimensionnée en fonction du courant d'entrée de l'onduleur et la tension du système. Nous prenons une distance maximale de 1.5 m entre le band des batteries et l'onduleur.

(II-28)

Cas d'éclairage public

> La section des câbles entre les panneaux et le système de régulation _SPR avec une distance aller - retour LPR.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

33

Elle est dimensionnée en fonction de courant de court-circuit et la tension en circuit ouvert. Pour minimiser les pertes, il est conseillé de ne pas éloigner les éléments ; dans le cadre de ce projet nous prenons une distance maximale de 2 m entre les panneaux et le régulateur.

(II- 29)

? La section entre le band des batteries et la lampe _SBL dans le cas d'éclairage public avec une distance aller - retour LBL.

Elle est dimensionnée en fonction du courant maximal des panneaux et la tension du système. Nous proposons une distance maximale de 1 m entre le band des batteries et lampe.

(II-30)

II-4-1-1-6-Dimensionnement des coffrets et des organes de protection

Les installations photovoltaïques nécessitent des connecteurs ou coffrets pour joindre les câbles ou pour effectuer les différentes mesures du système. Dans certains cas, Ils peuvent contenir des organes de protection comme les diodes anti retour, le parafoudre, les sectionneurs et les fusibles. Les coffrets doivent résister aux influences des facteurs environnementaux, notamment aux chocs, aux agents chimiques et aux fortes températures. À l'intérieur, ils sont soumis aux indices de protection IP20 et IK00. À l'extérieur la norme

autorise IP44 et IPK07 et la tension ainsi que le courant du coffret sont en fonction
de tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit (UTE15- 712).

(II-31) (II-32)

Les fusibles dans un système PV sont les organes qui assurent la protection de celui-ci contre les surintensités lors des défauts électriques. La norme propose l'utilisation des fusibles à partir de trois chaines en parallèle et sont placés dans chaque string. Les calibres sont respectivement en fonction de la tension à vide et du courant en court-circuit moyennant des coefficients de sécurité.

(II- 33) (II- 34)

Les parafoudres sont des dispositifs de protection des panneaux contre les surtensions induites dans la partie DC. Ils sont utilisés lorsque le risque de foudre est important. La norme NF EN 61643-11 catégorise deux types de parafoudres à savoir : le parafoudre de type 1 et le

parafoudre de type 2. Le choix entre ces deux types de parafoudres dépend de niveau keraunique. Dans le cadre de cette étude, le parafoudre de type 2 sera utilisé car la zone d'étude présente un faible taux de foudre selon le chef du village.

II-4-1-2- Outil de simulation : PVSYST

PVSYST est un logiciel de dimensionnement et de simulation des systèmes photovoltaïques conçu par le groupe d'expert en énergie à l'Institut de science et de l'Environnement de l'Université de Genève. Il comprend quatre sous-systèmes PV, à savoir :

> système PV autonome isolé ; > Système de pompage ;

> Système raccordé au réseau ; > Système PV réseau CC.

Dans le cadre de notre étude, nous allons utiliser la version v5.56 DEMO de 45 jours téléchargeable gratuitement sur le site www.pvsyst.com. L'utilisation permet d'obtenir le profil de production, d'irradiation du site et diagramme des pertes, etc.

Les étapes pour simuler une installation photovoltaïque sur PVSYST sont :

> Insérer le nom du projet ;

> Lieu du projet avec ses coordonnées géographiques ;

> Choix de l'orientation des modules ;

> Définition des charges avec ses caractéristiques ;

> Simulation et analyse et interprétation des résultats.

Figure 19 : donnée d'entrée du projet
Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014	34

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

35

II-4-1-2-1- Données du site sur PVSYST

Dans cette section, il suffit d'introduire les coordonnées de la zone d'étude pour obtenir les données sur les irradiations, la température et le vent comme le montrent les différentes figures ci-dessous.

Figure 20 : coordonnées géographiques du site

Cette figure montre le fond d'écran de logiciel dans lequel il faut introduire les coordonnées du site à savoir le nom du site, le pays, la région, la latitude, la longitude et l'altitude afin d'obtenir l'information sur les données de l'ensoleillement du site comme nous présente la figure ci-dessous.

Figure 21: données sur l'ensoleillement du site

Les données de cette figure présentent l'irradiation et la température annuelle de la zone d'étude. On constate qu'il existe une légère différence entre les données obtenues auprès de l'entreprise Phoenix système. Ici, le mois le plus défavorable est le mois d'Aout avec 4.29 KWh/m²/.jr (respectivement le mois le plus favorable est le mois d'Avril avec 5.60 KWh/m²/jr) alors que celui du Phoenix, le mois de juillet est le mois le plus défavorable avec 4.33 KWh/m²/.jr (respectivement le mois le plus favorable est le mois de Février avec 5.86

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

36

KWh/m²/.jr). Au niveau des températures, on constate aussi une différence, ici les mois les moins chauds sont les mois du Juillet, Octobre et Novembre (respectivement les mois les plus chauds sont les mois de Mars et Avril) alors que les données du Phoenix met en évidence juillet comme le mois le moins chaud et février comme le mois le plus chaud. Relatif à ces données, l'ensoleillement annuel déduit est de 1774 KWh/ m2.an contre 1841 KWh/ m2.an fournit par Phoenix systems. L'indice de clarté est de 0.5 (annexe E).

Figure 22: diagramme d'irradiation mensuelle

Les informations de ce diagramme mette à jour l'irradiation globale, diffuse et directe à l'horizontal. On constate aussi que la vitesse du vent dans la zone du projet est faible (1.023 m/s), ceci peut être un avantage pour les supports qui seront mis en place pour les panneaux. Le prochain chapitre nous présentera de manière détaillée les résultats de notre étude.

Ce chapitre était consacré à la méthodologie et les outils utilisés pour l'étude. Nous avons présenté brièvement dans un premier temps la démarche adoptée qui nous permettra d'obtenir les données sur le terrain. Ensuite nous avons décliné la méthode de dimensionnement la plus utilisée pour déterminer les caractéristiques des systèmes PV proposés. Afin les outils utilisés ont été présentés de manière succincte pour l'analyse et simulation des données.

Cette méthode et ces outils ci hauts mentionnés nous permettront de présenter les résultats et de les discuter au chapitre suivant.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

37

CHAPITRE III : RÉSULTATS ET DISCUSSIONS

Dans ce chapitre, il s'agira de présenter les résultats obtenus et les discutés. Il sera donc organisé comme suit :

? La présentation des résultats de l'enquête du terrain ; ? La présentation des résultats de dimensionnement ; ? La présentation des résultats de simulation ; ? Le choix des matériels et une étude financière.

III- 1- Résultats et analyses de l'enquête du terrain

L'enquête auprès des ménages a permis d'obtenir les résultats ci-dessous :

Tableau 6: Répartition des types d'activités menées

Types d'activités		Effecti fs	Pourcentag e	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
	agriculture	28	62,2	62,2	62,2
	commerce	12	26,7	26,7	88,9
	fonctionnaire, taxi, retraité	5	11,1	11,1	100,0
	Total	45	100,0	100,0

standing I Standing II Standing III Standing IV Standing V

Proportion des menages par standing

18%

11%

7%

24%

40%

Figure 23: diagramme des pourcentages des ménages par Standing proposés
Source : enquête sur le terrain, Mai 2014

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

38

Au vu de ce tableau et de cette figure, on note que l'activité la plus menée par la

population dans ce village est l'Agriculture (62%), pour confirmer cette logique nous allons vérifier l'hypothèse statistique suivante :

a) L'influence du type d'activité menée sur les choix standings.

Tests du Khi-deux
		Valeur		ddl			Signification asymptotique (bilatérale)
Khi-deux de Pearson		28,044^a				8	,000
Rapport de vraisemblance		29,208				8	,000
Association linéaire par linéaire		19,064				1	,000
Nombre d'observations valides		45
a. 13 cellules (86,7%) ont un effectif théorique inférieur à 5. L'effectif théorique minimum est de ,33.
Mesures symétriques
			Valeur		Erreur standard asymptotique			T approximé		Signification approximée
Nominal par Nominal	Coefficient de contingence		,620							,000
Intervalle par Intervalle	R de Pearson		,658		,102			5,734		,000^c
Ordinal par Ordinal	Corrélation de Spearman		,657		,096			5,718		,000^c
Nombre d'observations valides			45
a. L'hypothèse nulle n'est pas considérée.												b. Utilisation de l'erreur standard asymptotique dans l'hypothèse nulle.
c. Basé sur une approximation normale.

Le coefficient de contingence observé dans ce tableau est de 0.62, supérieur à 0.5 et le

test de Khi-deux, _X2cal est de 28.04 avec un degré de liberté (ddl) de 8, _X2lu dans la table de Khi - deux est de : 15,51.

X²cal supérieur au _X2lu, l'hypothèse H0 est rejetée et H2 est confirmée.

Au vu de ce test vérifiant l'hypothèse, on constate que le type d'activité influence

fortement le choix du standing qu'il faudrait fixer les forfaits trimestriels en tenant compte de cette réalité.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

39

En ce qui concerne les infrastructures sociales et les points de rassemblement, on note la présence d'une école primaire, d'un CES et un recensement de cinq points de l'éclairage public.

Tableau 7 : le nombre d'enfants inscrits à l'école dans les ménages

Nombre d'enfants inscrits à l'école
		Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide	1	15	33,3	33,3	33,3
	2	16	35,6	35,6	68,9
	3	6	13,3	13,3	82,2
	4	4	8,9	8,9	91,1
	5	2	4,4	4,4	95,6
	6	2	4,4	4,4	100,0
	Total	45	100,0	100,0

Source : enquête sur le terrain, Mai 2014

Ce tableau nous renseigne sur le nombre d'enfants inscrits à l'école, on constate que 16 ménages sur les 45 ont 2 enfants inscrits à l'école et 15 ménages ont 1 enfant à l'école. Ceci constitue un argument supplémentaire pour encourager la Banque Islamique de Développement pour réaliser ce projet.

Figure 24: infrastructures scolaires (école primaire et CES)

Au cours de cette enquête, nous avons observé quelques groupes électrogènes dans les ménages les plus nantis et dans les débits des boissons. Le fonctionnement de ces groupes engendre des dépenses énormes au quotidien (carburant et maintenance) soit une dépense mensuelle de plus de 10 000 FCFA ; le litre de carburant coûte 600 FCFA/litre et en cas de panne, il faudra déplacer le réparateur d'OBALA. Les moins nantis sont réduits à s'éclairer à la lampe à pétrole (80 %) le litre de pétrole étant à 500 FCFA dans la zone.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

40

Figure 25: groupe électrogène et PV rencontrés dans les ménages et le bar
Tableau 8: les services communautaires et les points de rassemblements

Structure	nombre	Caractéristiques	Forfait trimestriel
École public	1	3 salles, 1 bureau du directeur	10 000 FCFA
CES	1	4 salles et un petit bâtiment de 2 salles	15 000 FCFA
Lieux de culte	1	2 points lumineux	1 500 FCFA
Éclairage public	5 points		Pas de forfait à payer, mais les charges sont supportées par la population

Source : enquête sur le terrain, Mai 2014

Menages par sources d'energies et depenses effectuées

lampe petrole lampe solaire Groupe electrogene

nombre des menages

18

16

14

12

10

4

8

0

6

2

17

[1000 5000[ [5000 9000[ [9000 13000[ [13000 [

4

13

5

3

1

2

Figure 26: Effectif des ménages et des dépenses effectuées par sources d'énergies utilisées

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

41

Tableau 9: repartions des sources d'énergies

Sources d'énergies utilisées
		Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide	lampe à pétrole	36	80,0	80,0	80,0
	lampe solaire	4	8,9	8,9	88,9
	groupe électrogène	5	11,1	11,1	100,0
	Total	45	100,0	100,0

Source : enquête sur le terrain, Mai 2014

Il ressort de cette figure et de ce tableau que la source d'énergie la plus utilisée par les ménages est la lampe pétrole avec 80%. La plupart de ces ménages dépensent entre 1000 FCFA et 13000 FCFA par mois selon la taille des ménages. On note également la présence des groupes électrogènes dans certains débits de boissons et des ménages, ces derniers déboursent plus de 13000 jusqu'à 20 000 FCFA représentant les frais de carburant et de maintenance par mois. La lampe solaire constitue la source d'énergie la plus marginalisée (8.9%).

Repartition des menages selon l'option tarifaire choisie et des

depenses

2000 5000 8000 15000 20000

[1000 5000[ [5000 9000[ [9000 13000[ [13000 [

5

11

6

4 4 4

1

2

3

2

2

1

12

10

8

6

4

2

0

Figure 27 : Diagramme des ménages en fonction des forfaits choisis et des dépenses
Source : enquête sur le terrain, Mai 2014.

Cette figure nous édifie sur le choix opéré par les ménages en fonction de leurs possibilités de payer les forfaits trimestriels, on constate 11 ménages dépensent entre [1000 5000[ont choisi le forfait 2000 FCFA, cette tranche des ménages comme activité principale l'agriculture. C'est elle qui constitue le poumon de ce projet. On constate aussi que 3 ménages de cet échantillon dépensent plus de 13 000 FCFA par mois pour se procurer des sources

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

42

d'énergies conventionnelles. Ces ménages sont pour la plupart des fonctionnaires ou des commerçants. Ainsi, nous allons vérifier l'hypothèse sur la capacité de payement des ménages suivants.

b) Les forfaits trimestriels proposés peuvent être payés par les ménages.

Tests du Khi-deux
		Valeur		ddl			Signification asymptotique (bilatérale)
Khi-deux de Pearson		33,856^a				12	,001
Rapport de vraisemblance		33,944				12	,001
Association linéaire par linéaire		16,254				1	,000
Nombre d'observations valides		45
a. 17 cellules (85,0%) ont un effectif théorique inférieur à 5.
Mesures symétriques
			Valeur		Erreur standard asymptotique^a			T approximé^b		Signification approximée
Nominal par Nominal	Coefficient de contingence		,655							,001
Intervalle par Intervalle	R de Pearson		,608		,105			5,019		,000^c
Ordinal par Ordinal	Corrélation de Spearman		,487		,136			3,652		,001^c
Nombre d'observations valides			45
a. L'hypothèse nulle n'est pas considérée.												b. Utilisation de l'erreur standard asymptotique dans l'hypothèse nulle.
c. Basé sur une approximation normale.

Dans ce test, nous constatons que le coefficient de contingence est de 0.65 est

supérieur à 0.5, il existe un lien fort entre les dépenses mensuelles effectuées et le choix des forfaits trimestriels proposés pour la maintenance.

D'autre part, on constate que le X²cal est 33.86 avec un degré de liberté de 12, _X2lu est 21.03 selon la table de Khi - deux au seuil de signification de 0.05.

Par conséquent _X2cal largement supérieur au _X2lu, l'hypothèse H0 est rejetée et H1 acceptée.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

43

Il découle donc que les forfaits trimestriels proposés aux ménages peuvent être supportés par les ménages. Les dépenses mensuelles effectuées par ces ménages en utilisant les sources d'énergie conventionnelle sont largement supérieures aux tarifs proposés.

Tableau 10 : opinion des ménages sur la connaissance de l'énergie solaire

		Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide	oui	13	28,9	28,9	28,9
	non	32	71,1	71,1	100,0
	Total	45	100,0	100,0

Source : d'enquête sur le terrain, Mai 2014

L'information de ce tableau révèle que 32 ménages sur les 45 interrogés ne connaissent pas l'énergie solaire PV, soit 71.2 % et 13 % des ménages ont une idée de l'énergie solaire. Pour la mise en oeuvre de ce projet, il est judicieux de procéder à une sensibilisation et à une formation des ménages sur l'utilisation de l'énergie solaire.

Tableau 11 : degré de satisfaction par rapport au tarif et standing proposé

		Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide	non	14	31,1	31,1	31,1
	oui	31	68,9	68,9	100,0
	Total	45	100,0	100,0

Source : enquête sur le terrain, Mai 2014

Ce tableau met en évidence, le degré de satisfaction des ménages par rapport aux tarifs et aux standings proposés. On constate que 68.9 % des ménages sont d'accord avec les services proposés et des plans tarifaires aussi. Mais une partie des ménages n'est pas d'accord avec les services proposés soit 31.1 %, leur revendication concerne beaucoup plus l'augmentation des nombres des appareils et le temps de fonctionnement.

Pour la maintenance et l'espace nécessaire pour les systèmes, nous avons obtenu 100 % des ménages favorables pour assurer les maintenances élémentaires du système et disposer des espaces nécessaires pour l'installation des systèmes.

Au terme de cette enquête, les résultats montrent que les ménages utilisent beaucoup plus des sources d'énergies habituelles rencontrées dans nos villages notamment les lampes à pétrole. L'utilisation de ces lampes entraine des dépenses colossales dans les ménages alors

que ces derniers ont pour la plupart comme activité l'agriculture. Il est donc judicieux de mettre en place des plans tarifaires adaptés aux réalités de cette localité. L'enjeu de ce projet est capital pour cette localité vu le nombre d'enfants inscrits à l'école et la présence des infrastructures scolaires. Il sera nécessaire d'intégrer la population dans la gestion de ce projet, car la plupart de cette population ignore fortement l'énergie solaire malgré leur volonté d'accueillir ce projet à bras ouvert. Les tests effectués montrent qu'ils existent un lien entre les différents variables et que les forfaits proposés peuvent être payés par les ménages.

III-2 -Résultats de dimensionnement des systèmes

? Standing I

Étape 2

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

44

Le courant de régulateur est :

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

45

La tension du régulateur est :

? Le courant d'entrée ;

? Le courant de sortie ;

3.70 mm²

Soit une section conforme à la norme NFC 15 - 100 de 4 mm² Distance régulateur et batteries

0.60 mm²

Soit une section conforme à la norme NFC 15 - 100 de 1.5 mm² Distance band des batteries et onduleur

mm²

Soit une section conforme à la norme NFC 15 - 100 de 1.5 mm² La tension et le courant du coffret sont :

.

D'après les équations II-9 à II-34, on obtient les résultats des autres standings

synthétisés dans le tableau 12 ci-dessous.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

46

Tableau 12 : synthèses des valeurs théoriques calculées

composants	Valeurs théoriques calculées	Standing II	Standing III	Standing IV	Standing V	Eglise	Éclairage public	EP	CES
Bc		334	1489	2296	3577	381	200	947	1166
Panneaux	PC	110	491	757	1180	125	65.98	312	384
	Ns	1	1	1	2	1	1	1	1
	Nb	1	2	2	3	1	1	2	2
	NT	1	2	2	6	1	1	2	2
	EPv	442	1914	3036	6073	478	258	1178	1619
batteries	Ct	149	333	513	399	170	89.29	212	261
	Nsb	1	4	4	8	2	1	4	6
	Nb	2	1	1	1	1	1	1	1
	Nt	2	4	4	8	2	1	4	6
	Est	1788	7992	12312	19152	2040	1072	5088	6264
	dq	18.68	18.63	18.65	18.68	18.68	18.66	18.61	18.61
	dqaut	56.04	55.89	55.95	56.03	56.03	55.98	55.83	55.84
regulateur	Ireg	10.19	20	32.25	32.25	11	6.13	12.8	20.75
	Vreg	12	24	24	48	12	12	24	24
onduleur	Pceond	44.21	193.42	309.47	469.47	110.53		171.32	198.95
	Ieond	3.68	8.06	12.89	9.78	9.21		7.14	8.29
	Isond	0.20	0.88	1.41	2.13	0.53		0.78	0.90
Section de	SPR	4.40	4.27	6.72	3.36	4.74	0.53	2.67	5.17
câbles	SRB	0.60	0.69	0.73	0.2	0.78	0.28	0.42	0.83
	SBO	0.36	0.57	0.91	0.35	1.3	0.40	0.51	0.58
coffret	Vcof	24	50	50	100	24	24	50.025	41.86
	Icof	12.74	26	32.25	32.25	11	6.13	12.8	20.75

Ce tableau nous renseigne sur les valeurs théoriques calculées par la méthode simplifiée, elles vont nous permettre de choisir des valeurs proches supérieures à partir des fiches techniques existantes (annexe). Les valeurs obtenues nous donnent les courbes de production et de consommation de la figure 29 ci-dessous en fonction du mois.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

47

Figure 28 : les courbes de production et de consommation des divers standings

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

48

Les différentes courbes obtenues ci-dessus nous renseignent sur l'énergie brute annuelle produite et l'énergie annuelle consommée des standings proposés. Les constats et les observations qui se dégagent de ces courbes nous permettent de faire des analyses suivantes :

? Les courbes de production sont au-dessus des courbes de consommation ;

? Les quatre premiers et les deux derniers mois, nous observons des grandes ouvertures entre les courbes de production et les courbes de consommation ;

? Au niveau des mois de juin, juillet, août, septembre et octobre, nous remarquons un rapprochement entre les courbes de production et les courbes de consommation (standing V). À ce niveau aussi, les courbes de production se trouvent en dessous des courbes de production moyenne ;

? Au mois de juillet, les courbes de production sont très rapprochées des courbes de consommation.

Au vu de ces analyses, nous pouvons dire que l'énergie produite tout au long de l'année par les différents systèmes PV dimensionnés assure de manière satisfaisante les besoins énergétiques de ménages pendant toute l'année. Les grandes ouvertures au début et à la fin des courbes caractérisent un fort ensoleillement qui se traduit par un excèdent de production pendant ces mois. Le rapprochement au mois de juillet justifie le mois le plus défavorable pris comme référence pour dimensionner les systèmes. Pendant cette période, les utilisateurs doivent respecter les cahiers de charge afin d'assurer le bon fonctionnement des systèmes.

Ces différentes courbes peuvent permettre aux utilisateurs de bien maitriser leurs consommations, c'est-à-dire que pendant les mois où l'ensoleillement est maximal (janvier, février, mars, avril, mai, novembre et décembre) ils peuvent ajouter des appareils de basse consommation pour utiliser l'énergie excédante produite ou alors d'injecter et vendre l'énergie excédante produite sur le réseau électrique (si les systèmes sont raccordés au réseau). Nous allons encore confirmer cette hypothèse de satisfaction par les résultats de simulation sur PVSYST dans le paragraphe suivant.

III-3- Résultats et discussion de simulation sur PVSYST

Après avoir introduit les données de charges de chaque standing dans PVSYST, nous présentons ici les résultats de simulation de chaque standing. Dans cette étude, nous prenons comme inclinaison pour tous les différents systèmes à 10° et une orientation en plein sud comme l'illustre la figure 30 ci-dessous.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

49

Figure 29 : inclinaison et l'orientation des modules

i- Résultat du standing I sur PVSYST

Nous proposons ici d'examiner les résultats du standing I simulés sur PVSYST pour valider les données calculées avec la méthode manuelle.

Figure 30: diagramme du bilan d'énergie simulé sur PVSYST

Ce diagramme révèle le besoin énergétique des ménages du standing I, l'énergie fournie aux ménages du standing I ainsi que les différentes irradiations solaires. On constate que l'énergie effective à la sortie du champ est de 122.3 KWh/an, largement supérieure au

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

50

besoin énergétique calculé du standing I soit 104.02 KWh/an, ceci confirme la courbe de production et de consommation obtenue avec la méthode simplifiée.

Figure 31 : diagramme des pertes d'énergie

Ce diagramme des pertes nous édifie sur les différentes pertes d'énergie des ménages du standing I au niveau des différentes chaines de conversion et de transmission.

ii- Résultat de simulation du standing II sur PVSYST

Dans cette section, il s'agit aussi de présenter et d'analyser les résultats de simulation du standing II sur PVSYST.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

51

Tableau 13 : bilan d'irradiation annuelle

^STANDING II
	^GlobHor	^GlobEff	^E Avail	^EUnused	^E Miss	^E User	^E Load	^SolFrac
	^kWh/m2	^kWh/m2	^kWh	^kWh	^kWh	^kWh	^kWh
^Janvier	^138.9	^141.1	^13.23	^0.008	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
^Février	^138.0	^138.0	^12.44	^0.538	^0.000	^10.64	^10.64	^1.000
^Mars	^165.8	^160.8	^14.73	^0.991	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
^Avril	^168.0	^157.0	^14.81	^1.640	^0.000	^11.40	^11.40	^1.000
^Mai	^168.9	^153.2	^14.75	^1.273	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
^Juin	^144.9	^130.0	^12.65	^0.158	^0.000	^11.40	^11.40	^1.000
^Juillet	^134.8	^122.6	^11.83	^0.014	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
^Août	^133.0	^123.3	^11.90	^0.020	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
	^143.1	^136.5	^13.18	^0.261	^0.000	^11.40	^11.40	^1.000
	^158.1	^156.0	^14.76	^1.675	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
	^140.1	^142.2	^13.58	^0.635	^0.000	^11.40	^11.40	^1.000
	^140.1	^143.9	^13.22	^0.455	^0.000	^11.78	^11.78	^1.000
	^1773.9	^1704.7	^161.08	^7.669	^0.000	^138.70	^138.70	^1.000

^Septembre

^Octobre

^Novembre

^Décembre

^Année

Où :

Glob Hor (horizontal global irradiation) : irradiation globale horizontale ;

Glob Eff (effective global) : irradiation effective ;

E Avail (available solar energy) : énergie solaire disponible ;

E Unused (unused energy loss) : énergie inutilisée ;

E Miss (Missing Energy) : l'énergie Perdue ;

E User (Energy supplied to the user) : l'énergie fournie à l'utilisateur ;

E Load (Energy need of the user) : les besoins en énergies de l'utilisateur ;

SolFrac : est la fraction solaire = E User/E Load.

Ce tableau nous montre les différentes irradiations horizontales (Glob Hor), irradiations effectives (Glob Eff) ainsi que l'énergie disponible et utilisée annuellement etc. On observe que l'énergie annuelle fournie à la charge est de 138.70 KWh et le besoin énergétique annuel du standing étant de 121.9 KWh/an (annexe A).si le cahier de charge est respecté par les ménages, il y aura pas de problème en ce qui concerne la fourniture d'énergie.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

52

Figure 32 : profil annuel de l'irradiation reçue et de l'énergie

iii- Résultat du standing III sur PVSYST

Figure 33 : diagramme de profil d'énergie du standing III

Ce diagramme présente le bilan annuel de l'irradiation reçue et l'énergie disponible ainsi que celle fournie aux ménages du standing III. Il ressort que l'énergie annuelle fournie aux ménages du standing III est de 529.3 KWh alors que le besoin énergétique évalué est de 520.85 KWh/an. Ce qui entraine la validation de notre dimensionnement ci haut avec la méthode analytique par rapport à la couverture des besoins énergétiques au long de l'année.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

53

Figure 34 : diagramme de production énergétique du standing III par puissance installée.

Dans le cas présent, la puissance installée étant 0.52 KWC. L'énergie annuelle fournie aux ménages de ce type sera de 0.52*2.79*365 = 529.54 KWh. Ce qui confirme les données du diagramme de la figure 34. L'information sur les pertes énergétiques est détaillée sur le diagramme ci-dessous.

Figure 35 : diagramme des pertes énergétiques

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

54

iv- Résultat du standing IV sur PVSYST

Tableau 14 : tableau de bilan d'énergie simulée du standing IV

^mois	^GlobHor	^GlobEff	^E Avail	^EUnused	^E Miss	^E User	^E Load
			^kWh	^kWh	^kWh	^kWh	^kWh
^Janvier	^138.9	^141.1	^80.87	^0.044	^0.000	^73.47	^73.47
^Février	^138.0	^138.0	^78.22	^0.000	^0.000	^66.36	^66.36
^Mars	^165.8	^160.8	^92.42	^5.362	^0.000	^73.47	^73.47
^Avril	^168.0	^157.0	^90.70	^4.774	^0.000	^71.10	^71.10
^Mai	^168.9	^153.2	^89.54	^0.019	^0.000	^73.47	^73.47
^Juin	^144.9	^130.0	^77.19	^0.055	^0.000	^71.10	^71.10
^Juillet	^134.8	^122.6	^72.45	^0.079	^0.000	^73.47	^73.47
^Août	^133.0	^123.3	^71.69	^0.109	^0.000	^73.47	^73.47
^Septembre	^143.1	^136.5	^79.03	^0.049	^0.000	^71.10	^71.10
^Octobre	^158.1	^156.0	^90.30	^5.829	^0.000	^73.47	^73.47
^Novembre	^140.1	^142.2	^82.57	^0.024	^0.000	^71.10	^71.10
^Décembre	^140.1	^143.9	^82.82	^0.067	^0.000	^73.47	^73.47
^Année	^1773.9	^1704.7	^987.81	^16.413	^0.000	^865.05	^865.05

^{Simulation du STANDING IV}

^SolFrac

^kWh/m2

^kWh/m2

^{1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000}

Ce tableau révèle l'énergie solaire mensuelle reçue sur le plan des panneaux et les

besoins énergétiques des ménages du standing IV. Dans ce tableau on constate que les

besoins des ménages sont couverts par le système et un excédent de production est inutilisé

soit 16.413 KWh/an.

^1.000

^1.000

Dans la figure ci-dessous, on observe une corrélation parfaite entre l'énergie fournie aux ménages et le besoin des ménages.

Figure 36 : diagramme de production et de consommation

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

55

Figure 37 : diagramme des pertes d'énergie chez les ménages standing IV

On constate dans ce diagramme que l'énergie en bout de chaine ou fournie à l'utilisateur est de 865.1 KWh. Les besoins des ménages appartenant au standing IV sont estimés à 838.04 KWh/an (annexe A) soit donc un excèdent de 27.06 KWh/an. Le besoin est parfaitement assuré par le système car l'énergie effective à la sortie du champ est largement supérieure au besoin réel de la charge.

v- Résultat du standing V sur PVSYST

Figure 38 : bilan d'énergie du système PV du standing V simulé sur PVSYST

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

56

Dans cette figure, on observe que les courbe de besoin énergétique des ménages et de l'énergie fournie sont confondues alors que l'énergie effective à la sortie du champ est légèrement au-dessus de celles-ci ; soit un excédent de 150 KWh.

Tableau 15 : bilan d'énergie du système standing V

		^GlobEff	^E Avail	^EUnused	^E Miss		^E Load
			^kWh	^kWh	^kWh	^kWh	^kWh
	^138.9	^141.1	^107.3	^0.058	^0.00	^106.6	^106.6
	^138.0	^138.0	^104.2	^0.000	^0.00	^96.3	^96.3
^Mars	^165.8	^160.8	^122.7	^0.072	^0.00	^106.6	^106.6
^Avril	^168.0	^157.0	^122.0	^1.821	^0.00	^103.2	^103.2
^Mai	^168.9	^153.2	^119.6	^0.026	^0.00	^106.6	^106.6
	^144.9	^130.0	^102.1	^0.074	^0.00	^103.2	^103.2
^Juillet	^134.8	^122.6	^95.5	^0.105	^0.00	^106.6	^106.6
^Août	^133.0	^123.3	^94.8	^0.146	^21.86	^84.8	^106.6
^Septembre	^143.1	^136.5	^104.8	^0.066	^0.00	^103.2	^103.2
^STANDING V ^Octobre	^158.1	^156.0	^119.1	^0.056	^0.00	^106.6	^106.6
^Novembre	^GlobHor ^140.1	^142.2	^109.1	^0.033	^0.00	^E User ^103.2	^103.2	^SolFrac
^Décembre	^kWh/m2 ^140.1	^kWh/m2 ^143.9	^110.7	^0.089	^0.00	^106.6	^106.6
^Janvier ^Année	^1773.9	^1704.7	^1312.0	^2.546	^21.86	^1233.7	^1255.6	^1.000

^Février

^{1.000 1.000 1.000 1.000}

^Juin

^{1.000 1.000 0.795 1.000 1.000} Ce tableau explique de manière détaillée la chaine d'énergie du système du standing V. on constate que le système est légèrement surdimensionné et peut permettre aux ménages appartenant au standing V d'ajouter d'autres appareils dont la consommation ne dépassant pas 150 KWh/an.

vi- Résultat du standing VI - EGLISE sur PVSYST

^{1.000 1.000 0.983} Le besoin de la charge de l'Église est estimé à 133 KWh/an. Il est important de le confronter aux données simulées sur le logiciel PVSYST pour pouvoir comparer le besoin énergétique par rapport à la production. Les résultats de simulation sont illustrés ci-dessous.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

57

Figure 39 : profil d'Énergie

Nous observons ici que l'énergie solaire disponible est en moyenne 146.2 KWh/an. Le besoin étant à 133.6 KWh/an, on peut dire que l'énergie solaire est largement suffisante pour satisfaire le besoin de l'Église. En comparant le besoin réel de l'Église calculé théoriquement (133), on constate qu'il est légèrement inférieur à l'Énergie fournie à la charge (133.6). Par conséquent le besoin de l'Église sera assuré par le système proposé.

Figure 40 : diagramme des pertes d'énergie du standing VI- EGLISE

Ce diagramme met en lumière les différentes pertes d'énergie sur la chaine de conversion et de transmission du système. On remarque que l'énergie entrante annuelle est de

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

58

225.3 KWh et l'énergie sortante annuelle est de 133.6 KWh, d'où une satisfaction du besoin énergétique de la charge.

vii- Résultat du standing VI - ECLAIRAGE PUBLIC sur PVSYST

Notre système d'éclairage fonctionne en continu avec un besoin énergétique annuel évalué à 73 KWh, nous allons confronter cette donnée à celle simulée dans PVSYST ci-dessous.

Figure 41 : diagramme de l'énergie produite par puissance installée

Ce diagramme présente l'énergie produite par KWC et par jour. La valeur de cette énergie étant de 2.86 KWC par jour, soit une production annuelle de 2.86*0.07*365 = 73.073, ce qui est presque égale au besoin énergétique de la lampe calculé par la méthode simplifiée.

viii- Résultat du standing VI - ECOLE PRIMAIRE sur PVSYST

Le besoin énergétique annuel de l'école est estimé à 339.09 KWh, il est judicieux de simuler le résultat de dimensionnement de ce système sur PVSYST en vue de vérifier si le besoin énergétique de l'école sera couvert par le système. Les résultats de simulation sont détaillés ci-dessous.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

59

Figure 42 : bilan d'énergie de l'école primaire simulé sur PVSYST

Ce diagramme nous renseigne sur le bilan d'énergie de l'école primaire simulé sur PVSYST. L'information qui se dégage de ce diagramme est que l'énergie effective produite par le système est 492.5 KWh/an, le besoin énergétique de l'école est de 383.3 KWh/an et celle fournie à l'école est de 383.3 KWh/an. Or le besoin énergétique réel de l'école est de 333.09 KWh/an inferieur à l'énergie produite à la sortie du champ PV. Dans ce cas, l'hypothèse de couverture énergétique est validée.

xi- Résultat du standing VI - CES sur PVSYST

Le besoin énergétique de l'établissement calculé par la méthode simplifiée est de 418.29 KWh/an, il faudrait confronter cette donnée à celle effectuée par la simulation sur PVSYST. Les résultats de cette simulation sont indiqués ci-dessous.

Figure 43 : bilan d'énergie produite du CES simulée sur PVSYST

Dans cette figure, l'énergie effective annuelle produite par le système est de 530.6 KWh et le besoin énergétique évalué par PVSYST 487.7 KWh/an. Le besoin énergétique réel du CES évalué avec la méthode simplifiée est de 418.19 KWh/an largement inférieur à l'énergie produite par le système PV, par conséquent la couverture du CES est assurée par l'énergie produite à la sortie du système.

Figure 44 : diagramme des pertes d'énergie du CES

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

60

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

61

Ce diagramme présente les différentes pertes dans la chaine de conversion et de transmission de l'énergie. Nous observons dans ce diagramme que l'énergie entrante dans le champ PV est de 751 KWh et l'énergie disponible sortante du champ PV est de 531 KWh suffisante pour satisfaire le besoin énergétique qui est de 485 KWh.

Au terme de nos différentes simulations sur PVSYST dont le but était de quantifier l'énergie produite et les pertes énergétiques éventuelles en vue de les comparer ces données à celles obtenues par la méthode simplifiée, nous observons que les besoins énergétiques de différents standings sont parfaitement assurés par les systèmes (tableau 16). Tous les résultats de dimensionnement ont été validés par le logiciel. Mais les données de l'ensoleillement obtenues sur PVSYST à partir des coordonnées de la zone d'étude montrent quelques petites différences avec les données utilisées dans la méthode simplifiée (tableau 16) ; ce qui entraine légèrement quelques petits écarts au niveau de l'énergie produite et le besoin énergétique de l'utilisateur. Ces petites différences peuvent aussi s'expliquer par la prise en considération des plusieurs paramètres de dimensionnement par PVSYST, notamment les coefficients de perte à tous les niveaux de chaine de conversion et de transmission d'énergie. En plus de cela, ce logiciel contient une base de données anciennes de la NASA (1990 à 1991) qui nécessite d'être mise à jour pour adapter au contexte actuel. Mais, il reste un outil important pour le dimensionnement des systèmes PV et simulation.

Tableau 16 : récapitulatif de bilan énergétique obtenu par les deux méthodes

^Standing I	^204.14	^171	^104.02
^Standing II	^312.94	^205	^121.91
^Standing III	^2017.18	^905	^543.485
^Standing IV	^Production annuelle (KWh/an) ^3379.18	^1170	^838.04	^Besoin énergétique annuel (KWh/an)
^Standing V	^Méthode ^6023.07	^Simulation sur ^3119	^Méthode ^1305.61	^Simulation sur
	^simplifiée ^203.50	^PVSYST ^225.3	^simplifiée ^139.07	^PVSYST
	^109.51	^118.8	^73	^111.3
	^1173.33	^819	^345.65	^138.7
^CES	^2440.52	^751	^425.59	^529 ^885.10

^Eglise

^Eclairage

^{Ecole primaire}

III-4-Choix des matériels

^{2037 133.6 73.34 383.30 485}

Relativement au partenariat qui lie l'Agence d'Électrification Rurale et l'entreprise Groupe NKAH ENGINEERING, nous avons été orientés vers cette structure pour le choix et les prix des matériels adéquats pour ce projet. Après avoir obtenu les valeurs théoriques

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

62

calculées par la méthode de dimensionnement, il revient donc de faire les choix à partir des fiches techniques existantes (ANNEXE). De manière consensuelle avec l'équipe technique de cette entreprise, les produits ASANTYS, HOPPECKE, PHOCOS et VICTRON ont été préférés à cause de leurs disponibilités et conditions d'utilisation adaptées pour les zones rurales ainsi que les garanties de défaut proposées par l'entreprise. Les matériels choisis sont compilés dans le tableau de l'annexe C. La méthode consiste à choisir des valeurs proches supérieures par rapport aux valeurs théoriques. Les schémas synoptiques de systèmes autonomes avec batteries par standing sont illustrés ci-dessous. Ils sont constitués :

> Des modules PV, qui convertissent le rayonnement solaire en électricité ;

> Des régulateurs, qui protègent la batterie contre les surcharges et les décharges

profondes ;

> Des batteries, qui accumulent d'énergie pour assurer l'alimentation des charges la nuit

ou pendant la période de faible ensoleillement ;

> Des onduleurs, qui transforment le courant continu des panneaux ou des batteries en

alternatif pouvant alimenter les charges en AC ;

> Des boites de jonction CC et AC ;

> Des charges AC et CC ;

> Le système d'éclairage public fonctionne en CC donc ne dispose pas d'onduleur.

^{Système PV du standing I}

^{PC: 100WC}

^{Vmod: 12V}

^{Courant alternatif AC}

^{Courant continu CC}

^{10 A}

^{12 V}

^15A

^24V

^{180 W}

^12V

^{CHARGES CC}

^{3 lampes de 11W}

^12V

^130Ah

^{CHARGES AC
1 Poste radio de
30W
5W de puissance}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

63

Figure 45 : schéma synoptique du système PV du standing I. Source : Samuel DJAOWE

^{Système PV du standing II}

^{PC: 120WC}

^{Vmod: 12V}

^{Courant alternatif AC}

^{Courant continu CC}

^{10 A}

^{12 V}

^15A

^24V

^{180 W}

^12V

^{CHARGES CC}

^{4 lampes de 11W}

^12V

^130Ah

^12V

^130Ah

^{CHARGES AC}

^{1 Poste radio de 30W}

^{10W de puissance}

Figure 46 : schéma synoptique du système PV du standing II. Source : Samuel DJAOWE

^{Système PV du standing III}

^{PC: 260}

^{Vmod: 24V}

^{PC: 260}

^{Vmod: 24V}

^{Courant alternatif AC}

^25A

^50V

^{Courant continu CC}

^{20 A}

^{24 V}

^25A

^50V

^{350 W}

^24V

^{CHARGES CC}

^{4 lampes de 11W}

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^{CHARGES AC
1TV de 80W
1DVD/VCD 50W
1 Poste radio 30W
15W de puissance}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

64

Figure 47 : schéma synoptique du système PV du standing III. Source : Samuel DJAOWE

^6V

^600Ah

^{Vmod: 24V}

^{PC: 275}

^6V

^600Ah

^{24 V}

^30A

^30A

^50V

^600Ah

^6V

^{Vmod: 24V}

^{PC: 275}

^600Ah

^6V

^30A

^50V

^{Courant continu CC}

^{Courant alternatif AC}

^{Système PV du standing IV}

^{350 W}

^24V

^{CHARGES CC
6 lampes: 11W
Réfrigérateur solaire:
60W}

^{CHARGES AC
1TV de 80W
1DVD/VCD 50W
1 Poste radio 30W
1 ordinateur: 100W
20 W de puissance}

Figure 48: schéma synoptique du système PV du standing IV. Source : Samuel DJAOWE

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^6V

^420Ah

^{Vmod: 24V}

^{PC: 275}

^{Vmod: 24V}

^{PC: 275}

^{PC: 275}

^{Vmod: 24V}

^{48 V}

^45A

^100V

^40A

^{PC: 275}

^{Vmod: 24V}

^{PC: 275}

^{Vmod: 24V}

^45A

^100V

^{Vmod: 24V}

^{PC: 275}

^{Courant continu CC}

^{Courant alternatif AC}

^{Système PV du standing V}

^{750 W}

^48V

^{CHARGES CC
7 lampes: 11W
1 Réfrigérateur solaire:
60W}

^{CHARGES AC}

^{2 TV de 80W 2 DVD/VCD 50W 2 Poste radio 30W 1 ordinateur: 100W 25 W de puissance}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

65

Figure 49: schéma synoptique du système PV du standing V. Source : Samuel DJAOWE

^6V

^220Ah

^220Ah

^6V

^220Ah

^6V

^220Ah

^{Système PV du standing VI- ECOLE PRIMAIRE}

^{PC: 160}

^{Vmod: 24V}

^{PC: 160}

^{Vmod: 24V}

^15A

^48V

^{Courant alternatif AC}

^{Courant continu CC}

^15A

^{24 V}

^15A

^48V

^{180 W}

^24V

^{CHARGES CC
5 lampes: 11W
1 Réfrigérateur solaire:
60W}

^{CHARGES AC}

^{1 ordinateur: 100W}

^{1 imprimante: 40 W}

^{15 W de puissance}

^6V

Figure 50 : schéma synoptique du système PV du standing VI- ECOLE PRIMAIRE Source : Samuel

DJAOWE

^6V

^220Ah

^{12 V}

^15A

^15A

^24V

^6V

^220Ah

^{Vmod: 12V}

^{PC: 130}

^15A

^24V

^{Système PV du standing VI- EGLISE}

^{Courant continu CC}

^{Courant alternatif AC}

^{180 W}

^12V

^{CHARGES CC}

^{2 lampes: 11W}

^{CHARGES AC}

^{Sonorisation: 100W}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

66

Figure 51 : schéma synoptique du système PV du standing VI- EGLISE : Source : Samuel DJAOWE

^{Système PV du standing VI- CES}

^{PC: 220}

^{Vmod: 24V}

^{PC: 220}

^{Vmod: 24V}

^{Courant alternatif AC}

^20A

^48V

^{Courant continu CC}

^30A

^{24 V}

^20A

^48V

^{350 W}

^24V

^{CHARGES CC
7 lampes: 11W
1 Réfrigérateur solaire:
60W}

^4V

^280Ah

^4V

^280Ah

^4V

^280Ah

^280Ah

^4V

^4V

^280Ah

^4V

^280Ah

^{CHARGES AC}

^{1 ordinateur: 100W}

^{1 imprimante: 40 W}

^{40 W de puissance}

Figure 52 : Schéma synoptique du système PV du standing VI- CES. Source : Samuel DJAOWE

^{PC: 70W}

^{Vmod: 12V}

^{Lampadaire 25W}

^Coffret

^{Régulateur: 8A et 12V}

^{batterie: 12V et 100Ah}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

67

Figure 53: Schéma synoptique du système PV du standing VI- Eclairage public. Source :

Samuel DJAOWE

III-5- Études Financières

L'étude technico-économique dans ce projet consiste à évaluer le coût d'investissement global qui permettra la réalisation du projet. Ce coût se décompose de la manière suivante :

? Coût des équipements solaires (modules, régulateurs, onduleurs, câbles, transports des

équipements, accessoires divers)

? Coût des études avant-projet et de conception ;

? Coût de l'installation des systèmes PV ;

? Le coût des travaux génie civil ;

? Coût de formation des techniciens pour la maintenance et de la sensibilisation des

ménages pour l'utilisation des systèmes PV.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

68

III-5-1- Évaluation des matériels solaires

Les matériels solaires sont les équipements les plus importants de ce projet. Ils sont constitués des modules PV, des batteries, des onduleurs, des systèmes de régulations et des diverses fournitures utiles au pose et l'installation telles que les boitiers, les câbles, les supports ainsi que d'autres accessoires. Les prix de ces équipements ont été pris à l'entreprise GROUPE NKAH ENGINNEERING ( WWW.groupenkah.com, tel : [phone]. Rue dragage Yaoundé) partenaire de l'AER dans les réalisations des projets d'électrification rurale par les systèmes PV. Ces prix sont donnés spécialement à l'AER dans le cadre des projets d'électrification selon le responsable de la structure (ANNEXE B).

III-5-2-Étude de faisabilité et de réalisation

L'étude technique de faisabilité est relative aux différentes visites sur le terrain avant la réalisation du projet. Elle permet de connaitre l'environnement du projet, de choisir des options techniques adaptées à la réalité du terrain, d'évaluer les besoins énergétiques et de la source énergétique du site. Dans le cadre de ce projet le montant alloué à cette étude est de 3 % du coût des matériels solaires (PDER).

III-5-3-Evaluation du coût des travaux de génie civil

La mise en place d'un système photovoltaïque nécessite l'appui de travaux génie civil. Les frais alloués à cette partie consistent à la mise en oeuvre des supports et des enclos de protection du champ PV. Ce montant est de 1.5 % du coût des matériels solaires (PDER).

III-5-4-Évaluation du coût de l'installation des systèmes PV

En ce qui concerne l'installation des systèmes, un groupe constitué des ingénieurs et des techniciens sera mis en oeuvre. Les ingénieurs assureront le contrôle de l'installation selon le respect des normes tandis que les techniciens s'occuperont des taches électriques telles que les branchements électriques des équipements, de mise à la terre et mise en service ou en exploitation du système. Le cout réservé à cette partie est de 7% du coût des matériels solaires.

III-5-5- les frais de l'entretien et de la maintenance

Les frais de maintenance et d'entretien des différents systèmes seront à la charge des ménages souscrits aux forfaits trimestriels. Les ménages payant les forfaits trimestriels régulièrement vont bénéficier sur le plan technique de l'appui de l'AER. Mais les équipements défectueux seront à leur charge. Une équipe technique de l'AER sera mise en

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

^{16 220 WC}

69

place pour assurer la formation des jeunes de la localité devant s'occuper des maintenances des systèmes. Le tableau ci-dessous illustre le coût d'investissement par standings proposés.

Tableau 17: coût d'investissement initial et les prix de KWh installés

^(FCFA)			^3
			^24

^{Standing I}

^{Standing II}

^{Standing III}

^{Standing IV}

^{Standing V}

^Eglise

^Eclairage

^{Ecole primaire}

^CES

^{Nbre des} ménages

¹⁸

¹¹

⁸

5

³

¹

⁵

¹

¹

Coût/système

^{893 472}

^{1 204 462}

^{000 032}

^{3 719} 395

^{6 059} 879

^{1 041}

022

^{597 691}

^{1 934 267}

^{3 020 462}

^Coût /standing

^(FCFA)

^{16 082 496}

^{13 249} 082

^{000 256}

^{18 596} 975

^{18 179} 637

^{1 041}

022

^{2 988 455}

^{1 934} 267

^{3 020 462}

^Puissance inst/

^{standing (WC)}

^{1 800}

¹ 320

^{4 160}

^{2 750}

^{4 950}

¹³⁰

³⁵⁰

³²⁰

⁴⁴⁰

^{Énergie produite}

^{estimée (KWh/an)}

³⁶⁷⁵

³⁴⁴³

¹⁶¹³⁸

¹⁶⁸⁹⁶

¹⁸⁰⁷⁰

204

⁵⁵⁰

1174

2441

^{62 591 KWh/}

^{Coût de WC} installé

^(FCFA/WC)

^{Coût de KWh}

^{installé (FCFA/KWh)}

Dans ce tableau, le coût global pour les 45 ménages est de 99 092 652 FCFA

(quatre-vingt-dix-neuf million quatre douze mille six cent cinquante-deux francs CFA). les

coûts de KWh et de puissances crêtes installés sont respectivement de 1583 FCFA/KWh

et de 6109 FCFA/WC comparativement au mode par extension réseau BT avec des

poteaux en bois qu'il faudrait débourser 146 700 000 FCFCA (cent quatre six million sept

cent mille) que devrait servir rien que pour le transport d'OBALA à NTUI-ESSONG sans

compter le coût de la distribution ( différence de 47 607 348 FCFA) . En extrapolant sur

les 60 ménages de la localité le montant total devrait tourner autour de 128 770 065 FCFA

(cent vingt-huit million sept soixante-dix mille soixante-cinq franc CFA). Cette différence de

coût énorme devrait interpeller les acteurs publics et privés à réfléchir sur les modes

d'électrification à envisager pour les zones rurales tout en combinant l'option technique et

l'option économique. Le pouvoir public aussi doit faire des efforts considérables en

supprimant par exemple la taxe sur les matériels solaires. Selon les acteurs du secteur, les

taxes sur imposées sur les matériels solaires sont l'une de cause principale qui entraine le coût

élevé de watt crête sur le marché local (soit 1200 FCFA/WC). Une réflexion dans ce sens

pourrait être un apport sur le développement de l'énergie solaire au Cameroun.

12000

10000

8000

6000

4000

2000

0

	10037
8934
						8538
					^800^7
			6677					6864
							6044
		5769
				4348		4639
3720				3672
	3271
							1401
		1264	923					1050
				855

cout par KWh (FCFA/KWh) cout par WC (FCFA/WC)

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

70

Figure 54: courbe des coûts de KWh installés

Cette courbe nous renseigne sur les coûts par KWh et les WC installés en une année, Il ressort que les coûts de KWh et WC installés diminuent pour les systèmes de grandes puissances. Les standings III, IV et V, le CES et l'École primaire ont un cout de KWh et WC installés faible par rapport aux standings I, II, l'Église et l'éclairage public. L'explication peut être justifiée par l'absence des dispositifs de petite puissance comme les onduleurs et les régulateurs. Mais ces coûts par KWh et WC ne reflètent pas réellement les prix de matériels solaires sur le marché camerounais, car l'entreprise en question bénéficie de l'aval du MINEE pour les taxes douanières et confirme l'hypothèse selon laquelle les coûts de PV installés sont élevés au début et diminuent progressivement au fil des années à cause des faibles maintenances. La diffusion de cette technologie reste faible à cause de coût d'investissement initialement élevé qu'il faudrait une implication notoire de l'état et de tous les acteurs pour le transfert des technologies.

III-6- Proposition du plan de gestion du projet

Afin d'assurer la mise en place et le suivi de ce projet, il est primordial de mettre en place certaines mesures visant à responsabiliser les bénéficiaires de ce projet.

? Formation ;

Au cours de l'enquête menée sur le terrain, nous avons constaté que la diffusion de l'énergie solaire photovoltaïque était très faible dans les ménages et les résultats de l'enquête montrent que plus de 80% des ménages ignorent encore cette technologie. Relativement à ce

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

71

déficit, nous proposons une formation des populations sur l'utilisation de l'énergie solaire photovoltaïque notamment en ce qui concerne le nettoyage des panneaux, la sécurité et l'utilisation des appareils électriques. Un autre volet de cette formation, c'est la formation des jeunes de la localité sur le métier de maintenance des systèmes, cette formation permettra de disposer d'une part de la main d'oeuvre locale et d'autre part de limiter l'exode rural ou alors de lutter contre le chômage des jeunes et le développement rural (César KAPSEU et al, 2012).

? Création du comité de gestion ;

Une intégration des populations dans la prise de décision ou développement communautaire pour qu'elles deviennent des gardiens véritables des systèmes PV sera nécessaire pour les systèmes PV installés ; nous proposons dans cette étude la mise en place d'un comité de suivi et de gestion du projet et peut être dirigé par le chef du village et supervisé par l'AER. Ce comité jouera le rôle intermédiaire entre l'organe technique et la population. À ce titre, il doit être capable :

· D'informer et de sensibiliser les ménages sur les modalités de payement des forfaits trimestriels et le respect de cahier de charge ;

· De mettre en place une base de données visant à identifier les ménages et les équipements solaires par standing ;

· De définir des pénalités pour les ménages ne respectant pas leurs engagements ;

· Des cartons de couleurs différentes selon le type du standing peuvent être imprimés et constituent des reçus de versement de forfaits trimestriels ;

· De planifier des visites inopinées dans les ménages pour contrôler le respect du cahier de charge par les ménages ;

· De mettre en place des mesures d'accompagnement visant à encourager les ménages réglos et respectant le cahier de charge. Une partie des sommes doit être restituée aux ménages n'ayant pas eu des pannes régulières par an.

? Création d'un point de vente des équipements solaires ;

Dans le cadre de ce projet relativement aux exigences de bailleur de fonds, nous avons proposé des appareils de basse consommation aux ménages dans l'optique de limiter le coût colossal du projet. Pour rendre disponibles et accessibles ces appareils aux populations, nous proposons à l'entreprise partenaire (NGROUPE NKAH) d'installer un point de vente des appareils basse consommation dans la localité surtout pendant la période de vente du cacao pour que la population puisse se procurer facilement.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

72

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS

La présente étude consacrait à la proposition d'un modèle d'électrification rurale relative au projet d'électrification du village NTUI-ESSONG par les systèmes photovoltaïques vise à combler le faible taux de pénétration d'électricité en zone rurale. Des multiples impedimenta sont à l'origine de cette situation, notamment la dissémination des ménages, l'éloignement des localités du réseau, faible demande en électricité et une tarification en déphasage par rapport aux revenus de la population pauvre. L'électrification rurale présente un défi majeur pour le Cameroun car il est couteux et peu pratique de connecter au réseau des localités éloignées et éparpillées. Ce travail se focalise plus spécifiquement sur l'étude de faisabilité technique et économique du projet et constitue l'une des réponses alternatives à promouvoir pour sortir les localités rurales de pénombre. Ensoleillé presque toute l'année, le Cameroun peut exploiter l'énergie solaire propre et gratuite pour éclairer des localités isolées qui n'ont aucun espoir d'être prochainement reliées au réseau électrique national.

Ce travail ressort dans un premier temps un bref aperçu sur les travaux antérieurs relatifs à la description générale des systèmes PV et les technologies d'électrification rurale existante. Ces chercheurs invitent les acteurs de ce processus à développer le bouquet énergétique disponible localement, notamment le solaire photovoltaïque pour lequel le pays bénéficie d'un potentiel énorme. Ce qui nous a permis de dégager un intérêt particulier de ce travail et de combler le vide technique constaté.

Dans un deuxième temps, il présente de manière succincte la démarche qui nous a permis d'obtenir les résultats au cours de nos investigations sur le terrain et les outils nécessaires à l'analyse de ces données. Pour répondre au besoin variable des ménages, nous avons décidé de segmenter les ménages en standing et de définir les paniers d'utilisateurs des appareils par standing. La méthode dimensionnement a été exposée, cette méthode dite simplifiée a servi à déterminer les caractéristiques des systèmes PV proposés et de faire le choix des équipements appropriés pour satisfaire la charge tout au long de l'année.

Le troisième a fait allusion à la présentation et la discussion des résultats obtenus relatif à la méthodologie adoptée. Des multiples corrélations ont été vérifiées par le test khi-deux, confirmant l'hypothèse de payement des forfaits trimestriels par les ménages et les types d'activités menées par la population influençant le choix du standing proposé. Les résultats d'enquête du terrain effectuée relative à ce projet montrent que les dépenses

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

73

mensuelles effectuées par les ménages pour l'achat des pétroles, bougies, carburant... sont largement supérieures aux tarifs trimestriels exigés. Nous affirmons à cet effet une parfaite adéquation entre le modèle d'électrification proposé et le contexte local. En ce qui concerne l'étude technique du projet, les résultats obtenus suite au dimensionnement de chaque système montrent une parfaite satisfaction des ménages par rapport aux besoins énergétiques définis. Les courbes de production brute d'énergie et de consommation ont été tracées vérifiant à nouveau la couverture des besoins énergétiques des ménages par les systèmes PV. Une simulation de ces systèmes a été réalisée sur PVSYST pour quantifier l'énergie produite et les pertes équivalentes. Les résultats de cette simulation nous confirment de plus la satisfaction des besoins énergétiques de ménages. Le coût global du projet relatif au 45 ménages enquêtés fait un montant de 99 092 652 FCFA soit 6109 FCFA/WC contre 8€/WC en

France (ANNE. L et MICHEL. V, 2005). Ce coût de KWh installé est plus avantageux pour les localités éloignées et les ménages dispersés comparé au mode d'électrification par extension réseau comme le confirme la Banque Mondiale : « un plus grand nombre des foyers Africains pourraient bénéficier de l'énergie solaire si les pouvoirs publics supprimaient certains obstacles comme les droits d'importations ». Le modèle d'électrification proposé dans cette étude consiste à alimenter chaque ménage individuellement par les systèmes PV, l'avantage de ce système d'électrification réside au niveau de sa production proche de la consommation et la gestion individuelle. Son inconvénient est marqué par la limitation des besoins énergétiques et par un faible impact économique sur la population.

L'AER dans son optique de large programme d'électrification des populations rurales disséminées doit intégrer les systèmes PV individuels comme une solution pour des petites localités disposant un nombre modeste des ménages. De mon avis personnel, il est important aujourd'hui de mobiliser les compétences bientôt disponibles proposant des solutions à long terme corrigeant ainsi les erreurs constatées dans de nombreux projets d'électrification rurale non opérationnels aujourd'hui. Pour accélérer la diffusion des énergies renouvelables notamment l'énergie solaire photovoltaïque dans l'arrière-pays, nous proposons quelques pistes de solutions sous forme des recommandations aux acteurs de domaine et au pouvoir public :

? L'AER en tant que la structure publique qui a la lourde mission de faire la promotion des énergies renouvelables dans les zones rurales, doit disposer d'une base de données sur les énergies renouvelables pouvant être exploitée pour des

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

74

projets d'électrification rurale décentralisée adaptés aux localités éloignées du réseau électrique ;

? Quant au pouvoir public, une mesure incitative telle que l'exonération des taxes douanières sur les équipements solaires semble nécessaire pour vulgariser cette technologie dans l'arrière-pays ;

? La création d'une agence nationale des énergies renouvelables devant s'occuper spécifiquement de ce secteur est impérative pour mener des études et des recherches dans ce domaine.

Les difficultés majeures empêchant l'utilisation de l'énergie au Cameroun sont dues : aux coûts d'importation des modules PV, frais des douanes très élevés, manque d'information relative à cette technologie et absence de politique appropriée. Il serait idoine pour le pouvoir public de surmonter ces obstacles afin de rendre accessible, disponible et acceptable l'énergie solaire PV dans nos villages ou de penser déjà au concept « pétrole solaire » qui se pointe à l'horizon.

Cette étude s'est heurtée aux manques de données d'ensoleillement de la localité en question, il serait judicieux de faire une étude minutieuse avec les données du site pour estimer la production réelle du site.

En perspective, la conception d'un système de coupure automatique en fonction du temps et des charges définis semble nécessaire pour gérer ces systèmes PV en milieu rural. Nous projetterons dans un avenir de nous focaliser dans ce sens.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

75

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

ADEME et ses partenaires. Formation sur l'énergie rurale dans les pays du sud. . http://www.ademe.fr. Consulté le 01 septembre 2014.

AGENCE D'ÉLECTRIFICATION RURALE (2008). Le rapport de synthèse du Plan Directeur d'Électrification Rurale, P. 203.

AGENCE DE REGULATION DU SECTEUR DE L'ELECTRICITE (2012). Le rapport de contrôle technique et commercial auprès de 10 000 abonnés de la société AES-SONEL, P. 72.

ALAIN RICAUD (2009). Modules et systèmes Photovoltaïques. Edition polytech', 162Pages. ALEX MIMBANG (2011). L'avenir en plus clair. Cameroon Tribune N° 9927, PP. 10 - 11.

ANNE LABOURET et al (2010). Cellules Solaires, Les bases de l'énergie photovoltaïque, 5e Edition. Techniques et scientifiques Françaises, 134Pages.

ANNE LABOURET et MICHEL VILLLOZ (2005). Énergie solaire photovoltaïque. 2ème édition le Moniteur, 155pages.

CAUMON Pauline et al (2010). Électrification rurale décentralisée. Extrait d'une présentation réalisée pour le Mastère OSE, PP. 11-48.

César KAPSEU et al (2012). Les Energies Renouvelables en Afrique Subsaharienne. Edition Harmattan, 373 pages.

COTTIER, J et al (1996). Programme d'action PACER - Énergies renouvelables Office fédérale des questions conjoncturelles centrales photovoltaïques : Guide pour le dimensionnement et la réalisation de projets à l'usage des bureaux d'ingénieurs, 242 pages.

DAMIEN, T (2004). Architectures des réseaux de distribution pour l'électrification rurale pour des pays en développement. Thèse présentée en vue d'obtenir le grade de docteur. GRENOBLE : Institut Polytechnique de GRENOBLE, 195p.

DANIEL LINCOT (2007). La conversion photovoltaïque de l'énergie solaire. DECOUVERTE N° 344-345, pp.47-48.

EQUER, B (1991). Énergie solaire photovoltaïque : électricité pour les zones rurales et isolées. UNESCO, volume 1, 282pages.

GLOBAL VILLAGE (2013). Quelle politique publique de soutien aux Énergies Renouvelables au Cameroun ? Semestriel d'information pour la promotion des Énergies Renouvelables. N°04, PP 3-11.

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

76

HELALI, K (2012). Modélisation d'une cellule photovoltaïque : étude comparative, mémoire de magister en électrotechnique. OUZI-TIZI en Algérie, 106p.

JIMMY ROGER et al. (1998). Le pompage Photovoltaïque : Manuel de cours à l'intention des ingénieurs et des techniciens. Editions MultiMondes, 281pages.

KOFFI ATTA et al (2013). L'impact de l'électrification en milieu rural dans la région de l'agneby. European Scientific Journal. Vol 9, N° 35, PP. 2-21

MINISTERE DE L'ENVIRONNEMENT ET DES FORETS (2001). Rapport national du Cameroun sur l'environnement et le Développement Durable, 87p.

NAKOUL ZAKIA (2010). Optimisation d'une centrale Solaire à base d'un générateur PV : Application Aux Sites Tlemcen Et Bouzaréah. Mémoire de Magister. Université Abou Bakr Belkaid Tlemcen, 108P.

NKUE, V et NJOMO, D (2009). Analyse du système énergétique camerounais dans une perspective de développement soutenable, in revue de l'énergie, n°588, 24p.

MINISTERE DE L'EAU ET DE L'ENERGIE (2013). Plan de développement du secteur de l'électricité horizon 2030, Mise à jour du rapport d'Étude de l'offre, 148p.

QUOILIN, S (2010). Analyse et enjeux d'un projet d'électrification rurale par microcentrale solaire au Lesotho. Mémoire de master. Université de liège, 82P.

TANGUY, B (2010). Études d'impact des programmes d'électrification rurale en Afrique subsaharienne. Sérié d'analyses d'impact, n° 3, PP. 5-25.

WANDJI FONDJA, Y (2007). Énergie, économie et environnement contradiction ou Co développement : le cas du Cameroun. Edition le Harmattan, 293pages.

YAMEGUEU, D (2012). Expérimentation et optimisation d'un prototype de centrale hybride solaire PV/diesel sans batteries de stockage. Thèse présentée en vue d'obtenir le grade de docteur. OUAGADOUGOU : 2IE, 184p.

Les personnes ressources rencontrées dans le cadre de cette étude :

> M. TARH TONGABIANG Zaccheus, Sous-Directeur des énergies renouvelables et de

maîtrise de l'énergie au MINEE. Tel : [phone] ;

> M. HE Michael, Représentant de HUAWEI CAMEROON LTD chargé du projet

d'électrification rurale de 1000 localités. Tel : [phone] ;

> M. Emmanuel, Responsable du laboratoire de Recherche Énergétique. Tel : [phone] ;

> M. MPELE, Directeur de météo et des données au Ministère de Transport ;

> M. OUMAROU Yero HAMAN-DJODA, Directeur Général de PHOENIX SYSTEMS

SARL. Tel : [phone] ;

> Sa majesté MINKOA Henri, chef du village NTUI-ESSONG. Tel : [phone].

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

77

ANNEXES

A-Tableau des besoins énergétiques par standing

Appareils	type	PU (W)	nbre	PT (W)	temps (h)	conso (wh/jr)
Standing I
lampes solaire	CC	11	2	22	4	88
Veilleuse	CC	11	1	11	6	66
poste radio cassette	AC	30	1	30	4	120
puissance supplémentaire	AC	5	1	5	1	5
total AC				35		125
Total CC				33		154
total AC + CC				68		279
Besoin annuel (KWh/an)						104
Standing II
lampes solaire	CC	11	3	33	4	132
Veilleuse	CC	11	1	11	6	66
poste radio cassette	AC	30	1	30	4	120
puissance supplémentaire	AC	10	1	10	1	10
total AC				40		130
Total CC				44		198
total AC + CC				84		328
Besoin annuel (KWh/an)						121.9
Standing III
lampes solaire	CC	11	4	44	4	176
Veilleuse	CC	11	1	11	6	66
TV	AC	80	1	80	10	800
DVD/VCD	AC	50	1	50	5	250
poste radio cassette	AC	30	1	30	4	120
puissance supplémentaire	AC	15	1	15	1	15
total AC				175		1185
Total CC				55		242
total AC + CC				230		1427
Besoin annuel (KWh/an)						543.5
Standing IV
lampes solaire	CC	11	4	44	4	176
Veilleuse	CC	11	2	22	6	132
réfrigérateur solaire	CC	60	1	60	7	420

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

78

TV

	AC	80	1	80	10	800
DVD/VCD	AC	50	1	50	5	250
poste radio cassette	AC	30	1	30	4	120
ordinateur	AC	100	1	100	3	300
puissance supplémentaire	AC	20	1	20	1	20
total AC				280		1490
Total CC				126		728
total AC + CC				406		2218
Besoin annuel (KWh/an)						838.04
Standing V
lampes solaire	CC	11	5	55	4	220
Veilleuse	CC	11	2	22	6	132
réfrigérateur solaire	CC	60	1	60	7	420
TV	AC	80	2	160	10	1600
DVD/VCD	AC	50	2	100	5	500
poste radio cassette	AC	30	2	60	4	240
ordinateur	AC	100	1	100	3	300
puissance supplémentaire	AC	25	1	25	1	25
total AC				445		2665
Total CC				137		772
total AC + CC				582		3412
Besoin annuel (KWh/an)						1305.61
Standing VI
EGLISE
lampe solaire	CC	11	2	22	3	66
sonorisation	AC	100	1	100	3	300
Total AC				100		300
Total CC				22		66
Total AC + CC				122		366
Besoin annuel (KWh/an)						139.07
Éclairage public
lampadaire solaire	CC	25	1	25	8	200
Total CC				25		200
Besoin annuel (KWh/an)						73
École primaire
lampe solaire	CC	11	4	44	2	88
Veilleuse	CC	11	1	11	6	66
réfrigérateur solaire	CC	60	1	60	7	420

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

79

Ordinateur

	AC	100	1	100	3	300
imprimante	AC	40	1	40	1	40
puissance supplémentaire	AC	15	1	15	1	15
Total AC				155		355
Total CC				115		574
Total AC + CC				270		929
Besoin annuel (KWh/an)						345.65
CES
lampe solaire	CC	11	6	66	3	198
Veilleuse	CC	11	1	11	8	88
réfrigérateur solaire	CC	60 1		60	8	480
Ordinateur	AC	100	1	100	3	300
imprimante	AC	40	1	40	1	40
puissance supplémentaire	AC	40 1		40	1	40
Total AC				180		380
Total CC				137		766
Total AC + CC Besoin annuel (KWh/an)				317		1146 425.59

B- le coût des différents éléments du projet par niveau de confort

Standing I
		caractéristiques			prix unit FCFA			Qté			Prix total FCFA
Modules		100 WC			900 FCFA/WC			1			90000
batteries		130 Ah			110 000			1			11000
régulateurs		10A			80000			1			80000
onduleurs		180W			160000			1			160000
Câbles		4mm2			1100FCFA/m			20m			22000
		1,5mm2			700FCFA/m			6m			4200
Coffret		10 A et 24 V			10000			2			20000
support											250000
accessoires divers											120000
total 1 787 200
travaux de génie civil 1,5% de total 1											11808
installation 7% de total 1											55104
cout d'étude technique 3%											23616

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

80

Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1

										7872
transport des équipements 1% de total 1										7872
total du standing I										893 472
prix par énergie (FCFA/KWh)						3720
Prix par WC (FCFA/WC)						8934
		Standing II
Modules	120 WC		900 FCFA/WC		1					108000
batteries	130 Ah		110000		2					220 000
régulateurs	10A		80000		1					80000
onduleurs	180 W		160000		1					160000
Câbles	6 mm2		1300FCFA/m		20					26000
	1,5 mm2		700FCFA		6					4200
Coffret	15A et 24 V		15000		2					30000
support										310 000
accessoires divers										150000
total 1										1061200
travaux de génie civil 1,5% de total 1										15918
installation 7% de total 1										74284
cout d'étude technique 3%										31836
Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1										10612
transport des équipements 1% de total 1										10612
total du standing II								1		204 462
prix par énergie (FCFA/KWh)						3271
Prix par WC (FCFA/WC)						10037
		Standing III
Modules	260WC		900 FCFA/WC			2				468000
batteries	420Ah			290000		4				1160000
régulateurs	20A			120000		1				120000
onduleurs	350W			250000		1				250000
Câbles	6mm2		1300FCFA/m		20m					26000
	1,5mm2		700FCFA/m		6m					4200
Coffret	25 A 50V			35000		2				70000
support										400000
accessoires divers										145000
total 1								2		643 200
travaux de génie civil 1,5% de total 1										39648
installation 7% de total 1										185024

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

81

cout d'étude technique 3% de total 1

										79296
Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1										26432
transport des équipements 1% de total 1										26432
total du standing III										3 000 032
prix par énergie (FCFA/KWh)							1264
Prix par WC (FCFA/WC)							5769
Standing IV
Modules	275WC		900 FCFA/WC				2			495000
batteries	600Ah			380000			4			1520000
régulateurs	30A			145000			1			145000
onduleurs	350W			250000			1			250000
Câbles	6 mm2		1300FCFA/m			20m				26000
	1,5mm2		700FCFA/m			6m				21000
Coffret	30A 50V			47000			2			94000
support										525000
accessoires divers										160000
total1										3236000
travaux de génie civil 1,5% de total 1										48540
installation 7% de total 1										226520
cout d'étude technique 3% de total 1										97080
Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1										32360
transport des équipements 1% de total 1										32360
total du standing IV										3 672 860
prix par énergie (FCFA/KWh)							923
Prix par WC (FCFA/WC)							6677
Standing V
Modules		275WC	900 FCFA/WC				6			1485000
batteries		420Ah		290000			8			2320000
régulateurs		40A		160000			1			160000
onduleurs		750W		475000			1			475000
Câbles		4 mm2	1100FCFA/m			20m				22000
		1,5mm2	700FCFA/m			3m				2100
Coffret		45A 100V		50000			2			100000
support										600000
accessoires divers										175000
total 1										5339100

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

82

travaux de génie civil 1,5% de total 1

											80087
installation 7% de total 1											373737
cout d'étude technique 3%											160173
Cout de formation et sensibilisation 1%											53391
transport des équipements 1% de total 1											53391
total du standing V											6 059 879
prix par énergie (FCFA/KWh)								855
Prix par WC (FCFA/WC)								3672
Église
Modules	130WC			900 FCFA/WC				1			117000
batteries	170Ah					145000		2			290000
régulateurs	15A					110000		1			110000
onduleurs	180W					160000		1			160000
Câbles	6mm2			1300FCFA/m			20m				26000
	1,5mm2			700FCFA/m			6m				4200
coffret	15A 24V					15000		2			30000
support											100000
accessoires divers											80000
total 1											917200
travaux de génie civil 1,5% de total 1											13758
installation 7% de total 1											64204
cout d'étude technique 3%											27516
Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1											9172
transport des équipements 1%											9172
total de l'Église											1 041 022
prix par énergie (FCFA/KWh)								4348
Prix par WC (FCFA/WC)						8007
Éclairage public
Modules	70WC			900 FCFA/WC				5			315000
batteries	100Ah					90000		5			450000
régulateurs	8A					80000		5			400000
Câbles	1,5mm2			700FCFA/m			40m				28000
coffret	10A 24V					10000		5			40000
support								5			1000000
accessoires divers								5			400000
total 1											2633000
travaux de génie civil 1,5% de total 1											39495
installation 7% de total 1											184310

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

83

cout d'étude technique 3%

												78990
Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1												26330
transport des équipements 1% de total 1												26330
total d'Éclairage public												2 988 455
prix par énergie (FCFA/KWh)									4639
Prix par WC (FCFA/WC)									8538
			École primaire
Modules	160WC			900 FCFA/WC					2			288000
batteries	220Ah					190000			4			760000
régulateurs	15A					110000			1			110000
onduleurs	180W					160000			1			160000
Câbles	4 mm2			1100FCFA/m			20m					22000
	1,5mm2			700FCFA/m			6 m					4200
coffret	15 A 50 V					15000			2			30000
support												150000
accessoires divers												180000
total 1												1704200
travaux de génie civil 1,5%												25563
installation 7%												119294
cout d'étude technique 3%												51126
Cout de formation et sensibilisation 1%												17042
transport des équipements 1%												17042
total d'École primaire												1 934 267
prix par énergie (FCFA/KWh)												1401
Prix par WC (FCFA/WC)						6044
			CES
Modules	220WC			900 FCFA/WC					2			396000
batteries	280Ah					240000			6			1440000
régulateurs	30A					145000			1			145000
onduleurs	350W					250000			1			250000
Câbles	6 mm2			1300FCFA/m			20m					26000
	1,5mm2			700FCFA/m			6m					4200
coffret	20 A 48V					25000			2			50000
support												200000
accessoires divers												185000
total 1												2661200
travaux de génie civil 1,5% de total 1												39918
installation 7% de total 1												186284
cout d'étude technique 3% de total 1													79836
Cout de formation et sensibilisation 1% de total 1													26612
transport des équipements 1% de total 1													26612
total du CES													3 020 462
prix par énergie (FCFA/KWh) 1050
Prix par WC (FCFA/WC) 6864

C- Récapitulatif de choix des matériels par standing

	^modules	^batteries	^régulateurs	Onduleurs
	^1 panneau	^1batterie	^1 régulateur	^1 onduleur		câbles ^20 m de 4 mm2 et 6
^Standing I	^ASM12100 ^1 panneau	^OPZ12V13 ^0 ^2batteries	^Phocos ^12V10A ^1 régulateur	phoenix ^12V/180W ^1 onduleur		^m de 1.5 mm2 ^20 m de 6 mm2 et 6
^Standing II	^ASM12120 ^2 panneaux	^OPZ12V13 ^0 ^4batteries	^Phocos ^12V10A ^1 régulateur	phoenix ^12V/180W ^1 onduleur		^m de 1.5 mm2 ^20 m de 10 mm2 et 6
^Standing III	^ASM24260 ^2 panneaux	^OPZ6V420 ^4batteries	Phocos ^24V20A ^1 régulateur	^phoenix ^24V/350W ^1 onduleur		^m de 1.5 mm2 ^20 m de 6 mm2 et 6
^Standing IV	^ASM24275 ^6 panneaux	^OPZ6V600 ^8batteries	Phocos ^24V30A ^1 régulateur	^phoenix ^24V/350W ^1 onduleur		^m de 1.5 mm2 ^20 m de 4 mm2 et 6
^Standing V	^ASM24275 ^1 panneau	^OPZ6V420 ^2batteries	Phocos ^48V40A ^1 régulateur	^phoenix ^48V/750W ^1 onduleur		^m de 1.5 mm2 ^20 m de 6 mm2 et 6
Église	^ASM12130 ^1 panneau	^OPZ6V170 ^1batterie	Phocos ^12V15A ^1 régulateur	^phoenix ^12V/180W		^m de 1.5 mm2
Éclairage public	ASM1270 ^2 panneaux	^OPZ12V10 ^0 ^4 batteries	^Phocos ^12V8A ^1 régulateur	^1 onduleur		^8 m de 1.5 mm2 ^20 m de 4 mm2 et 6
^ASM24220 ^OPZ4V280 ^24V30A ^24V/350W Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014					^m de 1.5 mm2 84

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

85

D- Table de khi -deux

E- indice de clarté de la zone d'étude

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

86

F- Fiche technique des modules

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

87

G-Fiche technique des régulateurs

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

88

H- Fiche technique des batteries

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

89

I - Fiche technique des onduleurs

J-Fiche d'enquête

^{REPUBLIQUE DU CAMEROUN}

^Paix - ^Travail - ^Patrie

^REPUBLIC OF CAMEROUN ^Peace - ^Work - ^Fatherland

A.E.R

^{AGENCE D'ELECTRIFICATION RURALE DU CAMEROUN}

^{ETABLISSEMENT PUBLIC ADMINISTRATIF PLACE SOUS DOUBLE TUTELLE DU MINEE} & ^{DU MINEFI
B.P: 30704 YAOUNDE} - ^{TEL [phone]} - ^{FAX [phone]- Email: [e-mail]}

^{SIEGE SOCIAL: NYLON BASTOS YAOUN}

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

90

Ces questionnaires sont adressés aux populations rurales dans le cadre d'une enquête menée sur l'étude technique et économique du projet d'électrification rurale par énergie solaire du village NTUI-ESSONG par un stagiaire ; actuellement en 5^e année du second cycle en énergies renouvelables à l'Institut Supérieur du Sahel de l'Université de Maroua. Pour mener à bien cette étude, nous louons votre parfaite collaboration en lui permettant d'accéder facilement à certaines informations utiles.

NOM du village :
POUPULATION :
QUARTIER :
Chef du village
ARRONDISSEMENT :
DEPARTEMENT :
REGION :

1) Nom et Prénom :

2)

Êtes-vous mariés ? Oui non

3) Quelles activités pratiquez- vous ? Commerce agriculture fonctionnaire

4) quel est le nombre des chambres ou des cases avez- vous dans votre concession ?

5) Le nombre d'enfants avez- vous inscrit à l'école :

6) en dehors du bois, Quelles sources d'énergies utilisez- vous actuellement ?

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

91

Lampe à pétrole groupe électrogène lampe solaire autres à préciser :

7) Quelle est votre dépense mensuelle en utilisant ces sources d'énergies ?

8) avez-vous déjà entendu parler de l'énergie solaire photovoltaïque ?

Oui non

9) Que pensez-vous de l'énergie solaire pour votre localité ?

Nécessaire pas nécessaire

10) Avez-vous d'espace nécessaire pour une installation d'un système solaire ?

Oui non

11) en cas du système installé, êtes-vous prêt à assurer la sécurité et le nettoyage du système ?

Oui non

12) Êtes-vous prêt à payer les différents forfaits trimestriels ci-dessous pour assurer la maintenance du système ?

Forfait 1 : 2 000 FCFA forfait 2 : 5 000FCFA forfait 3 : 8 000FCFA

Forfait 4 : 15 000 FCFA forfait 5 : 20 000 FCFA Forfait 6 : services communautaires

Église mosquée centre de santé point d'éclairage public

13) Quelles tranches des besoins ou matériels utilisant énergie solaire pouvez-vous solliciter ? Standing I correspond au forfait 1 :

> 2 points lumineux des lampes solaires de 11 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> 1veilleuse solaire de 11 W nombre d'heure d'utilisation : 6h ;

> 1 Poste Radio cassette (AC) de puissance maximale de 30 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> Puissance supplémentaire de 5W pour une durée de 1h ;

Standing II correspond au forfait 2 :

> 3 points lumineux des lampes solaires de 11 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> 1veilleuse solaire de 11 W nombre d'heure d'utilisation : 6h ;

> 1Poste Radio cassette de puissance maximale de 30 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> Puissance supplémentaire de 10W pour une durée de 1h ;

Standing III correspond au forfait 3 :

> 4 points lumineux des lampes solaires de 11 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> 1veilleuse solaire de 11 W nombre d'heure d'utilisation : 6h ;

> 1 TV de 80 W nombre d'heure d'utilisation : 10h ;

> 1 lecteur DVD/VCD de puissance 50 W nombre d'heure d'utilisation : 5h ;

> 1Poste Radio cassette de puissance maximale de 30 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> Puissance supplémentaire de 15W pour une durée de 1h ;

Standing IV correspond au forfait 4 :

> 4 points lumineux des lampes solaires de 11 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ; > 2 veilleuses solaire de 11 W nombre d'heure d'utilisation : 6h ;

> 1 TV de 80 W nombre d'heure d'utilisation : 10h ;

> 1 lecteurs DVD/VCD de puissance 50 W nombre d'heure d'utilisation : 5h ;

> 1Poste Radio cassette de puissance maximale de 30 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> 1 ordinateur de 100 W nombre d'heure d'utilisation : 3h ;

> 1 réfrigérateur solaire de 60W ; nombre d'heure d'utilisation : 7h ; > Puissance supplémentaire de 20W pour une durée de 1h ;

Standing V correspond au forfait 5

> 5 points lumineux des lampes solaires de 11 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ;

> 2 veilleuses solaires de 11 W nombre d'heure d'utilisation : 6h ;

> 2 TV de 80 W nombre d'heure d'utilisation : 10h ;

> 2 lecteurs DVD/VCD de puissance 50 W nombre d'heure d'utilisation : 5h ;

> 2 Postes Radio cassette de puissance maximale de 30 W, nombre d'heure d'utilisation : 4h ; > 1 réfrigérateur solaire de 60W ; nombre d'heure d'utilisation : 7h ;

> 1 ordinateur de 100W, nombre d'heure d'utilisation : 3h ;

Standing VI correspond au forfait 6

A) Lieu de culte :

B) Centre de santé :

C) Établissement scolaire :

D) Éclairage public :

14) Êtes-vous satisfaits des forfaits et des services proposés ?

Oui non sinon pourquoi ?

Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE ISS - 2014

92

Encadreur chef de ménage enquêteur