Evaluation précise de la ressource solaire au Burkina et en Afrique de

l’Ouest, une nécessité pour la viabilité économique des projets

G.

INTRODUCTION

La ressource solaire est abondante en Afrique

reste à désirer. En effet de façon générale l’Afrique reste le continent où la densité des stations météorologiques

synoptiques est la plus faible. D’après l’organisation mondiale de la météorologie (OMM) l’Afrique dispose en

moyenne d’une station pour 25 460 km²

De façon particulière peu de ces stations existantes sont équipées d

(permettant de mesurer le rayonnement global) ou le pyrhéliomètre (pour l’ensoleillement direct normal). Comme

conséquence, la plupart des installations solaires (Photovoltaïque ou solaire thermique) sont dimensionnées

base des données satellitaires ou celles obtenues par extrapolation, qui pour la plupart des cas ne sont pas

précises.

PRESENTATION DES STATIONS METEO DE KAMBO

C’est pour contribuer à résoudre ce manque crucial de données terrains que le 2iE à

Solaire et Economie d’Energie (LESEE) a pour ambition de couvrir l’espace CEDEAO avec des stations météo. Ces

stations climatologique à l’instar des deux dont dispose déjà le 2iE kamboinsé permettront la mesure de

paramètres suivants : Ensoleillement

du vent, Pression, Pluviométrie.

Les deux stations météorologies équipées de pyranomèt

1 Institut International d'Ingénierie de l'Eau et de l'Environnement

2 Département énergie process environnement

Tel : +33(0)5 59 64 49 93 ; Fax :+33(0)5 59 64 49 64

Evaluation précise de la ressource solaire au Burkina et en Afrique de

l’Ouest, une nécessité pour la viabilité économique des projets

solaire en Afrique

.TAPSOBA1, Y. AZOUMAH

1, A. FOURNIER

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ressource solaire est abondante en Afrique (ceinture solaire). Cependant l’estimation précise de cette ressource

reste à désirer. En effet de façon générale l’Afrique reste le continent où la densité des stations météorologiques

ble. D’après l’organisation mondiale de la météorologie (OMM) l’Afrique dispose en

460 km² ; un huitième de niveau minimum recommandé par l’OMM (PNUD 2008).

De façon particulière peu de ces stations existantes sont équipées des appareils tels que le pyranomètre

(permettant de mesurer le rayonnement global) ou le pyrhéliomètre (pour l’ensoleillement direct normal). Comme

conséquence, la plupart des installations solaires (Photovoltaïque ou solaire thermique) sont dimensionnées

base des données satellitaires ou celles obtenues par extrapolation, qui pour la plupart des cas ne sont pas

TIONS METEO DE KAMBOINSE

C’est pour contribuer à résoudre ce manque crucial de données terrains que le 2iE à travers le laboratoire Energie

Solaire et Economie d’Energie (LESEE) a pour ambition de couvrir l’espace CEDEAO avec des stations météo. Ces

stations climatologique à l’instar des deux dont dispose déjà le 2iE kamboinsé permettront la mesure de

: Ensoleillement (Global, Direct et Diffus) Température, Humidité Relative, Vitesse et Direction

Les deux stations météorologies équipées de pyranomètre et de pyrhéliomètre du LESEE

(RespectivementKBS1et KBS2)

Institut International d'Ingénierie de l'Eau et de l'Environnement-2iE - 01 BP 594 Ouagadougou Burkina Faso,

épartement énergie process environnement - Espace Technologie Jean Bertin - Avenue du 1er

mai. 40220 Tarnos. France

5 59 64 49 64 , fournier@bertin.fr

1

Evaluation précise de la ressource solaire au Burkina et en Afrique de

l’Ouest, une nécessité pour la viabilité économique des projets Energie

. Cependant l’estimation précise de cette ressource

reste à désirer. En effet de façon générale l’Afrique reste le continent où la densité des stations météorologiques

ble. D’après l’organisation mondiale de la météorologie (OMM) l’Afrique dispose en

; un huitième de niveau minimum recommandé par l’OMM (PNUD 2008).

es appareils tels que le pyranomètre

(permettant de mesurer le rayonnement global) ou le pyrhéliomètre (pour l’ensoleillement direct normal). Comme

conséquence, la plupart des installations solaires (Photovoltaïque ou solaire thermique) sont dimensionnées sur

base des données satellitaires ou celles obtenues par extrapolation, qui pour la plupart des cas ne sont pas

travers le laboratoire Energie

Solaire et Economie d’Energie (LESEE) a pour ambition de couvrir l’espace CEDEAO avec des stations météo. Ces

stations climatologique à l’instar des deux dont dispose déjà le 2iE kamboinsé permettront la mesure de

et Diffus) Température, Humidité Relative, Vitesse et Direction

re et de pyrhéliomètre du LESEE

gildas.tapsoba@2ie-edu.org

mai. 40220 Tarnos. France

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RAPPORT METEO

Ce rapport concerne les données météo du mois de novembre 2010 de la station KBS2 de 2iE/kamboinsé. Ces

données ont été traitées par 2iE&Bertin Technologie:

kWh/Mois

DNI(Direct Normal Irradiation) 146,5 mesurées par la station météo KBS2

au sol GHI(Global Horizontal Irradiation) 163,59

GNI(Global Normal Irradiation) 231,77

Calculées à l'aide d'un model

GII(Global Inclined Irradiation)

143,08

Nombre d'opération de maintenance 5

Durée d'ensoleillement(Heure) 292

% de bonnes données 99,84%

% de données collectées 100,00%

a) Ensoleillement (Global, Direct, Diffus)

- Vitesse et direction du vent

b-Direction et vitesse du vent

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b) Vitesse et direction du vent

- Température et Humidité relative

c) Température et humidité relative

ECART SUR L’ESTIMATION DES DONNEES METEO

Les chiffres généralement fournis dans les atlas de données concernent l’ensoleillement global incident sur un plan

horizontal : peu de stations météorologiques sont équipées de pyrhéliomètre mesurant le rayonnement direct et

ceci encore moins dans la ceinture solaire où se trouvent particulièrement les régions les plus ensoleillées de

l’Afrique. Or, d’après les travaux de Meyer, une incertitude de 1% sur l’estimation de la ressource peut faire varier

les revenus annuels d’une centrale CSP de 50 MW installée en Espagne de 310 000 € (Mayer, 2005). De plus, la

taille optimale d’un champ solaire et ses coûts d’investissement dépendent fortement du DNI moyen annuel. Pour

les systèmes hybrides photovoltaïque/diesel par exemple, il est possible à partir des données météorologiques

fiable de développer et de mettre en place un algorithme de prévision météorologique dans le pilotage du

système pour optimiser la gestion de l’énergie et maximiser l’utilisation du PV. En bref, une estimation précise et

continue de la ressource est indispensable à la viabilité économique d’un projet commercial de centrale solaire

(photovoltaïque et thermodynamique).

Des études faites par le LESEE et Bertin Technologie sur les données satellitaires et terrains, ont montré des écarts

considérables. Sur le mois de novembre 2010 par exemple, pour le rayonnement global (GHI) cet écart est de

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l’ordre de 4 % alors qu’il est de l’ordre de 24 % pour le rayonnement direct normal (DNI). La figure ci-dessous

montre l’écart entre les données terrains (Station KBS 2 Kamboinsé) et satellitaires (Meteonorm).

CONCLUSION

Nous disons que le 2iE à travers le labo LESEE aabattu un travail considérable (dispose d’une série de données

météo d’environ une année) mais beaucoup reste à faire. Ainsi le 2iE va acquérir dans un avenir proche trois autres

stations météo à installer à travers le Burkina Faso. Mais l’ambition à long terme du 2iE et du LESEE est de couvrir

l’Afrique de l’ouest et toute l’Afrique entière de station météo et donc des données terrains.

REFERENCES

R. Meyer, C. Hoyer, E. Diedrich, Use of long-term solar irradiance products derived from satellite for solar power

project development, In Proceedings Solar World Congress ISES, 6-12 août 2005, Orlando, USA, (2005).

PNUD, Rapport mondial sur le développement humain 2007/2008 : La lutte contre le changement climatique : un

impératif de solidarité humaine dans un monde divisé, PNUD 2008 New York, USA