Afrique du Sud : une nouvelle STEP au pays du charbon

L'électricien Eskom a annoncé la semaine dernière avoir « synchronisé » avec le réseau électrique sud-africain les 4 unités de sa centrale hydraulique d’Ingula. Cette dernière pourrait atteindre sa pleine puissance en 2017. Présentation.

Une puissance de 333 MW qui sera quadruplée d’ici 2017

Située dans la chaîne de montagnes du Drakensberg à l’est de l’Afrique du Sud, la centrale hydraulique d’Ingula est une STEP (station de transfert d’énergie par pompage), c’est-à-dire une installation hydraulique composée de 2 bassins situés à des altitudes différentes qui lui permettent de produire ou de stocker de l’électricité(1) en fonction des besoins. L'Afrique du Sud dispose déjà de 2 centrales de type STEP en service(2).

Séparés par des barrages distants de 4,6 km, les deux bassins de la STEP d’Ingula disposent chacun d’une capacité de stockage d’environ 22 millions de m³ d’eau (soit 22 milliards de litres). Lors des périodes de faible consommation, par exemple la nuit alors qu’il faut stocker l’électricité excédentaire du réseau, cette dernière est utilisée pour pomper l’eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur. Pour produire de l’électricité, l’eau du bassin supérieur est à l'inverse turbinée après avoir été « lâchée » avec un dénivelé de 480 m vers le bassin inférieur. Lorsque le bassin supérieur est  « plein », la STEP est capable de produire de l'électricité à pleine puissance durant 16h (près de 21 GWh au total).

La centrale d'Ingula est composée de 4 groupes hydroélectriques qui peuvent ainsi fonctionner en mode pompe-moteur ou turbine-alternateur. Chacun de ces groupes dispose d’une puissance électrique de 333 MW. Mi-juin 2016, le dernier d’entre eux a été « synchronisé », c’est-à-dire connecté pour la première fois au réseau électrique. Par la suite, des tests et optimisations doivent encore être effectués avant que le groupe hydroélectrique entre dans sa phase commerciale. A l’heure actuelle, seule une unité a atteint cette étape. Les 3 autres turbines devraient permettre de porter la puissance de la centrale à 1 332 MW d’ici à janvier 2017. 

Un mix électrique reposant encore très largement sur le charbon

Si la centrale d’Ingula constitue un projet important pour l’Afrique du Sud, c’est bien le charbon qui constitue le socle énergétique du pays. En 2015, ce combustible a compté pour 68,4% de la consommation d’énergie primaire sud-africaine selon les dernières données du BP Statistical Review (et le pétrole pour près de 25% de ce mix). En matière de production d’électricité, la part du charbon avoisine 90%. Les 10% restants sont fournis à parts approximativement égales par 2 réacteurs nucléaires (centrale de Koeberg de 1 860 MW) et par les autres énergies (en particulier hydroélectrique).

Signalons ici que l’Afrique du Sud, seul pays du continent à disposer actuellement de réacteurs nucléaires, prévoit de construire jusqu’à 8 nouvelles tranches d’une puissance cumulée de 9,6 GW, d’ici 2023. Le nucléaire est d’ailleurs présenté comme « un des principaux moteurs de la croissance économique nationale » dans le plan 2015-2020 du ministère sud-africain en charge de l’énergie(3).

Dans son « Integrated Resource Electricity Plan (IRP) 2010–2030 »⁽⁴⁾, l’Afrique du Sud annonce vouloir fortement développer les énergies renouvelables (avec une cible de 17,8 GW de puissance installée en 2030) et exploiter notamment son fort potentiel éolien et solaire. Le pays prévoit toutefois dans le même temps de poursuivre le développement de son parc de centrales à charbon.

Et pour cause, l’Afrique du Sud a des besoins électriques croissants et dispose à elle seule de plus de 91,5% des réserves prouvées de charbon en Afrique et au Moyen-Orient. Le pays présente la particularité d’être cité à la fois parmi les pays dans le monde investissant le plus dans les technologies renouvelables et émettant le plus de gaz à effet de serre.

Bassin inférieur de Bramhoek de la STEP d'Ingula (©Eskom)