Par Joonatan Huhdanmäki, Senior Analyst, Energy, Wärtsilä

Fort de ses découvertes récentes et substantielles de pétrole et de gaz, le Sénégal se prépare désormais à faire en sorte que ses vastes ressources en gaz naturel contribuent à répondre à la demande future d’électricité, tout en mettant fin aux prix excessifs de l’électricité qui minent son économie.

Les réserves nationales de gaz du Sénégal seront principalement utilisées pour produire de l’électricité. Les autorités s’attendent à ce que les projets d’infrastructures gazières nationales soient mis en service entre 2025 et 2026, à condition qu’il n’y ait pas de retard. La monétisation de ces importantes ressources énergétiques est à la base des nouvelles ambitions du gouvernement en matière de « Gas-to-power » (production d’électricité à partir de gaz).

Dans ce contexte, le groupe technologique mondial Wärtsilä a mené des études approfondies qui analysent l’impact économique des différentes stratégies « gas-to-power » disponibles au Sénégal. Deux technologies très différentes sont en concurrence pour répondre aux ambitions « Gas-to-power » du pays : les turbines à gaz à cycle combiné (CCGT) et les moteurs à gaz (ICE).

Ces études ont révélé des différences de coût de système très importantes entre les deux principales technologies de conversion du gaz en électricité que le pays envisage actuellement. Contrairement aux idées reçues, les moteurs à gaz sont en fait bien mieux adaptés que les turbines à gaz à cycle combiné pour exploiter de manière efficace l’énergie des nouvelles ressources gazières du Sénégal, comme le révèle l’étude. Les différences de coûts totaux entre les deux technologies pourraient atteindre jusqu’à 480 millions USD jusqu’en 2035 selon les scénarios.

Deux technologies concurrentes et très différentes

Les modèles avancés de mix énergétique développés par Wärtsilä, qui élabore des scénarios énergétiques personnalisés pour identifier la manière optimale en termes de coût pour la production d’électricité, montre que les technologies ICE et CCGT présentent des différences de coût-système significatives pour implémenter le programme de nouvelle construction de capacité prévu jusqu’à 2035.

Bien que ces deux technologies soient toutes les deux éprouvées et fiables, elles sont très différentes en termes de profils opérationnels. La CCGT est une technologie qui a été développée pour les marchés européens très interconnectés, où elle peut fonctionner à tout moment à un facteur de charge de 90 %. D’autre part, la technologie ICE flexible peut fonctionner efficacement dans tous les profils d’exploitation et s’adapter de manière fluide à toutes les autres technologies de production d’électricité qui composeront le mix énergétique du pays.

En particulier, l’étude de Wärtsilä révèle que pour un réseau électrique de taille relativement limitée tel que le réseau national sénégalais (environ 1 GW), s’appuyer sur les CCCG pour étendre considérablement la capacité du réseau serait extrêmement coûteux dans tous les cas de figure.

D’où viennent ces différences de coût ?

Les différences de coût entre les technologies s’expliquent par un certain nombre de facteurs. Tout d’abord, les climats chauds ont un impact négatif sur la puissance des turbines à gaz plus que sur celle des moteurs à gaz.

Deuxièmement, grâce à l’accès du Sénégal au gaz domestique bon marché, les coûts d’exploitation deviennent moins importants que les coûts d’investissement. En d’autres termes, avec un gaz à bas prix qui diminue les coûts d’exploitation des centrales, il est financièrement plus intéressant pour le pays de s’appuyer sur les centrales électriques ICE, qui sont moins chères à construire.

La modularité de la technologie joue également un rôle clé. Le Sénégal devrait avoir besoin de 60 à 80 MW supplémentaires de capacité de production chaque année pour pouvoir répondre à la demande croissante du pays en électricité. Cet ordre de grandeur est largement inférieur à la capacité des centrales CCGT typiques qui sont en moyenne de 300 à 400 MW, et qui doivent être construites en une seule fois, entraînant donc des dépenses inutiles. Les centrales à moteur, en revanche, sont modulaires, ce qui signifie qu’elles peuvent être construites exactement au moment où le pays en a besoin, et agrandies plus tard en fonction des besoins.

Les chiffres en jeu sont importants. Le modèle montre que si le Sénégal choisit de privilégier les centrales CCGT au détriment de l’ICE, cela entraînera jusqu’à 240 millions de dollars de surcoût pour le système d’ici 2035. La différence de coût entre les technologies peut même atteindre 350 millions de dollars, en faveur de la technologie ICE, si le Sénégal choisit aussi de construire de nouvelles capacités d’énergie renouvelable au cours de la prochaine décennie.

Gestion des risques de retards potentiels des infrastructures gazières

Le développement des infrastructures gazières est une entreprise complexe et de longue haleine. Les retards de programme ne sont pas rares, provoquant des perturbations de l’approvisionnement en gaz qui auraient un impact financier énorme sur le fonctionnement des centrales CCGT.

Le Nigeria en sait quelque chose. L’année dernière, d’importants problèmes d’approvisionnement en gaz ont provoqué des arrêts dans certaines des plus grandes centrales électriques à turbine à gaz du pays. Étant donné que les turbines à gaz fonctionnent selon un processus de combustion continu, elles nécessitent un approvisionnement constant en gaz et une charge distribuée stable pour générer une puissance de sortie constante. Si l’approvisionnement est interrompu, des arrêts se produisent, mettant à rude épreuve l’ensemble du système. Les centrales ICE, quant à elles, sont conçues pour ajuster leur profil opérationnel dans le temps et accroître la flexibilité du système. En raison de leur profil de fonctionnement flexible, elles ont pu maintenir un niveau de disponibilité beaucoup plus élevé

L’étude a approfondi l’analyse de l’impact financier d’un retard de 2 ans dans le programme d’infrastructure gazière. Elle démontre que si le pays décidait d’investir dans les moteurs à gaz, le coût du retard du gaz serait de 550 millions de dollars, alors qu’un système dominé par les CCCG entraînerait un surcoût astronomique de 770 millions de dollars.

Quoi qu’il en soit, la nouvelle capacité de production à base de moteurs à gaz ICE minimisera le coût total de l’électricité au Sénégal dans tous les scénarios possibles. Si le Sénégal veut répondre à la croissance de la demande d’électricité de manière optimale en termes de coûts, au moins 300 MW de nouvelle capacité ICE seront nécessaires d’ici 2026.