L`énergie solaire composante de l`électrification rurale Solar energy

ENERGIE
SOLIDARITÉ
CHINE
L’énergie solaire
composante de
l’électrification rurale
Solar energy, component
of rural electrification
De 1995 à 1998, la Fondation Energies pour le Monde s’est associée, dans le cadre
du programme Energie-Solidarité Chine, au Xneri pour l’installation d’équipements
photovoltaïques dans cinq villages isolés de l’extrême ouest du pays. Une première
expérience destinée à sensibiliser les bénéficiaires, les techniciens et les politiques
au concept d’énergie rurale décentralisée.
Un terrain « idéal »
A plus de trois mille kilomètres à l’ouest de Pékin, le Xinjiang est
une province chinoise autonome en pleine Asie centrale. Première
région du pays par son étendue (1,6 million de kilomètres carrés),
elle ne compte que 16 millions d’habitants, en majorité des Ouïgours
musulmans d’origine turque. Le Xinjiang, qu’on appelait autrefois le
Turkestan chinois, souffre à la fois de son éloignement, de l’originalité de sa population et de conditions géographiques naturelles très
rudes : un climat fortement continental marqué par une amplitude
thermique record (-20° C en hiver, + 35° C en été, avec des pointes à
près de 50° C !), une pluviosité très faible, des vents forts et un ensoleillement annuel qui dépasse les 3 000 heures. La région ne compte
que peu de grandes villes : Urumqi, la capitale provinciale, Kachgar
ou encore Turfan, une agglomération de quelque 200 000 habitants,
From 1995 to 1998, the Fondation Energies
pour le Monde was associated, in the scope of
the Energie-Solidarité Chine Programme,
with Xneri for the installation of
photovoltaic equipment in five isolated
villages in the extreme west of China.
A first experience in China intended to make
the beneficiaries, technicians and politicians
more aware of the concept of decentralized
rural electricity.
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Fondation Energies pour le Monde
ENERGIE
SOLIDARITÉ
CHINE
An «ideal» terrain
Located more than three thousand kilometers
to the west of the capital of Beijing, Xinjiang
is an autonomous Chinese province in the
heart of Central Asia. The largest region of
China in terms of size (1.6 million square
kilometers), it nevertheless has a population
of only 16 million inhabitants, a majority of
whom are Muslim Ouïgours of Turkish
origin. Xinjiang, which was known in the
past as Chinese Turkestan, suffers at the
same time from its distance, from the
«originality» of its population and from its
very harsh natural geographic conditions.
The region has a strongly continental climate
which is marked by the record thermal
amplitude of its temperature range (going
from –20°C in winter to +35°C in summer,
with peaks reaching nearly 50°C !), a very
low level of rainfall, strong winds and
annual sunshine exceeding 3,000 hours. The
region has only a few large cities: Urumqi,
Un des 13 systèmes solaires à usage familial installés à Yurmen.
One of the 13 solar home systems installed et Yurmen.
ancienne osasis caravanière de la célèbre
Route de la soie, nichée au creux d’une
dépression désertique.
Pour toutes ces raisons, le Xinjiang est
resté à l’écart de l’essor économique chinois. Les populations qui l’habitent sont
en majorité de petits agriculteurs ou des
pasteurs qui vivent aux marges du désert.
La principale source d’énergie reste le
charbon, et la plupart des villages sont
loin du réseau électrique. Autour du
Turfan, on n’en compte pas moins d’une
centaine pour lesquels il est impossible
d’envisager un raccordement.
Mongolie
Kazakhstan
5
Urumqi
Turfan
2
1
Province autonome du Xinjiang
Kashmir
L’initiative du Xneri
2
Au Xinjiang comme ailleurs, la demande
domestique en énergie est en hausse et le
Xneri (Xinjiang New Energy Research
Institute), basé à Urumqi, a commencé à
s’intéresser à l’énergie solaire dès 1994
pour répondre aux besoins des populations rurales.
Peu formé aux applications de l’énergie,
le Xneri s’est rapproché de la Fondation
Fondation Energies pour le Monde
4
3
1
Yurmen
2
Handum
3
Yiwanquan
4
Qalakan
5
Shanshan
Energies pour le Monde et une première délégation chinoise s’est
rendue en France s’initier aux possibilités offertes par les systèmes
solaires. Quelques mois après cette première étape, la Fondem et le
Xneri ont signé en mai 1995 une convention inaugurant le programme Energie-Solidarité Chine.
Au nom de plusieurs villages, le Xneri a alors formulé une demande
spécifique : électrifier cinq villages autour de Turfan grâce à des systèmes solaires photovoltaïques. La Fondation s’est alors engagée à
offrir son appui technique et à fournir une partie des équipements.
Ainsi, ce programme a permis :
- pour les villageois, la découverte de meilleures conditions de vie ;
- pour le Xneri, une initiation aux techniques du solaire ;
- pour les décideurs locaux, provinciaux et nationaux, une expérience d’électrification rurale décentralisée dans une région très
excentrée ;
Quant à la Fondation, tout en acceptant le principe du programme,
elle l’a considéré comme la première étape nécessaire d’un programme plus large visant une électrification rurale pouvant faire appel
aux différentes technologies disponibles (solaire, éolien, hydraulique, groupes électrogènes, à utiliser selon les contextes locaux).
Cette première collaboration a fourni l’occasion d’effectuer, sur le
CHINE
the provincial capital, Kachgar, or Turfan,
an urban area with about 200,000
inhabitants. Turfan, which was an ancient
caravan oasis on the famous Silk Road, is
nestled in a desert hollow.
Because of all of these different reasons,
Xinjiang has remained in the background
and on the sidelines of Chinese economic
expansion and growth. For the most part, the
populations of Xinjiang are small farmers or
shepherds living on the edge of the desert.
The main source of power is still charcoal,
and most of the villages are far from the
electrical grid. Around the city of Turfan,
not less than a hundred villages are found for
which it is impossible to envisage a
connection to the grid.
The Xneri initiative
In Xinjiang as elsewhere, domestic,
household demands for energy are rising, and
Xneri (Xinjiang New Energy Research
Institute), based in Urumqi, began to take
interest in solar power as early as 1994 in
order to respond to the needs of the rural
populations.
Since it was not very trained in terms of
energy applications, Xneri formed links with
the Fondation Energies pour le Monde, and a
first Chinese delegation came to France to
become initiated with the possibilities that
solar systems can offer. In May 1995, a few
months after this first step, Fondem and
Xneri signed an agreement inaugurating the
Energie-Solidarité Chine programme.
Xneri then formulated a specific request in
the name of several villages: to electrify five
villages around the city of Turfan by means
of photovoltaic solar systems. The Fondation
then undertook to offer technical support and
supply part of the necessary equipment.
In this way, this programme made it
possible:
- for the villagers, to discover better living
conditions;
- for Xneri, to initiate itself in solar energy
techniques;
- for local, provincial and national decision
makers, to experience decentralized rural
electrification in a very outlying region.
While accepting the principle of the
programme, the Fondation also considered
this opportunity as the necessary first step of
a much wider programme targeting rural
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ENERGIE
SOLIDARITÉ
CHINE
electrification which could make use of all the
different technologies available (solar power,
wind power, hydraulic power and diesel
generator sets to be used according to local
contexts).
This first collaboration offered the occasion to
carry out, in the field, a public awareness
campaign with regard to the different
modalities of solar system use, to the
necessary work of analyzing energy needs,
and to the investigations and inquiries
making it possible to define budgets
consecrated to energy applications (kerosene,
candles, batteries, etc.). It also allowed
carrying out an information and education
campaign concerning the benefits of energy
for harmonious development.
Les travaux d’installation de la pompe solaire à Handum.
Civil works for the solar pump at Handum.
terrain, la sensibilisation aux différentes modalités d’utilisation des
systèmes solaires, aux nécessaires travaux d’analyse des besoins en
énergie, aux enquêtes permettant de définir les budgets consacrés
aux applications de l’énergie (pétrole lampant, bougies, piles, etc.).
Elle a aussi permis de mener une campagne d’information et
d’éducation sur les bénéfices de l’énergie pour un développement
harmonieux.
De l’énergie domestique et une pompe solaire
4
Premier village choisi par le Xneri, Yurmen est à 45 kilomètres de la
ligne électrique la plus proche, en bordure de désert. Il compte treize foyers et regroupe une centaine de personnes vivant essentiellement d’agriculture (fruits et coton). Ainsi, en décembre 1995, tous
les foyers du village ont été équipés de manière identique d’un
module solaire de 38 Wc, d’une batterie de 100 Ah d’un régulateur,
de deux réglettes fluorescentes et d’une prise pour le branchement
d’une radio ou d’une petite télévision. En 1997, ce sont les villages
de Yiwanquan et de Qalakan qui ont reçu des équipements similaires mais dont le module était d’une puissance inférieure.
L’expérience de Yurmen a montré que les systèmes initialement
fournis étaient surdimensionnés par rapport à l’utilisation réelle des
bénéficiaires. En 1998, les foyers de Shanshan ont été dotés de
modules de 20 Wc et de batteries de 24 Ah.
Les équipements ont été initialement fournis par la France. Le Xneri
a fabriqué et livré les régulateurs, les batteries et les applications
(lumière, radio, télévision), permettant un service après-vente facile.
Fondation Energies pour le Monde
Domestic power and a solar pump
Yurmen, the first village selected by Xneri, is
located 45 kilometers from the nearest
electric power line, at the edge of the desert.
It is made up of thirteen households and
groups together about one hundred people
who essentially gain their livelihoods from
agriculture (fruits and cotton). In this way,
in December 1995, all of the homes of the
village were equipped in an identical way
with a 38 Wp solar module, with a 100 Ah
battery, with a regulator, two fluorescent
lamp fittings and an electric socket for
hooking up a radio or a small TV. In 1997, it
was the villages of Yiwanquan and Qalakan
which received similar equipment, but in this
case with lower power solar modules
The Yurmen experience showed that the
initially supplied systems were oversized
with respect to the real usage of the
beneficiaries. In 1998, the households of
Shanshan were provided with 20 Wp
modules and 24 Ah batteries.
The equipment was initially supplied by
France. Xneri manufactured and delivered
the regulators, batteries and applications
(lighting apparatus, radios, televisions), in
order that after-sale service be facilitated.
Handum, another village of the region, was
selected to receive a solar pump whose
characteristics were established by Xneri
after identification of the terrain. Since 1997,
Handum has been benefiting from a 2,000
Wp power pump made up of 40 solar
modules, installed on a well at the edge of the
village.
Un autre village de la région, Handum, a été sélectionné pour recevoir une pompe solaire dont les caractéristiques ont été établies,
après une identification de terrain, par le Xneri. Handum bénéficie
donc depuis 1997 d’une pompe d’une puissance de 2 000 Wc comportant 40 modules solaires, installée sur un forage en bordure du
village.
Si un an après sa mise en service, la pompe donnait toute satisfaction et fournissait le débit d’eau prévu initialement, l’instauration du
paiement de l’eau a permis de limiter la consommation d’eau
potable aux seuls usages domestiques. Sans contribution aux charges
d’entretien, l’eau était gaspillée et utilisée à d’autres fins que celles
initialement prévues.
Une première étape pleine de promesses
L’électricité au village apporte un confort nécessaire. Le soir, un
éclairage de bonne qualité aide les écoliers à faire leurs devoirs. La
radio, très écoutée, diffuse quant à elle les petites annonces d’emploi
et la télévision permet une meilleure participation à la vie de la pro-
Even though the pump continued to give
complete satisfaction and supplied the
initially foreseen water flow rate a year after
its start up, the introduction of payment for
the water pumped made it possible to limit
drinking water consumption to domestic
household uses only. Without user financial
contribution to maintenance and upkeep
charges, the water was wasted and used for
other purposes than those initially foreseen.
A first step full of promise
Electricity in a village brings necessary living
comfort. In the evening, good quality lighting
helps schoolchildren in doing their homework.
The radio, which is very listened to, transmits
help wanted ads, and the television allows
greater participation in the life of the province
and wider access to information.
In parallel to this, Xneri, assisted by the
Fondation, carried out an information
campaign with the beneficiaries and the
Systèmes solaires de 20 Wc installés à Yiwanquan, dans une ferme vinicole.
20 Wp solar home systems, installed in a wine-making farm.
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ENERGIE
SOLIDARITÉ
CHINE
provincial authorities. One person responsible
for the equipment was designated in each
village and Xneri organized maintenance
inspections at the rate of once per trimester.
But the limits of this first phase have also
brought to the fore the need to:
- evaluate demands more exactly and
minimally;
- anticipate needs;
- solicit a participation on the part of the
beneficiaries in the servicing and
maintenance of the systems;
- implement a true management system for
the installations;
- foresee resorting to other forms of energy to
meet the needs of small workshops and
businesses, whose activity growth would be
very positive for local economic development.
Electrification de fermes dans les environs de Urumqi.
Electrification of farms in the surroundings of Urumqui.
vince et un accès plus large à l’information. Parallèlement, le Xneri,
aidé par la Fondation, a mené une campagne d’information auprès
des bénéficiaires et des autorités provinciales. Dans chaque village,
un responsable des équipements a été désigné et des visites de
maintenance sont organisées par le Xneri au rythme d’une fois par
trimestre.
Mais les limites de la première phase font aussi apparaître la
nécessité :
- d’évaluer au plus juste les demandes ;
- d’anticiper les besoins ;
- de solliciter une participation des bénéficiaires à l’entretien des
systèmes ;
- de mettre en place une véritable gestion des installations ;
- d’envisager le recours à d’autres formes d’énergie pour répondre
aux besoins des petits ateliers, des commerces, dont l’augmentation de l’activité sera porteuse de développement économique.
Vers une évolution des méthodes
Ainsi, la phase ultérieure du programme sera l’occasion de faire
évoluer les méthodes, autant sur le plan technique que sur les
plans organisationnel ou financier, tout en respectant l’approche
des partenaires locaux.
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Si l’affectation d’un système identique à chaque famille d’un village rend plus commode l’exploitation et la maintenance ultérieure,
elle ne répond pas au mieux à la demande individuelle, variant
selon le mode de vie, l’activité et les ressources financières.
Fondation Energies pour le Monde
Moving towards an evolution of
methods
In this way, the subsequent phase of the
programme will be the occasion to develop
and bring about change in methods, on a
technical level as well as on organizational or
financial levels, while continuing to respect
the local partners approach.
In spite of the fact that assigning an identical
system to each family of a village makes later
maintenance and operation more practical
and convenient, it does not respond in the
Eclairage et radio-cassettes dans des yourtes.
Lighting and radio K7 in yurts
best possible fashion to individual demands,
which vary according to life style, activity
and financial resources.
In the initial phase, all the equipment was
chosen in compliance with Xneri analyses,
and Xneri had decided to limit the
programme to photovoltaic power. At
present, however, it seems more useful to
take the particular needs of each family into
consideration and to envisage those energy
sources which are the best adapted to the
different situations.
Today, Xneri is now ready to think of
decentralized rural electrification globally,
looking at it from every angle and in all its
complexity, without necessarily limiting its
consideration to solar power. It is prepared,
according to the case, to turn to the use of a
wind power plant, a micro hydraulic plant,
or even a diesel generator set, if no other
energy source which is more respectful of the
environment can be selected.
Si dans la phase initiale, les équipements avaient tous été choisis en
conformité avec les analyses du Xneri, qui avait résolu de s’en tenir à
l’énergie photovoltaïque, il est aujourd’hui utile de prendre en considération les besoins particuliers de chaque famille et d’envisager les
sources d’énergie les mieux adaptées aux situations.
Le Xneri est prêt, aujourd’hui, à concevoir l’électrification rurale
décentralisée dans sa globalité et sa complexité, sans s’en tenir
nécessairement au solaire, et en sachant se tourner, selon le cas, vers
une éolienne, une microcentrale hydraulique, voire un groupe électrogène, si aucune énergie plus respectueuse de l’environnement ne
peut être retenue.
Des opératons pilotes à la banalisation
Sur le plan de l’organisation, beaucoup d’améliorations doivent
encore être apportées. En l’état actuel des choses la visite trimestrielle d’un agent de Xneri est suffisante mais elle ne peut constituer une
solution valable dès qu’il faut entretenir un nombre important de
systèmes. Dans le cas d’un programme plus large, une autre forme
de suivi des installations devra être imaginée, faisant principalement
appel à des acteurs locaux, aussi proches que possible des utilisateurs. Pour la sensibilisation et la formation, la mise au point d’une
brochure simple, destinée aux utilisateurs, est aujourd’hui à prévoir.
Sur le plan financier, enfin, les autorités chinoises n’ont pas souhaité
faire payer l’énergie aux familles. Si cette modalité s’explique dans
un pays où, depuis un demi-siècle, l’Etat subvient aux premiers
besoins, l’expérience montre que le paiement de l’exploitation, et
éventuellement la contribution à l’investissement permettent de
s’assurer d’une bonne utilisation des intallations.
From pilot projects to dissemination
On the organizational level, a lot more
improvements are going to have to be made. In
the present state of affairs, the visit of an Xneri
agent once every three months is sufficient,
but this can not constitute a valid solution
once he must maintain a large number of
systems. In the case of a larger programme,
another form of equipment monitoring and
follow-up will have to be implemented, one
which principally calls on and makes use of
local actors who are as near as possible to the
users. For public awareness and training, a
simple booklet intended for the users will have
to be prepared and edited.
Finally, on the financial level, the Chinese
authorities have not wanted the families to pay
for their energy. Even though this modality can
be explained in the context of a country where,
for half a century, the State has provided for the
basic needs of its citizens, experience has shown
that user payment for the operation, and
possibly a contribution to the equipment
investment, make it possible to ensure correct
and satisfactory use of the installations.
At Handum, for example, in exchange for a
larger facility of water raising, the users have
accepted to differentiate the uses of the water
and to pay for the quantities they consume.
User awareness and implication ensure the
continuity and durability of the installations.
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ENERGIE
SOLIDARITÉ
CHINE
Distribution d’eau à Handum.
Water distribution at Handum.
A Handum, par exemple, en contrepartie d’une plus grande facilité
d’exhaure, les usagers ont accepté de différencier les usages de l’eau
et de payer celle qu’ils utilisent : une sensibilisation et une implication des usagers assurent la pérennité des installations.
Un large bénéfice, au delà du Xinjiang
Grâce à l’expérience menée dans cinq villages, le Xneri a pu prendre
la mesure des problèmes d’énergie rurale décentralisée. Une deuxième mission chinoise du Xneri s’est d’ailleurs déplacée en France à la
fin de l’année 1998 pour approfondir ces questions et jeter les bases
d’une seconde phase de programme Xneri-Fondation, tirant bénéfice
du travail de réflexion méthodologique effectué. Cette phase pourrait porter sur l’équipement de villages situés dans des contextes
différents, ou s’intégrer éventuellement dans une action de grande
ampleur.
Dans cette perspective, l’Union européenne a confié à la Fondation
un travail de diffusion des résultats des premiers programmes
d’électrification rurale décentralisée menés d’une part au Xinjiang,
mais aussi en Mongolie intérieure et au Yunnan. Cette étude circulera dans l’ensemble des provinces chinoises susceptibles d’en tirer
bénéfice.
A large benefit which goes beyond
Xinjiang
Thanks to this experiment carried out in five
villages, Xneri has been able to size up the
problems of decentralized rural electrification.
Moreover, a second Chinese mission from
Xneri traveled to France at the end of 1998 in
order to go deeper into theses questions and
lay down the bases for a second phase of the
Xneri-Fondation programme, making use of
the work of methodological thought and
reflection performed. This phase could deal
with equipping villages located in different
contexts, or of possible integration in a large
scale action.
In this perspective the Foundation has been
selected by the European Union to analyse and
distribute the results of the first decentralized
rural electrification programmes carried out
on one side in Xinjiang, but also in Inner
Mongolia and Yunnan. All other rural
Chinese provinces will profit from this
experience.
Fondation Energies pour le Monde
reconnue d’utilité publique
décret du 8 mars 1990
146, rue de l’Université - 75007 Paris
Tél. : 01 44 18 00 80 - Fax : 01 44 18 00 36
E.-mail : [email protected]
Internet : www.fondem.org
Président : Alain Liébard
Directeur de la Fondation : Yves Maigne
Pour toutes informations supplémentaires :
Emmanuelle Jorigné
Photos : XNERI. Energies pour le Monde
CCP N° 57 44 39 W Paris
mai 1999
Les partenaires financiers du programme Energie Solidarité Chine
MINISTERE
DES AFFAIRES
ETRANGERES
FONDATION ENERGIES
POUR LE MONDE
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Fondation Energies pour le Monde
COMMISSION
EUROPEENNE