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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 , [email protected]
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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
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