Solar Pumping Case Study in Morocco by SEWT-SOLAR

Etude de cas : 11/03/2013

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SEWT - 324 Rue Casablanca - Harhoura Plage Témara 12000 (Maroc) Tél : +212 655032530 Fax : +212 537616297 E-mail : [email protected] Site : www.sewt-solar.com

Solution de Pompage Solaire de l’E au d’Irrigation à Oujda

Problème Dans le village d’Ain Sfa à 30 km de la ville d’Oujda (Maroc) pour assurer l’irrigation de son champ (30 ha d’oliviers, d’amandiers et de cultures maraîchères), Monsieur Noureddine LAHMIDI (agriculteur) utilisait le gasoil (4 bidons de 30 litres/jour) pour alimenter un groupe de 60 kVA. La ligne de moyenne tension la plus proche est distante de sa ferme à plus d’un kilomètre. Avec des frais de connection au réseau local estimés à 280 000 dirhams, les chances d’utiliser le pompage électrique s’amenuisent. N’eût été la subvention apportée par l’Etat marocain, les factures mensuelles énergétiques deviennent plus salées car les sources d’énergie citées ci-dessus

sont caractérisées par des prix de plus en plus chers (liés à celui du pétrole) et parfois des difficultés d’approvisionnement (coupures de courant, ruptures de stocks de carburant, pannes des moteurs à combustion). Ces difficultés entrainent une augmentation des coûts de production et par conséquent une baisse de la compétitivité. Encouragé par sa première installation du système de pompage solaire en 2012, l’agriculteur n’a pas hésité à se lancer une deuxième fois avec un projet plus ambitieux. Le principe de pompage solaire de l’eau est simple et la technique est aujourd’hui fiable et éprouvée.

Maître d’ouvrage : Noureddine LAHMIDI Localisation : Ain Sfa, Oujda Maroc

Utilisation : Irrigation agricole Conception : AMASYS-SEWT

Taille : 30 ha irrigués – Besoins en eau 320 m3 Année d’installation : 2013

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Composants du système Il est composé d’un générateur solaire, d’une armoire de commande et d’un groupe motopompe (Voir Figure 1). Avantages �L’énergie solaire est une énergie non polluante et inépuisable à l’échelle humaine. Elle permet de préserver les ressources énergétiques, sans produire de déchets ni d’émissions polluantes, notamment du gaz carbonique, préservant par là l’environnement et la santé humaine. �Le pompage solaire de l’eau n’engendre aucun coût de carburant, ce qui réduit de manière importante la facture énergétique. Ces systèmes comportent peu de composants mobiles, ce qui facilite énormément leur entretien et leur donne une longue durée de vie. Le soleil étant une source d’énergie relativement stable et fiable, le pompage solaire permet d’éviter les arrêts répétés. Ces éléments donnent à cette solution un bon retour d’investissement et un meilleur rapport

qualité/prix par comparaison aux systèmes de pompage classiques, notamment dans les zones éloignées. � A l’échelle du pays, l’utilisation de l’énergie solaire permet de réduire la dépendance énergétique et d’assurer la généralisation de l’accès à l’eau potable. Dimensionnement Le dimensionnement consiste à calculer la puissance crête P, du générateur photovoltaïque et le choix de la pompe répondant au service requis dans les conditions de référence définies par 3 valeurs : � Les besoins en eau qui sont exprimés en volume journalier à pomper (m³/jour). � La hauteur manométrique totale (HMT) de l’installation exprimée en mètre (m). Elle est égale à la somme de la profondeur de la source d’eau (puits/forage etc.), la hauteur du réservoir et les pertes de charge du réseau hydraulique. � Le site du projet qui permet de calculer le rayonnement solaire (kWh/m²/jour).

Figure 1: Le principe du pompage solaire de l'eau [1]

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Les données techniques relatives à ce projet sont résumées dans le tableau 1.

Tableau 1: Les données techniques du projet

Les photos sont tirées dans le reportage effectué par la Télévision Nationale Marocaine du 02/03/2013 à Oujda.

Pompe immergée dans le puits m3/jour 320

Pompe immergée dans le bassin m3/jour 320

Profondeur du puits m 130

HMT 1 : pompe immergée dans le puits m 105

HMT 2 : pompe immergée dans le basin m 30

Puissance totale des modules kWc 40

Pompe 1 kWc 27,7

Pompe 2 kWc 10 ,0

Temps de retour moyen an 4

Figure 2: Photos du projet de haut en bas et de gauche à droi te : panneaux photovoltaïques, armoire électrique de commande, bassin de stockage, conduites

d’irrigation et système à aspersion.

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Tableau 2: Comparaison des coûts énergétiques et te mps de retour

Calcul du coût énergétique et analyse financière

Le tableau 2 permet de comparer le coût d’exploitation de la source d’énergie primaire utilisée. Le coût de l’énergie photovoltaïque est plus intéressant que ceux du gasoil et de l’électricité après 4 ans d’exploitation. Par contre le bas coût du butane s’explique par la subvention apportée par l’Etat et aussi par le fait que nous n’avons pas pris en considération le prix du transport sur cette même durée. Il faut noter également les risques d’explosion à tout moment.

De plus avec les énergies fossiles, l’agriculteur est très fortement dépendant. Donc pour une meilleure compétitivité et une réduction des coûts énergétiques, le système solaire constitue la solution idoine.

Matériels

Un bassin d’une capacité globale de 40 000 m3 est mis en place. Ce bassin sera remplis par la pompe solaire Lorentz PS21k C-SJ 30-16, plus grande pompe solaire disponible sur le marché. Et à partir du bassin, on irrigue le champ avec la pompe PS9k C-SF 42-20. Ces modèles de pompes ont été définies par SEWT l’un des partenaires de distribution de Lorentz au Maroc. Les modules solaires sont de types Isofoton 132 ˟ 210 Wc de dimensions 1667 ˟ 994 ˟ 45 mm pour la première pompe et 40 ˟ 250 Wc de mêmes dimensions pour la deuxième pompe. Ce système très fiable permet d’approvisionner en eau l’utilisateur à hauteur de 116 800 m3 par an.

Le champ photovoltaïque est légèrement surdimensionné pour permettre à

Quantité d'eau 320 m3 320 m3 320 m3 320 m3

Energie 218 kWh/jour 218 kWh/jour 0 kWh/jour 218 kWh/jour

Source primaire Gasoil Electricité PV Butane

Rendement 30% 100% 100% 32%

Energie primaire consommée 727 kWh 218 kWh 0 kWh 681 kWh

Contenu énergétique 9 kWh/litre 1 kWh/kWh 1 kWh/kWh 160 kWh/Bouteille

Quantité réellement consommée 78 litre 218 kWh 0 kWh 4 Bouteille

Prix de l'énergie 8.2 DH/litre 0.9 DH/kWh 0 DH/kWh 44 DH/Bouteille

Facture énergétique journalière 641 DH/jour 196 DH/jour 0 DH/jour 187 DH/jour

Facture énergétique mensuelle 19 244 DH/mois 5 886 DH/mois 0 DH/mois 5 612 DH/mois

Coût unitaire de l'eau - Exploitation 2.00 DH/m3 0.61 DH/m3 - DH/m3 0.58 DH/m3

Durée d'exploitation 4 ans 4 ans 4 ans 4 Ans

Coût d'exploitation 923 736 DH 282 528 DH 0 DH 269 382 DH

Prix de la connection 0 DH 280 000 DH 0 DH 0 DH

Prix de l'installation 100 000 DH 50 000 DH 500 000 DH/mois 20 000 DH

Coût total 1 023 736 DH 612 528 DH 500 000 DH 289 382 DH

Coût unitaire de l'eau - Total 2.19 DH/m3 1.31 DH/m3 1.07 DH/m3 0.62 DH/m3

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l’agriculteur de continuer à travailler s’il veut étendre sa superficie irriguée ou pour des besoins autres que l’irrigation (par exemple abreuvage des animaux). Au total 40 kWc ont été installés au lieu de 37,7 kWc.

Ceci permet de supprimer le groupe à diesel de 60 kVA existant et d’assurer une indépendance totale à toute alimentation extérieure.

Client

Mr Noureddine LAHMIDI déclare dans le reportage effectué le 02/03/2013 par la Télévision Nationale Marocaine ‟ Après une réussite sans commune mesure de ses 2 projets respectivement en avril 2012 et Février 2013, qu’il est très satisfait de cette technologie de pompage solaire, et qu’il faut un appui du gouvernement et aussi des systèmes de micro-financement qui peuvent leur être accordés ˮ.

Mr. LAHMIDI permet également aux nombreux agriculteurs de la région de visiter ses installations solaires pour s’assurer de la fiabilité du pompage solaire et du succès de ses projets.

Figure 3: Mr N. LAHMIDI, présentant son projet à la télévision.

Résultats

Les résultats de ce projet sont très hautement significatifs.

� Aucun réseau électrique n’est requis permettant en plus des frais de connection une économie annuelle de 220 000 dirhams avec une consommation moyenne journalière de 200 kWh pour l’électricité et de 240 000 dirhams avec 80 litres de gasoil par jour.

� Disponibilité de l’eau en temps voulu.

� Le temps de retour moyen d’investissement est très court (4 ans).

Références

[1] LORENTZ, Projet de Pompage Solaire de l’Eau à Oujda (Maroc), Avril 2012

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SEWT Solar Energy & Water Technologies À propos de SEWT La société SEWT propose à ses clients différents services dans ces deux principaux domaines d’action : l’Energie solaire et l’Eau. Nos prestations incluent :

1. Etude des projets (Conception, faisabilités technique et financière, études techniques détaillées).

2. Assistance et accompagnement des Maîtres d’Ouvrage dans le choix des solutions et la réalisation de leurs projets

3. La fourniture des équipements et éventuellement la réalisation des travaux en « clés en main »,

SEWT

Sun Energy and Water Technologies 324 Rue Casablanca - Harhoura Plage Témara 12000 (Maroc). Tel: +212 655032530 Fax: +212 53761 6297 E-mail: [email protected] Site: www.sewt-solar.com

Ali HAJJI , Ingénieur, PhD GSM : +212 663080788 Email : [email protected]

Khalil ABABOU , Ingénieur GSM : +212 661477711 Email : [email protected]

Abderrahim HEDDOUCH , Ingénieur GSM : +212 655032530 Email : [email protected]

À propos de LORENTZ.

Fondée en Allemagne en 1993, LORENTZ est une société leader sur le marché de l’énergie solaire. Pionnière dans son domaine, elle a innové et a excellé dans l’ingénierie et la fabrication de pompes solaires. Plus de 75000 systèmes de LORENTZ utilisent la puissance du soleil pour pomper l’eau et maintenir la vie dans 120 pays. Tout simplement – Du soleil. De l’eau. La vie. LORENTZ Bernt Lorentz GmbH & Co. KG Krögerskoppel 7 24558 Henstedt-Ulzburg Allemagne Site : www.lorentz.de

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