PROGRAMME D’ÉLECTRIFICATION & MANAGEMENT TECHNIQUE DES PROJETS Schémas Directeurs et Valorisation de l’Electrification Rurale AMÉLIORATION DE L’IMPACT ÉCONOMIQUE ET SOCIAL DE L’ÉLECTRIFICATION RURALE: Le modèle GEOSIM® Samuel WATCHUENG Directeur des Systèmes d’Information et d’Organisation INNOVATION ENERGIE DEVELOPPEMENT (IED, France)

PLAN Objectifs De la notion d’impact économique et social de l’électrification rurale Les composantes du modèle GEOSIM® GEOSIM Spatial Analyst® GEOSIM Demand Analyst® GEOSIM Supply Options® GEOSIM Pre-elec® L’outil GEONET® pour la pérennisation de la coordination multisectorielle

EXTRAIT DU LIVRE BLANC DE LA CEDEAO / UEMOA, 2005 « Les programmes énergétiques reposeront sur une approche basée sur l’identification des besoins et des services pour le développement et sur la coordination avec les autres investissements sectoriels pour assurer la présence des équipements d’usage - et donc d’un marché. Les programmes passés tenant d’une logique essentiellement, voire uniquement sectorielle, ont montré leur effet d’entraînement limité sur les dynamiques de développement ».

OBJECTIFS Revisiter les modèles de planification de l’électrification rurale et injecter des ingrédients pour: Améliorer l’impact économique et social en anticipant les bénéfices potentiels directs et indirects de l’électrification Promouvoir un accès plus équitable aux services énergétiques à l’échelle d’un territoire donné Optimiser les subventions publiques pour l’électrification rurale, dans des contextes souvent marqués par la rareté des ressources Prendre en compte les processus de décentralisation en cours et aider à la prise de décision locale Recourir aux fonctionnalités des Systèmes d’Information Géographique (SIG)

I II III    Concepts attachés à l’analyse de l’impact Changements qualitatifs et quantitatifs produits directement par l’électrification - En relation directe avec les Objectifs d’électrification, clairement établis au départ I Incidences de l’électrification sur le milieu physique et humain environnant - Résultats + autres dynamiques ou contraintes provenant du milieu où se déroule l’électrification et qui lui sont imputables II Nouvelle situation, analysée dans sa globalité et issue de l’ensemble des effets imputables à l’électrification - Difficile à mesurer, résulte de la combinaison de nombreux facteurs indépendants de l’électrification avec ses résultats et ses effets III CHANGEMENTS  EFFETS  RESULTATS  RESULTATS (DIRECTS) EFFETS (INDIRECTS) CHANGEMENTS (RESULTANTE GLOBALE)

pré-électrification: d’approvisionnement: Le modèle GEOSIM® 4 MODULES 4 ENJEUX Optimiser la pré-électrification: GEOSIM Pre-elec®  Pré-électrification et accès à des services énergétiques de base pour les localités non électrifiées à l’horizon de la planification et dont l’accès des populations aux services électrifiées reste potentiellement faible à l’horizon de la planification Optimiser les options d’approvisionnement: GEOSIM Supply Options®  Recherche de la meilleure solution technico-économique d’électrification des localités sélectionnées (isolées ou en clusters): raccordement au réseau interconnecté, petites centrales hydroélectriques, biomasse, centrales diesel Planification (GEOSIM®) Prévision de la demande GEOSIM Demand Analyst®  Evolution de la demande en énergie, en puissance et nombres de clients MT/BT, année par année, à l’horizon de la planification Analyses spatiales GEOSIM Spatial Analyst®  Analyse et aménagement du territoire pour un accès du plus grand nombre aux services énergétiques à fort impact économique et social, selon le triptyque: santé et bien-être social, éducation, revenus Coordination multisectorielle (GEONET®)

II   I   Le modèle GEOSIM® 4 modules inter-dépendants Énergétiques Anticiper et renforcer les bénéfices économiques et sociaux directs et indirects de l’électrification rurale I PRE-ELECTRIFICATION  II Assurer un accès minimal aux Services Énergétiques de Base pour les localités "isolées" OPTIMISATION DES OPTIONS D’APPROVISIONNEMENT  PREVISION DE LA DEMANDE  ANALYSES SPATIALES  GEOSIM Spatial Analyst ® GEOSIM Demand Analyst ® GEOSIM Supply Options ® GEOSIM Pre-elect ®

Le module GEOSIM Spatial Analyst® Accès du plus grand nombre aux services énergétiques à fort impact économique et social, à l’échelle d’un territoire donné Sélectionner les localités prioritaires et les classer  S’intéresser à l’impact économique et social de l’Electrification Rurale à l’échelle d’un territoire revient ainsi à se poser au préalable la question fondamentale des "LIEUX PRIORITAIRES" pour l’électrification : Sélectionner: où électrifier en priorité ? Hiérarchiser: dans quel ordre de priorité ? Identifier et classer les localités prioritaires: UNE VERITABLE PROBLEMATIQUE D’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE Le territoire n’est pas une fatalité: l’électrification peut en être un élément structurant

Le module GEOSIM Spatial Analyst® Accès du plus grand nombre aux services énergétiques à fort impact économique et social, à l’échelle d’un territoire donné Sélectionner les localités prioritaires et les classer  LA SELECTION DES LOCALITES PRIORITAIRES (1/2) L’Indicateur du Potentiel de Développement (IPD) mesure la capacité d’une localité à enrayer la pauvreté en son sein et dans ses environs : l’IPD mesure l’attractivité potentielle d’une localité. L’IPD est un indice composite compris entre 0 et 1, construit sous le prisme de l’Indicateur du Développement Humain (IDH) mis en place par le PNUD. L’IPD est un indice relatif à un territoire donné, déterminé à partir d’une grille multicritère concertée. Les pôles potentiels de développement sont les localités présentant les k meilleurs IPD du territoire étudié: certains pôles peuvent être déjà électrifiés. Les pôles non électrifiés représentent les localités à électrifier impérativement à l’horizon de la planification.

IPD = 1/3 [(IPDsanté) + (IPDéducation) + (IPDéconomie locale)] L’IDH combine 3 composantes de poids équivalents: (1) l’espérance de vie, (2) le niveau des connaissances (taux d’alphabétisation des adultes et taux brut de scolarisation), et (3) le PIB réel par habitant ajusté en parité de pouvoir d’achat Impact Electrification Rurale L’IPD est défini par 3 composantes de poids équivalents: (1) Santé, (2) Éducation, et (3) Économie locale, définis par une grille multicritères élaborée en concertation avec les autres secteurs COMPOSANTE POIDS Exemple de CRITERES [0,1] SANTE 1/3 Formations sanitaires 1/2 Accès à l’Eau potable EDUCATION Alphabétisation des adultes 2/3 Scolarisation ECONOMIE LOCALE Population de la localité 1/4 Marché (équipement) Établissements d’épargne et de crédit Distance à la route EXEMPLE DE SOUS-CRITERES VALEUR [0,1] Aucune Dispensaire 0,2 Centre de santé 0,5 CS avec antenne chirurgicale 0,8 Hôpital 1 IPD = 1/3 [(IPDsanté) + (IPDéducation) + (IPDéconomie locale)]

Le module GEOSIM Spatial Analyst® Accès du plus grand nombre aux services énergétiques à fort impact économique et social, à l’échelle d’un territoire donné Sélectionner les localités prioritaires et les classer  LA SELECTION DES LOCALITES PRIORITAIRES (2/2) Les critères et pondérations sont établis et validés en concertation (groupes de travail multisectoriels) grille Les k meilleurs pôles de développement sont pré-identifiés à partir des bases de données disponibles ou d’un travail de collecte de données sur le terrain conformément à la grille La liste est complétée par les propositions d’acteurs ressources (au niveau central et à l’échelle locale) Les dynamiques centre-périphérie peuvent être validées par une étude socio-économique (enquêtes monographiques) Intérêt: démarche souple et participative, laissant la place à une intervention manuelle

Le module GEOSIM Spatial Analyst® Accès du plus grand nombre aux services énergétiques à fort impact économique et social, à l’échelle d’un territoire donné Sélectionner les localités prioritaires et les classer  HIERARCHISATION PAR MODÉLISATION GRAVITAIRE Chaque Pôle i exerce une attraction sur une localité j de sa périphérie Cette attraction est inversement proportionnelle à la distance entre la localité j et le pôle i. Elle est cependant proportionnelle à l’attractivité (IPD) du Pôle i A l’échelle de l’ensemble du territoire, il est donc possible de déterminer la probabilité d’attraction d’une localité j par un Pôle i. Le territoire délimité par les localités attirées par le Pôle i constitue son hinterland: il permet de déterminer la population de couverture du Pôle i Le Pôle le plus important est celui qui dispose de la population de couverture la plus importante

Représentation graphique de l’hinterland d’un pôle: un continuum de situations ZOOM SUR MANGA

Résultats: loin des mythes… La présence (ou la projection à l’horizon de la planification) d’infrastructures sociales (santé, éducation) et d’opportunités économiques est déterminante pour la sélection d’une localité comme pôle potentiel de développement Cependant, les caractéristiques intrinsèques à cette localité ne sont pas les seuls déterminants de son classement relatif: Les unités administratives (chefs-lieux de province, de département, de commune, etc.) ne sont pas toujours les mieux classées… A niveaux d’infrastructures équivalents, deux localités ont souvent des classement différents La taille d’un pôle n’est pas le seul déterminant pour son classement: si les pôles de tailles importantes sont généralement bien classés, certains pôles de petites tailles peuvent se retrouver en tête du classement, en raison de leur position géographique stratégique (ex: au carrefour de plusieurs localités non électrifiées) La démographie seule n’explique pas tout, la géographie non plus… La hiérarchisation obéit à une loi complexe, intégrant des paramètres démographiques, infrastructurels et géographiques

Exemple de résultats obtenus au Burkina Faso Population de couverture Unités administratives Autres pôles potentiels      Il est difficile d’anticiper intuitivement la hiérarchisation des localités…

Le module GEOSIM Demand Analyst® Prévision de la demande  Modélisation et prévision de la demande Le modèle détermine les paramètres clés de la demande année par année, à l’horizon de la planification: nombre de clients MT et BT, énergie consommée et puissance de pointe Le modèle tient compte des demandes spécifiques (périmètres irriguées, agro-industries, etc.) La segmentation préalable de la demande (classification des services attendus et des capacités à payer) s’effectue soit: à partir d’enquêtes de terrain, à partir de données tirées de contextes similaires ou proches Le modèle permet également de construire des courbes de charges et monotones de charge

Le module GEOSIM Supply Options® Optimiser les options d’approvisionnement  Recherche de la meilleure solution technico-économique L’optimisation technico-économique consiste à déterminer l’option d’approvisionnement la plus économique pour chaque localité (en site isolé ou en cluster) entre: le raccordement au réseau (possibilité de simulation préalable de l’extension du réseau, en cas de segmentation des territoires électriques), le développement d’une petite centrale hydroélectrique, l'utilisation de la biomasse-énergie l’alimentation par un groupe électrogène. A la demande du planificateur, cette optimisation peut s’effectuer en hiérarchisant au préalable les différentes options technologiques, tenant compte de contraintes spécifiques au contexte étudié. Cette optimisation s’opère sous la contrainte d’un budget d’investissement ou d’un taux d’électrification à atteindre. Les algorithmes sont adaptés pour tenir compte du caractère prioritaire de l’électrification des pôles de développement

Exemple de résultats obtenus au Niger Diesel isolé Grappe Diesel Grappe Réseau Réseau

Le module GEOSIM Pre-elec® Pré-électrification des localités non électrifiées à l’horizon de la planification et dont l’accès des populations aux services électrifiées reste potentiellement faible. Optimiser la pré-électrification  Le modèle gravitaire permet d’introduire le potentiel Uj déterminé par la somme des attractions exercées par les différents pôles de développement sur la localité j Ce potentiel exprime donc l’accessibilité aux infrastructures et aux services, ainsi qu’aux opportunités économiques (marchés, emplois, etc.), cumulée au point j: Il détermine donc à l’inverse l’isolement de la localité j, et peut être calculé en tout point j du territoire, avec une valeur théorique infinie au niveau des pôles. Le potentiel Uj sert d’argumentaire aux projets de pré-électrification en certains points ou certaines zones du territoire, dotés d’un très faible potentiel et non électrifiés à l’horizon de la planification.

Représentation graphique du potentiel Uj Exemple au NIGER Localités potentiellement isolées des Pôles de développement

Le module GEOSIM Pre-elec® Pré-électrification des localités non électrifiées à l’horizon de la planification et dont l’accès des populations aux services électrifiées reste potentiellement faible. Optimiser la pré-électrification  Tous les équipements sanitaires et éducatifs installés dans des localités non électrifiées à l’horizon de la planification bénéficient de kits photovoltaïques pour l’éclairage, l’informatique, le froid, le téléphonie rurale, le froid médical, etc.) De plus, les localités non électrifiées à l’horizon de la planification et considérées comme isolées bénéficient d’une installation de type force motrice pour les usages productifs En se basant sur le potentiel Uj , le module utilise la loi de Pareto (80/20) pour sélectionner les localités relativement les plus isolées.

GEOSIM®: synthèses des valeurs ajoutées Sélection et hiérarchisation des localités à électrifier dans une perspective d’amélioration de l’impact économique et social de l’électrification rurale Prise en compte, grâce à la constitution de clusters électriques, d’un niveau territorial intermédiaire ou meso, conforme aux échelles territoriales promues par la décentralisation Accès systématique à des services énergétiques de base pour les infrastructures de santé et d’éducation, y compris pour les localités exclues par les contraintes technico-économiques Accès systématique à la force motrice pour les localités isolées des pôles potentiels de développement et exclues par les contraintes technico-économiques Possibilité de quantifier aisément les bénéfices directs et indirects de l’électrification rurale en terme de population cible, en rebouclant sur le triptyque de l’IDH: contribution à l’amélioration (i) de la santé et du bien-être social, (ii) de l’éducation, et (iii) des revenus Prise en compte des énergies renouvelables (petite hydroélectricité, biomasse, solaire) et possibilité d’hiérarchisation des options d’approvisionnement tout en gardant les principes d’une approche coût-bénéfices GEOSIM®

inscrire la concertation multisectorielle dans la durée L’outil GEONET®: inscrire la concertation multisectorielle dans la durée L’approche nécessite la disposition d’informations multisectorielles (santé, éducation, économie locale) Cette information est très dynamique et peut fortement évoluer d’une année à l’autre, particulièrement en raison de nouveaux investissements multisectoriels Par ailleurs, l’expérience démontre qu’un outil de planification doit être vivant, et régulièrement remis à jour C’est dans cette optique que l’approche suggère la mise en place d’une application informatique basée sur la technologie des SIG couplée à Internet, permettant un accès distant aux données multisectorielles à l’échelle d’un territoire. Cette application est un cadre concret de coordination multisectorielle, et fonctionne selon un principe de "tontine des données" entre des acteurs qui fournissent régulièrement une information sectorielle mise à jour, avec en retour, un accès à une information consolidée. … Toutes choses qui militent en faveur de l’accessibilité à une information multisectorielle régulièrement mise à jour à l’échelle du territoire considéré

inscrire la concertation multisectorielle dans la durée L’outil GEONET®: inscrire la concertation multisectorielle dans la durée Fenêtre GEONET® développée pour le groupe de travail multisectoriel au Cameroun Carte électrique, localités, démographie, infrastructures de santé et d’éducation, AEP, réseau routier, établissements de micro-finance, agroéconomie, etc.

Je vous remercie de votre attention Samuel WATCHUENG Directeur des Systèmes d’Information et d’Organisation IED, France, s.watchueng@ied-sa.fr GEOSIM® www.geosim.fr GEONET® www.improves-re.com/sig (BURKINA FASO) www.mng-cameroon.org (CAMEROUN) INNOVATION ENERGIE DEVELOPPEMENT www.ied-sa.fr