Ile Maurice: Yatindra Kumar Ramgolam – «Le photovoltaïque jouera un rôle clé dans la transition de Maurice»
Alors que Maurice s’est fixé l’objectif ambitieux de produire 60 % de son électricité à partir de sources renouvelables, le photovoltaïque (PV) s’impose comme un levier incontournable. Yatindra Kumar Ramgolam, Associate Professor à l’Université de Maurice (UoM) et formateur du programme Photovoltaic Energy Systems, fait le point sur les technologies, les mécanismes d’appui et les défis d’un secteur en pleine expansion.
Le PV est souvent présenté comme une évidence pour Maurice. Mais où en est le monde aujourd’hui en matière de capacité solaire installée ?
Le PV solaire est au coeur de la transition énergétique mondiale et occupe une position dominante en tant que technologie à la croissance la plus rapide. Aujourd’hui, la capacité installée mondiale est de près de 3 TW, soit trois fois plus que la capacité mondiale en 2022. En termes de rapport qualité-prix, c’est la technologie privilégiée dans tous les secteurs et elle affiche la capacité installée la plus élevée par rapport à toute autre technologie d’énergie renouvelable.
Et dans ce tableau mondial – où en sommes-nous réellement dans notre transition énergétique ?
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Maurice, en tant que pays insulaire, dépend fortement du fioul lourd et du charbon importés pour la production d’électricité. Sa demande est de près de 3,5 TWh et augmente d’environ 100 à 150 GWh chaque année. Le gouvernement s’est fixé un objectif très ambitieux d’atteindre 60 % de la production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelables.
Même dans le contexte local, les tendances de développement sont comparables aux tendances mondiales. Partant de zéro installation PV connectée au réseau en 2010, nous disposons désormais d’une capacité installée d’environ 160 MW en 2025, et nous anticipons plus de 200 MW de nouvelles installations d’ici 2030, ce qui représentera environ 15 % de la production totale.
L’île bénéficie d’un ensoleillement généreux. Est-ce suffisant pour garantir la rentabilité d’une installation PV ?
Mon équipe de l’UoM, en collaboration avec le Central Electricity Board (CEB), UNDP Mauritius, le ministère de l’Énergie, le ministère de l’Environnement et nos partenaires internationaux (Solargis de Slovaquie et KiloWattsol de France) a développé des cartes solaires et des datasets de haute qualité pour Maurice, Rodrigues et Agalega. Ces données solaires sont librement accessibles sur https://solar-web2.onrender.com.
Nous pouvons affirmer avec confiance que Maurice bénéficie d’un régime solaire très prometteur, variant entre 1 600 et 2 200 kWh/m² à travers l’île. De plus, la hausse mondiale de la capacité installée des systèmes photovoltaïques a été facilitée par des prix de modules historiquement bas en raison d’une surproduction, ainsi que par des environnements politiques favorables et une baisse des coûts d’installation.
Quelles sont les technologies de cellules solaires disponibles sur le marché, et laquelle convient le mieux aux conditions climatiques du pays ?
Les technologies modernes de modules solaires ont considérablement évolué pour améliorer le rendement, la durabilité et l’adaptabilité à des climats variés. Les Monocrystalline silicon cells sont désormais la norme. Les modules en silicium cristallin actuels utilisent souvent des designs à demi-cellules, qui réduisent les pertes résistives et améliorent les performances en cas d’ombrage partiel.
La technologie Passivated Emitter and Rear Cell (PERC) est devenue courante, augmentant le rendement en améliorant la capture de la lumière et en réduisant la recombinaison des électrons. Les modules Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon) représentent la prochaine génération, offrant des rendements plus élevés (23 à 24 %) et de meilleures performances dans des conditions de haute température.
Alors que le PERC a dominé le marché pendant des années, il est désormais supplanté par le TOPCon en raison de ses avantages en termes de rendement et de longévité. Les «shingled modules», qui superposent de fines bandes de cellules, minimisent l’espace inactif et améliorent l’esthétique tout en offrant une densité de puissance plus élevée. À l’autre extrémité du spectre, les modules de faible puissance restent pertinents pour les applications hors réseau, où le coût et la simplicité importent davantage que le rendement.
Pour Maurice, les considérations clés incluent la résistance à l’humidité élevée, à la corrosion saline et aux cyclones, qui exigent des modules dotés d’une encapsulation robuste et d’une résistance mécanique solide. Des technologies comme les modules bifaciaux peuvent être avantageuses dans les projets photovoltaïques en champ libre ou en agriPV, en captant la lumière réfléchie par des surfaces sablonneuses ou herbeuses.
Cependant, une attention particulière doit être portée aux taux de dégradation, aux coefficients de température et aux caractéristiques de charge mécanique afin de garantir le long-term bankability dans les conditions tropicales de l’île. La sélection de modules disposant de certifications de durabilité (IEC 61215/61730, résistance au brouillard salin et à l’ammoniaque) est essentielle pour protéger les investissements et maintenir une production d’énergie fiable dans l’environnement exigeant du pays.
L’ombrage, la chaleur, l’humidité – quels effets ces facteurs ont-ils sur les performances d’un système PV ?
L’encrassement, l’ombrage, la température, l’humidité et un design inadapté sont des facteurs déterminants qui affectent directement les performances et la viabilité financière des systèmes PV. L’encrassement causé par la poussière, les embruns salins ou les déjections d’oiseaux réduit l’absorption lumineuse, diminuant le rendement énergétique et accélérant la dégradation.
L’ombrage, qu’il provienne de graminées, d’arbres, de bâtiments, de structures avoisinantes ou même de modules PV proches, peut réduire la production de manière disproportionnée, entraîner des pertes de mismatch significatives, voire provoquer des hot spot heating. La température joue un rôle majeur : des températures de fonctionnement élevées diminuent l’efficacité des modules en raison de coefficients de température négatifs, un défi courant dans les climats tropicaux.
L’humidité et l’air chargé en sel, notamment dans les régions côtières, accélèrent la corrosion des contacts, des encapsulants et des cadres, conduisant à des défaillances prématurées. Enfin, une conception inadaptée – mauvaise orientation, ventilation insuffisante ou équipements de conversion de puissance sous-dimensionnés – peut compromettre la fiabilité du système, augmenter les temps d’arrêt et alourdir les coûts de maintenance.
Ensemble, ces facteurs soulignent l’importance d’une conception robuste, d’un nettoyage régulier et d’une atténuation des risques adaptée au climat local pour garantir les performances à long terme et le bankability des systèmes PV.
On parle souvent des panneaux, mais rarement des autres composants d’un système PV. De plus, qu’est-ce que le «balance of system» et pourquoi est-il si important ?
Un système PV est un ensemble d’équipements électriquement interconnectés qui peuvent convertir efficacement l’énergie solaire en énergie électrique et transférer cette énergie en toute sécurité jusqu’au point de livraison, tel qu’un appareil électrique. La complexité d’un système PV varie en fonction de la taille du projet. Les équipements du Balance of System (BOS) désignent tous les composants d’un système PV autres que les modules eux-mêmes, notamment les inverters, les régulateurs de charge, les batteries, les boîtes de jonction, le câblage, les structures de montage et les dispositifs de protection.
Ils constituent l’épine dorsale du système photovoltaïque, assurant le support, la résistance mécanique, la sécurité électrique, et conditionnant efficacement la puissance générée par les modules photovoltaïques pour répondre aux exigences de la charge et du réseau.
Système connecté au réseau ou système autonome – comment un particulier ou une entreprise choisit-il son système ?
Le choix entre un système autonome (off grid) et un système connecté (grid) au réseau dépend des priorités de l’utilisateur. Un système connecté au réseau est la solution la plus simple, la plus rentable et la plus fiable. Ne nécessitant aucun stockage, il est bien moins coûteux que les solutions autonomes. L’utilisateur produit de l’électricité pendant la journée, en consomme une partie et injecte une partie dans le réseau pendant les heures d’ensoleillement, puis consomme l’électricité du réseau pendant les heures sombres. Il est nécessaire d’avoir un accord avec le CEB pour installer un tel système.
Un système autonome offre une complète indépendance et garantit une alimentation en électricité 100 % propre. Il est totalement isolé du réseau du CEB. Comme il nécessite un stockage, le coût initial est plus élevé et la fiabilité dépend beaucoup de la capacité de stockage et des conditions météorologiques. Une approche hybride peut combiner les deux, offrant les avantages du réseau avec un stockage de secours pour la résilience et l’autoconsommation. C’est déjà une réalité en Europe et cette approche est désormais promue pour le secteur commercial à Maurice.
Quels mécanismes d’appui existent aujourd’hui dans le pays pour encourager le déploiement du solaire ?
Depuis 2010, le CEB a lancé plusieurs programmes d’énergies renouvelables pour faciliter l’intégration des systèmes PV dans le réseau. Ces programmes ciblent tous les types de clients (domestiques, commerciaux et industriels) ainsi que tous les types de projets en termes de capacité (petite, moyenne et grande échelle). Les mécanismes de raccordement sont définis dans leurs codes de réseau respectifs, qui détaillent l’ensemble des procédures et des exigences techniques obligatoires du système.
Ces programmes précisent également les sources de revenus, les structures de coûts et les mécanismes de financement des projets. Si les systèmes de petite taille sont généralement autofinancés par les clients, le financement des systèmes de moyenne et grande échelle est plus complexe. Les propriétaires de systèmes ont alors tendance à rechercher des financements auprès de diverses sources, telles que les banques ou d’autres investisseurs.
Le gouvernement a également appliqué des exonérations de droits de douane sur les équipements photovoltaïques et les contribuables peuvent déduire la totalité du montant de l’investissement de leur revenu imposable.
La sécurité des installations PV est-elle suffisamment prise au sérieux sur le terrain ?
Toutes les installations connectées au réseau doivent strictement se conformer aux exigences des codes de réseau pour pouvoir être raccordées. Cependant, les pratiques sur le terrain laissent parfois à désirer. Des formations continues, des inspections régulières et des installeurs qualifiés sont nécessaires pour garantir une sécurité constante et une fiabilité à long terme dans le secteur.
Quel rôle joue la simulation informatique dans la conception d’un bon système PV ?
La production PV est influencée par les conditions du site. Par conséquent, la simulation informatique joue un rôle crucial dans la conception des systèmes PV et dans la modélisation des conditions spécifiques au site pour le calcul du rendement énergétique. Elle permet d’optimiser l’orientation des panneaux, l’inclinaison et le dimensionnement des inverters, tout en évaluant la viabilité financière.
Les simulations réduisent les risques, améliorent la fiabilité et garantissent que les systèmes sont efficaces, sûrs et bancables.
Justement, comment évalue-t-on la rentabilité financière d’un projet solaire ?
La viabilité financière d’un projet dépend des coûts initiaux, des coûts opérationnels, des flux de trésorerie et de la production du système. Cette dernière dépend en grande partie de la robustesse technique. Les revenus dépendent du programme dans le cadre duquel le projet est raccordé au CEB. Des indicateurs tels que le Taux de rendement interne (TRI), la Valeur actuelle nette (VAN) et le payback period sont généralement utilisés pour mesurer la viabilité.
L’UoM proposera à partir du 20 juin un «short course» accrédité MQA intitulé «Photovoltaic Energy Systems». À qui s’adresse-t-il et qu’est-ce qu’un participant peut concrètement en tirer ?
Afin de créer un écosystème favorisant la pénétration de tous les types de technologies PV à Maurice, il est nécessaire de développer les compétences, de renforcer les capacités de la population et de lui permettre de contribuer à l’économie verte. Le short course en Photovoltaic Energy Systems, approuvé par la Mauritius Qualifications Authority (MQA), a été conçu pour renforcer les capacités de la population et lui offrir des opportunités d’intégrer la chaîne de valeur du photovoltaïque.
Ce cours introduit les principes du PV, le dimensionnement et la sélection des composants, les simulations, les exigences réglementaires, ainsi que les exigences d’installation et de sécurité. À travers une combinaison de séances hautement interactives, de discussions en groupe, de séances expérimentales, de simulations informatiques, d’études de cas et de visites de sites, les participants acquièrent une compréhension approfondie des technologies PV et développent des compétences en systèmes d’énergie PV.
Les séances se déroulent dans l’Innovative Solar Energy Laboratory, équipé de kits PV, d’installations de mesure et d’équipements de test de pointe. Depuis 2015, près de 1 000 personnes ont été formées dans ce laboratoire à l’UoM. J’encourage toute personne intéressée à consulter le site web de l’UoM pour plus d’informations sur la formation.
