REIPPPP en Afrique du Sud : place du biogaz de décharge et de la biomasse dans les enchères

Le REIPPPP, principal programme d'enchères pour les énergies renouvelables en Afrique du Sud, a soutenu pendant une décennie principalement l'éolien, le photovoltaïque et l'énergie solaire concentrée ; la bioénergie n'y a occupé qu'une niche réduite. Lors de la troisième fenêtre d'appels d'offres, dont les résultats ont été annoncés en octobre 2013, un offrant préféré pour le gaz de décharge et un pour la biomasse ont été sélectionnés. L'analyse de cet épisode permet de comprendre pourquoi, en Afrique du Sud, le biogaz se développe principalement en dehors des enchères, dans des projets industriels et agricoles.

Qu'est-ce que le REIPPPP

Le programme a été lancé afin d'augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique du pays en achetant de l'énergie à des producteurs indépendants (IPP) via des appels d'offres compétitifs. Il est géré par l'IPP Office, une entité conjointe du ministère de l'Énergie (DMRE), du Trésor public et de la Banque de développement de l'Afrique du Sud (DBSA). Les critères d'évaluation combinaient le prix par kWh avec des éléments de développement local (emplois, participation des sous-traitants locaux), et les fenêtres d'appels d'offres successives ont permis d'obtenir des prix de plus en plus bas pour l'éolien et le photovoltaïque.

La bioénergie dans la fenêtre 3

Lors de la troisième fenêtre, 17 offrants préférés ont été sélectionnés, dont deux dans le domaine de la bioénergie (description selon Engineering News) :

• Gaz de décharge : un offrant préféré, 18 MW, à Johannesbourg. Un consortium dirigé par le spécialiste du biogaz Ener-G Systems devait investir environ 230 millions de rands dans cinq centrales électriques fonctionnant au gaz de décharge dans la capitale de la province du Gauteng. Engineering News décrit ce projet comme le premier et unique projet de gaz de décharge sélectionné dans le programme ; la première et plus grande installation (environ 5 MW) devait être mise en service fin 2016.
• Biomasse : le projet Mkuze d'une puissance de 16 MW (initialement annoncé à 16,5 MW), développé par Building Energy avec Charl Senekal Trust, le plus grand producteur privé de sucre en Afrique du Sud. Il prévoyait de brûler les sommets et les feuilles de canne à sucre, avec un investissement d'environ 1 milliard de rands. Il s'agit ici de la combustion de biomasse solide, et non de méthanisation.

En dehors de la fenêtre 3, nous n'avons pas trouvé d'autres projets sélectionnés pour le gaz de décharge ou la biomasse dans le programme principal ; les listes actuelles sont fournies par l'IPP Office. Une explication possible est que, dans une comparaison simple du prix par kWh, la bioénergie est moins compétitive que l'éolien et le photovoltaïque, mais il s'agit là de notre interprétation, et non d'une conclusion tirée des rapports officiels.

Pourquoi le biogaz ne remporte pas les enchères par le prix

Les enchères basées sur le prix privilégient les technologies offrant le coût unitaire d'énergie le plus bas. Une unité de méthanisation présente généralement des coûts opérationnels plus élevés (substrat, maintenance), mais peut fournir une puissance régulée et disponible 24 heures sur 24, ce que le photovoltaïque et l'éolien ne peuvent offrir seuls. La valeur de cette caractéristique n'est pas toujours prise en compte dans les critères des enchères. Un dilemme similaire se pose dans les enchères polonaises pour les énergies renouvelables : les unités de méthanisation agricole concourent pour un soutien dans des catégories distinctes, et non directement face au photovoltaïque et à l'éolien.

Conclusions

1. Le gaz de décharge constitue le point de départ le plus facile, car le substrat est « déjà disponible », et la technologie de récupération est mature. La condition est de disposer de décharges bien conçues, avec un contrôle du gaz.
2. La biomasse solide nécessite une chaîne d'approvisionnement stable ; dans le cadre du REIPPPP, elle n'a fait l'objet que d'un seul projet.
3. En dehors des enchères, des contrats bilatéraux avec des clients industriels émergent. Un exemple est décrit dans l'article Bio2Watt à Bronkhorstspruit].
4. Pour les données actuelles (attributions, statut des projets), il convient de consulter le site officiel de l'IPP Office, plutôt que des compilations secondaires, qui peuvent présenter des divergences sur ce sujet.

Comment fonctionne le gaz de décharge comme source d'énergie

Dans une décharge contenant des déchets organiques, une décomposition anaérobie se produit, générant un gaz composé généralement d'environ moitié de méthane et moitié de dioxyde de carbone. Pour l'exploiter, la décharge est équipée de puits de dégazage et d'un réseau de tuyaux sous vide, qui aspirent le gaz vers une station, puis le dirigent vers des moteurs à gaz. Les éléments clés sont : une bonne couverture de la décharge (pour limiter les fuites de méthane), l'âge des déchets (la production de gaz diminue avec le temps après la fermeture d'une alvéole) et la qualité du gaz (les siloxanes et le sulfure d'hydrogène nécessitent un traitement). Les conditions polonaises sont décrites dans l'article Gaz de décharge en cogénération : installation, épuration, soutien et pièges].

Ce que cet exemple nous apprend

Cinq petites centrales électriques fonctionnant au gaz de décharge dans une même ville constituent une solution techniquement sensée, car dans une grande ville, il y a généralement plusieurs décharges et alvéoles, chacune avec une production de gaz différente. Du point de vue de l'investisseur, il est important que les revenus générés par l'énergie couvrent les coûts de l'installation et le remboursement du prêt pendant toute la durée du contrat, même si la production de gaz diminue avec le temps. Cela explique pourquoi de tels projets sont généralement calculés sur une période de plusieurs années.

Remarque sur le statut des projets

La sélection d'un offrant préféré lors d'une enchère ne signifie pas que la centrale électrique sera mise en service : plusieurs années peuvent s'écouler entre la sélection de l'offrant et la clôture du financement ainsi que le raccordement au réseau, et certains projets n'aboutissent pas. Nous n'avons pas confirmé le statut actuel des deux projets de la fenêtre 3. Les données sur leur réalisation doivent être vérifiées dans les listes officielles de l'IPP Office.