George Kamiya
Agence internationale de l’énergie
Vida Rozite
Agence internationale de l’énergie
Ghislaine Keiffer
Agence internationale de l’énergie
Brendan Reidenbach
Agence internationale de l’énergie
Coopération pour le développement 2021
Pour une transformation numérique juste
Rapport
Coopération pour le développement : Rapport
Table des matières
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19. Combler le fossé énergétique grâce aux solutions numériques
Abstract
Les technologies numériques peuvent fournir des solutions hors réseau aux millions de personnes sans accès à l’électricité, mais les progrès accomplis depuis dix ans pour étendre les réseaux électriques dans les zones les moins desservies sont aujourd’hui interrompus. Ce chapitre fournit les données les plus récentes sur l’accès universel à l’énergie et les pénuries de financement puis examine les moyens de mobiliser les investissements requis en urgence dans les infrastructures énergétiques physiques et numériques pour empêcher l’Afrique de se retrouver plus en arrière sur sa trajectoire de transformation numérique. À court terme, les solutions numériques peuvent aider à combler le fossé et offrir une énergie propre et abordable aux collectivités marginalisées, isolées et défavorisées. À long terme, la coordination des investissements et des stratégies dans les deux secteurs du numérique et de l’énergie peut aider les pays à déployer plus rapidement des systèmes énergétiques bas carbone, axés sur la demande et résilients.
Messages clés
À rebours de près d’une décennie de progrès, la part de la population mondiale sans accès à l’électricité devrait avoir augmenté de 2 % en 2021, principalement du fait de la croissance démographique et des impacts de la pandémie de COVID‑19 en Afrique subsaharienne.
Les innovations numériques telles que les plateformes d’échange d’électricité entre particuliers et les panneaux photovoltaïques à contrôle numérique peuvent temporairement fournir de l’énergie aux collectivités à faible revenu, implantées en zone excentrée et les moins desservies.
Les transitions numérique et énergétique devraient se compléter l’une l’autre, les technologies numériques améliorant l’efficacité énergétique et l’innovation, et l’accès à une énergie propre et sûre pouvant soutenir la transformation numérique.
L’investissement dans les réseaux électriques, aujourd’hui suspendu ou inadéquat, doit reprendre à une échelle et une vitesse suffisantes pour combler la pénurie de financement de 350 milliards USD et assurer un accès universel à une énergie abordable et fiable d’ici 2030.
À l’heure actuelle, les économies émergentes et en développement représentent environ les deux tiers de la population mondiale, mais seulement un cinquième des investissements mondiaux dans les énergies propres (AIE, 2021[1]). Pour atteindre les objectifs globaux de neutralité en gaz à effet de serre (« zéro émission nette ») d’ici le milieu du siècle, il faudra mobiliser bien davantage d’investissements dans les réseaux électriques au service de l’accès à l’énergie propre. En inversant la tendance qui voyait l’accès à l’énergie progresser depuis dix ans, la pandémie de COVID-19 menace de renvoyer l’Afrique, dont l’infrastructure énergétique est la moins développée du monde, plus en arrière et plus loin encore de réaliser sa transformation numérique.
Les transitions énergétique et numérique sont interdépendantes : les collectivités et les individus ont besoin d’une électricité fiable et abordable pour récolter les avantages économiques, sociaux et environnementaux de la transformation numérique. Dans le même ordre d’idée, l’impossibilité d’accéder à l’énergie est l’un des moteurs de l’inégalité numérique. Il faudra du temps et beaucoup d’investissements en amont pour construire les réseaux et les moyens de production d’électricité de taille industrielle à même d’approvisionner l’ensemble de la population ; dans l’intervalle, des solutions numériques novatrices peuvent rapidement donner accès à une électricité propre et abordable et ainsi favoriser le développement et l’amélioration des conditions de vie de millions de personnes qui attendent encore d’être raccordées à un réseau électrique.
Le chemin de l’accès universel à l’énergie a atteint un tournant
Au cours de la dernière décennie, l’investissement dans la modernisation et l’expansion des réseaux électriques a donné accès à l’énergie à davantage de ménages africains. Le nombre de personnes non raccordées a reculé d’un pic de 610 millions en 2013 à 580 millions en 2019. Cette amélioration est largement due aux travaux d’électrification réalisés en Éthiopie, au Ghana, au Kenya, au Rwanda et au Sénégal1 : au Kenya, la part de la population ayant accès à l’énergie est ainsi passée de 20 % à 85 %. Cependant, les progrès n’ont pas été homogènes dans toute la région. Tandis qu’au Gabon, une progression analogue a été observée, de 31 % à 92 % depuis 2000, seuls 3 % de la population de la République centrafricaine et 1 % de celle du Soudan du Sud ont aujourd’hui accès à l’énergie2. De plus, quelque 110 millions d’Africains et d’Africaines non raccordés habitent pourtant suffisamment près d’un réseau électrique mais ne sont pas desservis à cause du sous-financement chronique des réseaux nationaux.
Les coûts de l’inaction et du non-investissement sont élevés. Au Nigéria, par exemple, la consommation totale des groupes électrogènes à essence ou gazole utilisés comme source principale ou comme solution de secours pendant les pannes de réseau est huit fois plus élevée que la quantité totale d’électricité soutirée sur le réseau national. Même dans la mégapole de Lagos, les habitants comptent sur des groupes électrogènes de secours pour satisfaire la moitié de leurs besoins en électricité. Le coût d’opportunité du manque à gagner pour les producteurs d’électricité et les gestionnaires de réseau est estimé à 12 milliards USD par an, tandis que les fumées des combustibles fossiles brûlés dans les générateurs nigérians contribuent à porter la pollution de l’air à son plus haut niveau à l’échelle du continent, et au quatrième plus haut niveau à l’échelle de la planète.
Le chemin de l’accès universel à l’énergie a atteint un tournant. En 2020, le total des financements manquants pour procurer de l’énergie à tous d’ici 2030 en accord avec l’Objectif de développement durable 7.1 s’élevait à 350 milliards USD, dont les deux tiers pour la seule Afrique subsaharienne. Parallèlement, la crise du COVID-19 détricote les réalisations en matière d’accès à l’énergie dans la région – en réduisant les investissements publics dans les réseaux et en laissant un nombre croissant de personnes dans l’impossibilité physique ou financière d’être raccordées à une source d’électricité fiable et propre – alors même que la demande de technologies numériques explose.
En 2020, le total des financements manquants pour procurer de l’énergie à tous d’ici 2030 en accord avec l’Objectif de développement durable 7.1 s’élevait à 350 milliards USD, dont les deux tiers pour la seule Afrique subsaharienne.
La pandémie a provoqué un retour en arrière, en creusant les deux fossés numérique et énergétique
Les effets de la pandémie sur l’extension de l’accès à l’énergie sont particulièrement marqués en Afrique. La part de la population mondiale sans accès à l’électricité devrait avoir augmenté de 2 % en 2021 par rapport aux niveaux d’avant la pandémie, pour atteindre 770 millions de personnes dont 600 millions en Afrique subsaharienne (Cozzi, Tonolo et Wetzel, 2021[2]). De plus, 30 millions d’habitants de la région qui avaient accès à l’électricité en 2019 – soit 6 % de la population raccordée – pourraient ne plus pouvoir se payer les services d’approvisionnement en électricité de base (AIE, 2020[3]). Ces difficultés rendent d’autant plus urgent d’inverser la tendance puisque, du fait de la croissance démographique et de la transformation numérique en cours, davantage de personnes auront besoin d’accéder à une électricité fiable et propre pour éviter d’être encore plus défavorisées.
La part de la population mondiale sans accès à l’électricité devrait avoir augmenté de 2 % en 2021 par rapport aux niveaux d’avant la pandémie, pour atteindre 770 millions de personnes dont 600 millions en Afrique subsaharienne.
La demande numérique accrue exige de coordonner les nouvelles infrastructures énergétiques et numériques
Depuis dix ans, dans le monde, le nombre d’internautes a doublé et le trafic internet a été multiplié par plus de quinze (UIT, 2021[4] ; Cisco, 2018[5] ; AIE, 2021[6]). Cependant, la consommation d’énergie liée aux technologies numériques reste relativement stable du fait des améliorations importantes de l’efficacité énergétique (Malmodin et Lundén, 2018[7]). Les centres de données, par exemple, continuent d’absorber environ 1 % de l’électricité mondiale depuis 2010, alors que leurs services sont plus de sept fois plus demandés aujourd’hui (Masanet et al., 2020[8] ; AIE, 2021[6]). Et tandis que le trafic internet de la planète a progressé de plus de 40 % en 2020, plusieurs grands opérateurs de réseau ont annoncé une consommation d’électricité égale ou inférieure (Koomey et Masanet, 2021[9]).
La demande de données et de services numériques devrait poursuivre sa croissance exponentielle dans les années à venir, aussi bien en nombre d’utilisateurs qu’en intensité de données des applications. Le nombre d’utilisateurs de l’internet mobile devrait passer de 4 milliards en 2020 à 5 milliards en 2025, pendant que le nombre de connexions à l’internet des objets devrait doubler pour atteindre 24 milliards (GSMA, 2021[10]). Cette forte croissance de la demande, en particulier dans les pays en développement, nécessitera de nouveaux centres de données et de nouvelles infrastructures de réseaux. Afin de desservir cette clientèle en pleine expansion, il faudra de nouvelles infrastructures locales et des politiques efficaces pour assurer la souveraineté des données et la qualité de service.
Les nouvelles infrastructures numériques et énergétiques peuvent se compléter et favoriser les efficacités énergétiques. Pour limiter les émissions de gaz à effet de serre des nouveaux projets d’infrastructures numériques, par exemple, les autorités de réglementation peuvent exiger que les nouveaux centres de données soient entièrement alimentés par de l’électricité renouvelable produite sur place ou faisant l’objet de contrats d’achat d’électricité3. Malgré les préoccupations selon lesquelles la croissance rapide des centres de données et des réseaux dans les pays en développement pourrait pousser à leurs limites des systèmes énergétiques insuffisamment développés, des recherches préliminaires sur les marchés donnent à penser que ces nouveaux centres de données seront plus probablement implantés à proximité de centres urbains dotés d’infrastructures d’approvisionnement en électricité plus étoffées plutôt que dans des zones rurales où les taux d’accès à l’énergie sont particulièrement faibles. Dans les zones rurales, les nouvelles infrastructures de réseaux et les nouveaux services de transmission de données mobiles pourraient aussi promouvoir un développement inclusif en donnant accès à l’énergie, hors des réseaux électriques traditionnels, à des collectivités isolées ou moins desservies, grâce à de nouveaux modèles économiques.
Des solutions numériques inclusives, centrées sur la personne, pourraient compenser l’insuffisance des raccordements aux réseaux électriques
Les technologies numériques peuvent aider à atténuer les difficultés d’accès aux réseaux électriques traditionnels, en favorisant de nouveaux modèles économiques et en mettant à la disposition des collectivités et des personnes isolées et vulnérables des solutions d’approvisionnement en énergie propre et abordable. La technologie mobile numérique, notamment, joue un rôle fondamental. Grâce aux services bancaires et aux paiements mobiles, par exemple, il est possible de proposer de nouveaux modèles économiques à des personnes sans accès à une électricité abordable. Des démarches novatrices, centrées sur la personne, peuvent aussi contribuer à s’assurer que les transformations énergétique et numérique sont inclusives, positives du point de vue de l’égalité femmes-hommes et explicitement conçues pour donner accès à l’énergie aux groupes marginalisés.
Depuis 2000, la consommation d’électricité des pays de l’OCDE a augmenté d’environ 15 %, tandis que celle de l’Afrique a presque doublé4, les solutions offertes par les technologies numériques aidant de plus en plus à répondre à la demande croissante. Dans toute l’Afrique, quelque 4.3 millions de kits photovoltaïques domestiques avec paiement à l’usage (Pay-As-You-Go) ont été installés en 2020 seulement (GOGLA, 2020[11]), ce qui a permis d’offrir des solutions énergétiques propres à des ménages de zones urbaines, périurbaines et rurales non raccordés au réseau. Ces kits sont équipés de compteurs intelligents et d’un système numérique de communication bidirectionnelle : les clients peuvent ainsi payer en plusieurs fois, au fil du temps, à hauteur de leur consommation individuelle, plutôt que d’avancer une grosse somme forfaitaire pour le service. Ce type de solution numérique à petite échelle s’est aussi révélé utile dans des situations humanitaires : par exemple, les personnes déplacées du camp de Kakuma, dans le nord-ouest du Kenya, ont obtenu l’accès à l’électricité grâce à l’installation de 1 000 kits photovoltaïques domestiques avec paiement à l’usage (Casswell, Sharma et Khan, 2019[12]). Comme ces systèmes ne dépendent pas des infrastructures de réseaux classiques, les clients à faible revenu peuvent équiper leurs habitations de technologies efficientes et fondées sur des énergies renouvelables sans en passer par les fournisseurs d’énergie traditionnels.
Un autre exemple est le projet SOLshare au Bangladesh, où 75 % de la population vit dans des zones rurales, mais où moins de 30 % des résidents ruraux ont un accès sûr à l’énergie. Grâce à la mise en place d’une plateforme numérique d’échange d’électricité entre particuliers, une première mondiale, les ménages ruraux équipés d’un kit photovoltaïque domestique avec paiement à l’usage peuvent revendre leur électricité propre excédentaire à leurs voisins, ce qui tend à réduire d’autant la dépendance aux groupes électrogènes à combustibles fossiles et aux lampes à kérosène. SOLshare, qui a installé plus de 70 % de ces kits domestiques, estime que, d’ici 2030, le seul Bangladesh pourrait compter jusqu’à 20 000 de ces nanoréseaux d’échange, à même d’approvisionner un million de personnes (ONU, 2021[13]).
Le développement de batteries de stockage de l’électricité excédentaire produite pendant la journée pourrait aider à déployer à plus grande échelle ces technologies d’échange d’électricité entre particuliers via des nanoréseaux. Par exemple, les batteries au lithium des véhicules électriques sont adaptées au stockage d’énergie stationnaire y compris au-delà de la durée de vie utile du véhicule (Engel, Hertzke et Siccardo, 2019[14]), donc pourraient efficacement s’intégrer à des applications de nanoréseaux ou de microréseaux. Les microréseaux plus étendus, avec davantage de propriétés raccordées et de plus grandes installations solaires, assurent une meilleure résilience et une meilleure efficience du système. Comme ils peuvent être déployés et mis en service en seulement deux mois (Shah et Chandrasekaran, 2020[15]), ils présentent un potentiel considérable en termes de développement de l’accès à l’électricité et de fourniture d’énergie utile aux entreprises, aux écoles et aux services de soins de santé. C’est d’autant plus important en Afrique subsaharienne où, selon l’Organisation mondiale de la santé, seules 30 % environ des installations de soins de santé disposent d’un accès à une source fiable d’électricité (Stottlemyer, 2020[16]).
Améliorer les transitions énergétique et numérique : la voie à suivre
Les technologies numériques peuvent aider à combler le fossé énergétique et fournir des solutions à des personnes et des communautés sans accès aux réseaux et aux services d’approvisionnement en électricité de base. Le financement du développement peut être utile pour donner accès à l’énergie à plus grande échelle ; par exemple, la Banque africaine de développement a mobilisé 24 millions EUR en 2018 pour partiellement garantir le financement local du raccordement de 100 000 ménages ruraux de Côte d’Ivoire (Ahouassou, 2018[17]). Les acteurs nationaux et internationaux peuvent œuvrer au service d’une transformation numérique et d’une transition vers les énergies propres qui mettent en avant l’efficience, l’inclusion et l’accessibilité financière.
La Commission mondiale de l’Agence internationale de l’énergie chargée des transitions vers les énergies propres centrées sur la personne5 a formulé 12 recommandations pour influer sur les programmes et les mesures en faveur des énergies propres des pouvoirs publics, des bailleurs de fonds, des investisseurs et des organisations internationales qui, partout dans le monde, agissent pour les transitions énergétiques. Ces recommandations encouragent les acteurs à examiner tous les aspects des impacts sociaux et économiques sur les collectivités et les personnes, qu’il s’agisse de l’égalité femmes-hommes et de l’inclusion sociale, de la création d’emplois décents et de la protection des travailleurs pour ce qui concerne les modes de production et d’utilisation de l’énergie et les technologies mises en jeu, la finalité étant d’assurer le succès général des transitions vers les énergies propres sur la voie de la neutralité en gaz à effet de serre (AIE, 2021[18]).
En échangeant sur leurs meilleures pratiques d’élaboration et de mise en œuvre de politiques, les responsables de l’action publique peuvent mieux intégrer les notions d’équité et d’inclusivité aux deux transitions énergétique et numérique, et prendre des mesures destinées à faire en sorte que les technologies numériques soient déployées dans l’optique d’une transition juste et équitable vers la neutralité en gaz à effet de serre.
Améliorer l’efficacité énergétique peut aider à réduire la demande d’énergie dans les pays en développement. Cependant, les données concrètes sur la consommation énergétique des réseaux de transmission de données et des centres de données sont rares, ce qui rend impossible la production d’estimations robustes de la consommation d’énergie actuelle et prévue ou de l’impact de ces systèmes sur les réseaux locaux et l’accès à l’énergie. Pour assurer le déploiement durable et équitable des infrastructures numériques, les responsables de l’action publique doivent veiller à ce que ces données soient collectées et mises à la disposition du public.
Références
[17] Ahouassou, A. (2018), « Côte d’Ivoire: la Banque africaine de développement va aider à mobiliser plus de 15 milliards de FCFA pour financer des systèmes solaires domestiques prépayés », Banque africaine de développement, https://www.afdb.org/fr/press-release/02/06/2019-1923/cote-divoire-la-banque-africaine-de-developpement-va-aider-mobiliser-plus-de-15-milliards-de-fcfa-pour-financer-des-systemes-solaires-domestiques-prepayes-2307 (consulté le 9 novembre 2021).
[6] AIE (2021), Data Centres and Data Transmission Networks, Agence internationale de l’énergie, Paris, https://www.iea.org/reports/data-centres-and-data-transmission-networks (consulté le 27 octobre 2021).
[18] AIE (2021), Recommandations de la Commission mondiale sur les enjeux sociaux-economiques de la transition energetique, Agence internationale de l’énergie, Paris, https://iea.blob.core.windows.net/assets/6cb95833-5453-4743-85d2-7345aab49107/Recommendationsoftheglobalcommissiononpeople-centredcleanenergytransitions_French.pdf (consulté le 9 novembre 2021).
[1] AIE (2021), World Energy Investment 2021 Special Report, Agence internationale de l’énergie, Paris, https://iea.blob.core.windows.net/assets/6756ccd2-0772-4ffd-85e4-b73428ff9c72/FinancingCleanEnergyTransitionsinEMDEs_WorldEnergyInvestment2021SpecialReport.pdf.
[3] AIE (2020), « The COVID-19 crisis is reversing progress on energy access in Africa », Agence internationale de l’énergie, Paris, https://www.iea.org/articles/the-covid-19-crisis-is-reversing-progress-on-energy-access-in-africa (consulté le 27 octobre 2021).
[12] Casswell, J., A. Sharma et M. Khan (2019), Mobile-enabled Energy for Humanitarian Contexts: The Case for Pay-as-you-go Solar Home Systems in Kakuma Refugee Camp, GSMA, Londres, https://www.gsma.com/mobilefordevelopment/wp-content/uploads/2019/02/Mobile_Enabled_Energy_M4H.pdf.
[5] Cisco (2018), Cisco Visual Networking Index: Forecast and Trends, 2017-2022, Cisco, https://cyrekdigital.com/uploads/content/files/white-paper-c11-741490.pdf.
[2] Cozzi, L., G. Tonolo et D. Wetzel (2021), « The pandemic continues to slow progress towards universal energy access », Agence internationale de l’énergie, Paris, https://www.iea.org/commentaries/the-pandemic-continues-to-slow-progress-towards-universal-energy-access (consulté le 27 octobre 2021).
[14] Engel, H., P. Hertzke et G. Siccardo (2019), « Second-life EV batteries: The newest value pool in energy storage », McKinsey & Company Insights, McKinsey & Company, https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/second-life-ev-batteries-the-newest-value-pool-in-energy-storage (consulté le 27 octobre 2021).
[11] GOGLA (2020), Global Off-Grid Solar Market Report Semi-Annual Sales and Impact Data, GOGLA, Amsterdam, https://www.gogla.org/sites/default/files/resource_docs/global_off-grid_solar_market_report_h2_2020.pdf.
[10] GSMA (2021), The Mobile Economy 2021, GSMA, Londres, https://www.gsma.com/mobileeconomy/wp-content/uploads/2021/07/GSMA_MobileEconomy2021_3.pdf.
[9] Koomey, J. et E. Masanet (2021), « Does not compute: Avoiding pitfalls assessing the Internet’s energy and carbon impacts », Joule, vol. 5/7, pp. 1625-1628, https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.05.007.
[7] Malmodin, J. et D. Lundén (2018), « The energy and carbon footprint of the global ICT and E&M sectors 2010-2015 », Sustainability, vol. 10/9, p. 3027, https://doi.org/10.3390/su10093027.
[8] Masanet, E. et al. (2020), « Recalibrating global data center energy-use estimates », Science, vol. 367/6481, pp. 984-986, https://doi.org/10.1126/science.aba3758.
[13] ONU (2021), « ME SOLshare: Peer-to-peer smart village grids – Bangladesh », page web, Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, https://cop23.unfccc.int/climate-action/momentum-for-change/ict-solutions/solshare (consulté le 27 octobre 2021).
[15] Shah, R. et N. Chandrasekaran (2020), « Why microgrids are key to solving energy poverty worldwide », Fortune, https://fortune.com/2020/01/21/microgrids-energy-poverty-africa-asia (consulté le 27 octobre 2021).
[16] Stottlemyer, J. (2020), « Is energy efficiency the missing link in health access? », Medium, https://medium.com/efficiency-for-access/is-energy-efficiency-the-missing-link-in-health-access-9390feb71d88 (consulté le 27 octobre 2021).
[4] UIT (2021), Statistics (database), Union internationale des télécommunications, Genève, https://www.itu.int/en/ITU-D/Statistics/Pages/stat/default.aspx (consulté le 27 octobre 2021).