AFD Digital Energy Challenge : l'innovation numérique au service de la transition énergétique

Les dix lauréats du Digital Energy Challenge 2022 ont été annoncés lors du Forum Emerging Valley qui s’est tenu à Marseille le 29 novembre. Le challenge, lancé par l’AFD, est l’un des quatre piliers de la Digital Energy Facility, un programme cofinancé par l’Union européenne visant à accélérer l’innovation et la numérisation dans le secteur de l’énergie.  

Les projets récompensés viennent de neuf pays africains. Chacun d’entre eux propose une approche innovante et digitale permettant d’accroître l’accès à l’énergie par le biais des mini-réseaux, d’améliorer l’efficacité de la gestion du réseau ou de déployer des solutions pour des systèmes électriques pérennes et durables, les trois thèmes de l’édition 2022.     

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LES DIX PROJETS INNOVANTS RÉCOMPENSÉS

CATÉGORIE START-UP

Thème : Accès universel à l’électricité par les mini-réseaux 

GREEN INNOVATION VENTURES ENTERPRISES LTD (Give) - Kenya

Numériser les appareils électriques domestiques pour soutenir leur financement et augmenter la demande d'électricité pour les mini-réseaux et les opérateurs énergétiques

Près de 20 millions de personnes accèdent à l’électricité en Afrique chaque année. Bien qu’il s’agisse d’une étape importante, elles ne sont pas en mesure de profiter de tous les avantages de l’électrification en raison des coûts élevés associés à l’acquisition d’appareils électriques domestiques. « Notre plate-forme IoT PowerPay cherche à répondre à ce problème par la connexion des appareils électriques à une plateforme numérique, afin de permettre aux clients d’acheter des appareils dans des versions compactes, pratiques et mobiles, et de surveiller leur consommation d’énergie », déclare Geoffrey Mburu, le cofondateur. 

Le projet vise à renforcer l’accès des ménages aux appareils électriques et à stimuler la demande en électricité. Par l’intermédiaire d'une plateforme unique, les clients directs de Give (fabricants d’appareils, prêteurs, opérateurs énergétiques, notamment les mini-réseaux et les distributeurs d’énergie) peuvent proposer des crédits de location-vente aux consommateurs, surveiller la consommation d’énergie, localiser des équipements et collecter des paiements.

« En associant l’acquisition des produits par le client, l’approvisionnement et le financement pour des équipements de cuisine, de refroidissement et d’autres équipements à usage productif, nous construisons un écosystème qui permettra à un nouveau milliard de personnes de ne plus devoir cuisiner avec des carburants polluants, et d’accéder à de nouveaux usages productifs de l’électricité en Afrique », explique Geoffrey Mburu. 

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VITTORIA TECHNOLOGY - Afrique du Sud

Solution logicielle fournissant un service de location de batteries pour mini-réseaux, optimisant les coûts et facilitant l’extension des systèmes

Les opérateurs de mini-réseaux déploient de nouveaux systèmes dans toute l’Afrique, tout en assurant la maintenance de leurs sites existants. Cependant, des finances fiables permettant de répondre aux dépenses courantes font souvent défaut, avec pour conséquence des mini-réseaux plus vieux, aux capacités de stockage moindres et présentant une dépendance accrue aux générateurs diesel. « Il s’agit d’un problème d’envergure, car les batteries, le composant le plus onéreux des mini-réseaux, nécessitent un remplacement régulier », explique Liam Murphy, cofondateur de Vittoria Technology. Cependant, lors de la conception du système actuel de mini-réseaux, le financement et la recherche de solutions de batteries extensibles se sont avérés être un processus exceptionnellement coûteux, en argent comme en temps, pour les opérateurs de mini-réseaux. 

La plateforme numérique innovante Battery Bank Africa de Vittoria Technology propose un service complet de location de batteries à destination des mini-réseaux. « Notre modèle d’entreprise intègre l’optimisation du dimensionnement des solutions de stockage pour les mini-réseaux, l’approvisionnement en batteries auprès de fournisseurs partenaires à des tarifs négociés, l’évaluation des risques de crédit, la finalisation des contrats et la surveillance des batteries », ajoute Liam Murphy.

    

La prochaine étape importante de lancement des opérations sur le terrain et de finalisation du logiciel de calcul bénéficiera du soutien technique et financier du Digital Energy Challenge. Vittoria Technology impliquera les opérateurs de mini-réseaux, les fabricants de batteries et d’autres partenaires locaux en Afrique du Sud afin de tester et d’améliorer le prototype Battery Bank Africa. 

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ZONKE ENERGY - Afrique du Sud

Intégration de systèmes solaires domestiques (SHS) dans un mini-réseau pour réaliser des échanges bilatéraux d'électricité

En Afrique du Sud, 1,5 million de personnes vivent dans des habitations informelles où l’électricité n’est pas disponible. Les résidents sont ainsi dépendants d’alternatives coûteuses et dangereuses, telles que la paraffine ou les raccordements illégaux au réseau. La solution unique de mini-réseaux à tour solaire de Zonke Energy délivre déjà une énergie sûre et abordable à des habitats urbains denses et informels et ce nouveau projet permettra aux propriétaires de systèmes solaires domestiques (SHS) de se raccorder au réseau.

 

Le projet va mettre l’accent sur le développement d’une interface électronique pour permettre aux propriétaires de SHS de se raccorder au réseau et de vendre ou d’acheter de l’énergie. « Les nouveaux raccordements vont permettre d’augmenter les capacités de manière organique et de créer des possibilités de transfert d’énergie entre le réseau et les propriétaires de SHS en cas de production d’énergie excédentaire », déclare Alex Densmore, directeur technique chez Zonke Energy. Le développement des fonctionnalités d’une application déjà existante permettra les transactions financières nécessaires aux échanges d’électricité.

 

Le financement du challenge permettra de développer encore davantage cette technologie innovante, qui est souvent perçue comme présentant un risque élevé par les investisseurs commerciaux. « Nous pensons que cela va éliminer les risques pour les futurs investissements de suivi et constituer un élément différenciant clé et un avantage compétitif sur le marché », ajoute Alex Densmore.

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Thème : Gestion efficace du réseau électrique

CLASSIFIED PROJECTS LTD - Botswana

Système numérique permettant la surveillance du réseau de distribution et l’amélioration des opérations de maintenance

Sur le continent africain, de nombreux réseaux électriques présentent un manque de surveillance concernant la distribution, ce qui signifie que la régularité de l’approvisionnement en électricité pour les clients résidentiels, industriels et commerciaux est souvent inconnue. Les défaillances d’équipement de réseau et les coupures de courant qui en résultent passent donc souvent inaperçues auprès des opérateurs électriques, jusqu’à ce que les clients s’en plaignent. 

Le système de surveillance et d’amélioration des opérations de maintenance développé par la start-up à destination des réseaux de distribution d’électricité va permettre le suivi et la maintenance préventive des systèmes, la réduction des coûts de maintenance et des coupures de courant.

La technologie GSM et d’autres technologies de réseau étendu (WAN) visant une surveillance en temps réel et une cartographie numérique du réseau de distribution permettront à un fournisseur d’énergie de géolocaliser ses équipements, de recevoir des alertes visuelles en cas de défaillance du réseau et d’organiser la maintenance. Pour Peter Mutoka, directeur de projet chez Classified Projects, « l’installation de capteurs IoT et de compteurs intelligents du côté distribution du réseau va permettre une surveillance en temps réel 24h/24 et 7j/7 de l’énergie, ainsi qu’une visualisation numérique des réseaux. » Le projet n’en est encore qu’à ses premières étapes, mais l’expertise technique approfondie dont dispose l’équipe et les discussions préliminaires entamées avec un opérateur national au Botswana en font un projet prometteur, qui répond au besoin essentiel d’un approvisionnement en énergie plus fiable pour les consommateurs.

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Thème : Durabilité et pérennité du système électrique

E-ENERGIETEC - Niger

Compteurs intelligents et application orientée client pour le suivi en temps réel de la consommation d'électricité et la facturation

Au Niger, les compteurs électriques sont relevés manuellement par des agents homologués, mais les écarts entre les relevés réels et la facturation finale sont courants, alimentant le mécontentement des clients et impliquant plus de travail pour les agents afin de vérifier la consommation réelle. « Notre solution numérique Ren-tec est avantageuse pour l’utilisateur comme pour le fournisseur d’énergie. Le compteur intelligent élimine le risque d’erreurs, tandis que notre application mobile permet au client de suivre sa consommation d’électricité en temps réel et de payer ses factures en ligne », explique Diafara Moussa, directeur chez e-Energietec.

Ce qui distingue cette solution de compteurs intelligents est sa capacité à être utilisée sur les compteurs existants, ouvrant ainsi ses avantages à un plus grand nombre de foyers. La numérisation de l’ensemble du processus va également permettre de générer des statistiques plus fiables pour le distributeur concernant les performances et l’efficacité énergétique.

Cette start-up cherche à avancer son projet par le biais d’acquisition d’équipements et du développement logiciel et espère mettre en place le système auprès des sociétés et du grand public dans les 12 mois à venir.

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MOTSI TECHNOLOGIES GROUP - Namibie

Plateforme d'échange d'électricité solaire peer-to-peer, basée sur de la blockchain pour clients commerciaux et industriels 

La Namibie présente la particularité de disposer du coût moyen de l’électricité le plus élevé au sein du Southern African Power Pool, alors que le pays dispose d’un important potentiel de production d’énergie solaire. Les échanges d’énergie bilatéraux entre des vendeurs et des consommateurs éligibles constituent l’une des diverses solutions permettant de réduire le coût de l’électricité. Il existe bien un cadre législatif en Namibie, mais les volumes des échanges demeurent relativement bas, ce qui dégrade la rentabilité des nouveaux projets de production d’énergie solaire.

Cette plateforme d’échange d’énergie s’appuyant sur la blockchain, conçue par Renex Energy Trading, une filiale de Motsi, va libérer le potentiel des échanges peer-to-peer en regroupant la demande des clients commerciaux et industriels et en facilitant les échanges avec les producteurs. « Développée en collaboration avec nos partenaires technologiques, la plateforme va offrir aux consommateurs un accès à des tarifs d'électricité plus compétitifs, et aux détenteurs d’actifs des solutions d’enlèvement solvables et des sources de revenus alternatives » explique Johannes Andreas, analyste système électrique chez Renex Energy Trading.   

Le projet pilote sera déployé en Namibie, avec comme objectif de développer son utilisation au sein du Southern Africa Power Pool et au-delà.

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CATÉGORIE OPÉRATEURS ÉNERGÉTIQUES

EN PARTENARIAT AVEC UN FOURNISSEUR DE TECHNOLOGIES ET/OU SERVICES INNOVANTS  

Thème : Accès universel à l’électricité par les mini-réseaux

FUNDO NACIONAL DE ENERGIA (FUNAE) et AZIMUT 360 - Mozambique

Logiciel facilitant l’acquisition de données, le design, l’achat, l’opération et la surveillance des mini-réseaux

Funae, l’agence nationale d’électrification rurale du Mozambique, rencontre actuellement des difficultés pour surveiller et maintenir les 80 mini-réseaux existants, notamment dans les zones reculées. Les visites sur site afin de collecter des données prennent beaucoup de temps, nécessitent une main-d'œuvre considérable, tandis que les outils employés afin de normaliser la conception et les dimensions des mini-réseaux sont insuffisants. En outre, l’identification d’opérateurs privés compétents pour l’exploitation et la maintenance des mini-réseaux est un processus complexe.

Le fournisseur de technologies espagnol Azimut 360 va créer un outil numérique répondant à ces défis grâce à la facilitation de la collecte initiale des données et à l’optimisation de la conception et de l’exploitation des mini-réseaux. « Notre solution complète intègre un logiciel facile à utiliser, comprenant un moteur de calcul des dimensions, des outils de cartographie permettant de limiter les visites sur site et des suggestions d’amélioration pour l’exploitation et l’entretien du mini-réseau », explique Mireia Gil, chef de projets de développement chez Azimut 360.    

Dans le cadre des premières étapes du projet de partenariat, dix mini-réseaux actuellement en exploitation par Funae dans plusieurs régions vont être intégrés à l’outil afin de tester le logiciel et permettre une surveillance plus précise. Les équipes Azimut 360 vont également former le personnel Funae sur place durant la phase d’installation des équipements matériels, en préparation de l’intégration de nouveaux mini-réseaux dans le logiciel au cours de l’année à venir.

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Thème : Gestion efficace du réseau électrique

SOCIÉTÉ NATIONALE D’ÉLECTRICITÉ DES COMORES (SONELEC) et ROSEAU TECHNOLOGIES - Comores

Cartographie, modélisation et simulation du réseau de distribution pour l'optimisation des investissements et l'amélioration de la qualité d'alimentation

La demande en électricité augmente rapidement sur l’archipel des Comores, et ce même avec des taux d’accès de 70 %, bien supérieurs à la moyenne de la région sub-saharienne s’élevant à 40 %. De nombreux projets de production sont en cours, mais les besoins en investissement s’avèrent substantiels sur les réseaux de l’archipel. « Actuellement, la planification du réseau est difficile, car nous ne disposons pas d’une cartographie fiable du réseau, ni d’un accès à des modèles de simulation », selon Nawal Soilih, chef de projet chez Sonelec.

Le partenariat avec Roseau Technologies, un spécialiste des logiciels de modélisation, de simulation et d’optimisation du réseau dans l’écosystème de la transition énergétique, va permettre à Sonelec de cartographier le réseau électrique sur les îles de Grande Comore et d’Anjouan, et d’en construire une réplique exacte, de façon à parvenir à une meilleure planification des investissements. « En utilisant les données issues de la cartographie du réseau, nous sommes en mesure de construire un jumeau numérique du réseau pouvant être utilisé ultérieurement dans notre outil de simulation Sirao, afin de mener des études techniques », déclare Louise Muller, chef de projet chez Roseau Technologies. 

 

Dans les mois à venir, Roseau Technologies va former les équipes de Sonelec à l’utilisation de ce logiciel, qui va permettre d'améliorer la gestion des données, la modélisation et les simulations de réseau nécessaires pour les études initiales.

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Thème : Durabilité et pérennité du système électrique

ABUJA ELECTRICITY DISTRIBUTION COMPANY (AEDC) et BEACON POWER SERVICES - Nigéria

Cartographie du réseau et automatisation des opérations pour mieux gérer les pannes et les pertes sur le réseau

Avec la population la plus importante de tous les pays d’Afrique et un faible taux d’accès à l’électricité de 45 %, le Nigéria est confronté à des problèmes d’énergie. L’écosystème énergétique se compose d'une multitude de sociétés privées qui produisent, transmettent et distribuent l’électricité, formant une chaîne d’approvisionnement complexe et menant à des marges réduites pour les acteurs du marché. « Nous sommes heureux d’améliorer notre distribution par la réduction des pannes de courant, ce qui va apporter un niveau de satisfaction des clients plus élevé et limiter nos pertes techniques et commerciales », explique Babajide Ibironke, directeur financier d’Abuja Electricity Distribution Company.

 

La solution de gestion du réseau électrique conçue par Beacon Power Services propose une cartographie numérique du réseau et l’utilisation de compteurs IoT et d'une plateforme d’intelligence artificielle basée sur le cloud. « Cette technologie va permettre d'optimiser la collecte des données, d’indiquer les interruptions en temps réel et de faciliter la prédiction des coupures du réseau pour AEDC », détaille Bim Adisa, PDG de Beacon Power Services.

Des analyses supplémentaires du réseau permettront d’améliorer l’approvisionnement et la distribution d’électricité pour plus de 2 millions de clients commerciaux et particuliers dans la région d’Abuja.

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UGANDA ELECTRICITY GENERATION COMPANY LIMITED (UEGCL) et BCN HYDRO RENEWABLES - Ouganda

Outil numérique de surveillance des vibrations des turbines dans des centrales hydroélectriques pour faciliter la maintenance préventive

L’Ouganda est extrêmement dépendant de l’hydro-électricité, qui offre actuellement les tarifs les plus bas sur le réseau national. Cependant, l’inspection et la réparation des équipements hydromécaniques sont coûteuses et réduisent la disponibilité des centrales en électricité. La solution innovante de surveillance de BCN Hydro Renewables va permettre de réduire le délai d’identification des défaillances et d’améliorer l’analyse de la cause profonde des incidents sur les équipements hydromécaniques des centrales hydro-électriques d’Uganda Electricity Generation Company. 

« Nous avons choisi la centrale hydro-électrique d’Isimba pour le premier essai de cette solution numérique innovante et nous visons à l’étendre aux autres centrales hydro-électriques dans le pays », déclare Allan Kassede, responsable de la recherche chez Uganda Electricity Generation Company. La centrale étant l’une des plus importantes du pays en matière de capacité, les enjeux liés à son exploitation optimisée sont élevés.

L’assistance pour l’exploitation et la maintenance de la centrale est actuellement assurée par EDF, un des plus grands énergéticiens au monde, qui participera également à l’assistance technique au fur et à mesure de l’évolution du projet. « Grâce à un partenariat robuste entre toutes les parties prenantes, nous sommes convaincus que notre solution basée sur l’intelligence artificielle et les big data va permettre de maintenir des capacités de production optimales à Isimba, et nous avons hâte d’avoir les premiers résultats des algorithmes prédictifs », précise Alexander Balcells, directeur général chez BCN Hydro Renewables.

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Devant le succès du Digital Energy Challenge - de nombreuses réponses à l'appel à projets ont afflué de toute l'Afrique au cours des deux dernières années - la troisième édition sera lancée début 2023.