Hydropower Generation
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1. Country Period 1 Period 2 Period 3 Period 4 Period 5 Total 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Expansion MW MW MW MW MW MW Gambia PG H Guinea PG 20 20 H 90 120 522 732 Guinea Bissau PG 15 15 H Liberia PG 49 49 H 32 3 35 Mali PG H 95 95 Senegal PG 24 25 49 H 18 19 33 33 Sierra Leone PG H Zone B 1008 Totals PG 113 H 895 PG amp H Dans le cas d un march d changes limit s illustr dans le tableau ci dessus le mod le d montre que les besoins d nergie lectrique ne seront pas enti rement couverts cela se traduirait par un surco t de plus de 92 millions sur le co t de MW non servis Nous remarquons une augmentation de la production thermique de plus 11 comparativement au premier cas de libre change ou il ne repr sente que 6 de m me que les co ts de combustibles pour plus de 10 millions Ce cas de figure ou chaque pays du WAPP conserve des autonomies en capacit et en nergie engendrerait un surco t total de 700 millions De fa on g n rale et dans les deux sc narios selon le mod le les plus grandes expansions se r aliseront dans les centrales cycles combin s au Nigeria B nin et Cote d Ivoire et dans les sources de production hydro lectriques principalement en Guin e au Ghana au S n gal et au Mali 13 Recommandations D 2 3 Les modifications apporter2. 10 Zone B Plan d Expansion des Capacit s de Production Generation Capacity Expansion Plans Tableau 3 Scenario 1 Free Trade amp Zone B Generation Capacity Expansions for 2002 to 2012 11 Country Period 1 Period 2 Period 3 Period 4 Period 5 Total 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Expansion MW MW MW MW MW MW Gambia PG H Guinea PG 20 20 H 73 213 709 995 Guinea Bissau PG 15 15 H Liberia PG 0 0 49 49 H 32 3 20 64 Mali PG H 95 95 Senegal PG H 18 19 37 Sierra Leone PG H Zone B 1275 Totals PG 84 H 1191 PG amp H Dans le tableau ci dessus il est vident que dans la zone B la plus grande expansion se fera dans les sources de production hydro lectrique pour 1191 MW particuli rement en Guin e a partir de la p riode 3 au Mali au S n gal et au Lib ria r novation des centrales existantes repr sentant 93 4 de l expansion totale de la zone Sur le long terme cette option de libre change permettra de couvrir enti rement les besoins d nergie lectrique de la zone B La participation de la production thermique sera faible car il n est pr vu aucun investissement dans les centrales thermiques de grandes capacit s 12 Table 4 Scenario 2 Zone B Limited Reserve Trading AF 90 ENAF 50 Generation Capacity Expansions for 2002 to 2012
3. d terminer ce qui est souhaitable pour le WAPP Pr voir de nouvelles fonctionnalit s pour l interface Windows du mod le WAPP pour les utilisateurs a Les restitutions de r sultats doivent inclure des classifications par Zones A et B en plus de ce qui se fait actuellement pour l ensemble de la r gion et pour chaque pays b Pr voir un syst me d impression des crans de r sultats plus volu et plus facile d utilisation c Permettre le changement du nombre de n uds partir de l interface d Permettre le changement de certaines valeurs dans les co ts totaux du WAPP Fonction Objectif et constantes dur e des saisons types et nombre de jours intervenant dans la fonction de demande d lectricit e Pr voir l aide en ligne pour les utilisateurs f Inclure un manuel d utilisation interactif pour les utilisateurs g Accro tre la vitesse d ex cution de l interface Une fois la s rie de donn es ECOWAS Data Set 6 achev e il est admis que la collecte de donn es rel vera principalement de la responsabilit du WAPP Cette activit combin e a l analyse des donn es et r sultats du mod le WAPP n cessiteront un engagement sur le partage du temps de travail entre les soci t s d lectricit des Etats Membres et le Secr tariat de la CEDEAO II est pour cela recommand que deux ou trois membres du Groupe de Planification a cr er voir Recommandation 6 consacrent en moyenne un ou deux
4. le co t total de l expansion des lignes de transport pour l ensemble de la sous r gion s l ve 225 millions repr sentant 2 41 du co t capital Par contre cet investissement contribuera r aliser des conomies substantielles aux pays de la CEDEAO de l ordre de 0 7 milliards La diff rence des co ts des expansions entre le cas d un march de libre change et celui ou chaque pays conserve une autonomie en puissance 90 et en nergie de 50 serait de 22 7 millions Les co ts fixes d op rations et de maintenance l horizon 2012 dans le cas d un march de libre change sc nario 1 s l vent 250 millions et celui du sc nario 2 254 millions soit une diff rence de 4 millions Dans le cas d un march d changes limit s les co ts totaux se traduiront par une augmentation de 7 47 par rapport au cas d un march de libre change soit de 9 359 milliards 10 059 milliards Dans la zone A la r alisation la ligne Nigeria B nin se traduirait par une consid rable augmentation de la capacit de charge du r seau Nigeria B nin Togo Ghana de plus de 1500 MW Toujours dans le cas du sc nario 1 de libre change la plus grande expansion dans la zone B se fera long terme entre le S n gal et la Guin e soit 285 MW ainsi le S n gal pourrait jouer un r le pr pond rant dans le transit avec la Gambie et la Guin e Bissau La deuxi me plus grande expansion se fera en
5. Yper 5 n 2 Inclus construction de nouvelles capacit s de production et transport Exclus facteur d autonomie Variables addition ou soustraction de nouvelles centrales et des lignes Interpr tation avant et apr s changement des donn es change demande fourniture co ts Mod le 7 5 p riodes avec 2 ann es par p riode Yper 5 n 2 Inclus mod le dynamique avec contr le des autonomies Variables AF ENAF addition ou soustraction de nouvelles centrales et des lignes Interpr tation avant et apr s changement des donn es change demande fourniture co ts Les cours ont t assur s en conjonction avec les documents ci apr s e WAPP Data Set 5 ECOWAS Septembre 2001 e General Training Manual Purdue Octobre 2000 e HV Transmission Networks World Bank Octobre 2001 e User Manual for the Long Term Model 7yh Edition Purdue November 2000 Zone B Plan d Expansion des Capacit s de Transmission Transmission Capacity Expansion Plans Dans les tableaux 1 et 2 ci dessous d signant respectivement le cas d un march de libre change et celui d un march limit ou chaque pays conserve une certaine autonomie on constate que les plus importants changes se feront d une part entre la Guin e et le S n gal soit 285 MW dans le premier cas et d autre part entre la cote d Ivoire et la Guin e soit 232 MW dans l optique du second sc nario Dans la zone B il n y aura pas de projets d
6. au mod le WAPP sont les suivants a b c Pr voir 3 n uds pour chaque pays de la CEDEAO permettant de faire ressortir les r les des IPP du syst me de production du r seau interconnect et de la production pour les zones rurales Le march lectrique national devient ainsi une partie int grante de l ensemble du syst me r gional optimiser par le mod le WAPP Permettre un certain nombre de param tres lectriques r gionaux d avoir une plus grande flexibilit pour obtenir un mod le qui pourra repr senter et refl ter les besoins des soci t s d lectricit de l Afrique de l Ouest dans un environnement en changement Ainsi des param tres qui actuellement sont des constantes dans le mod le quelle que soit la situation pourront varier selon les pays les sites l ann e et en saison s che et en saison pluvieuse Wcost Co t de leau ou co t dun MWh hydraulique fdrougth Facteur de s cheresse Resthem taux de marge de r serve thermique ResH taux de marge de r serve hydraulique UMcost Co t des d ficits de puissance ou co t d un MW en d ficit UEcost Co t de l nergie non distribu e ou co t d un MWh non desservis Permettre de prendre en compte l impact des diff rents contrats des acc s aux tiers sur le WAPP contrats take or pay des IPP Transporteurs ind pendants Compl ter la s rie de donn es ECOWAS Data Set 6 pour janvier 2003 Cela est vital si l on v
7. jours par semaine a ces activit s de planification Constituer et mettre en place un Groupe de Planification des Expansions des Capacit s de Production et de Transport du WAPP WAPP Capacity Planning Group WAPP CDG qui travaillera en relation avec Purdue University dans les domaines suivants a La pr paration des documents de strat gies et de plans d action du WAPP b Lacollecte de donn es 15 c Les besoins de formation au niveau r gional d La planification des r unions pour coordination et collaboration entre le WAPP CDG et le Staff du PPDG de Purdue Le groupe de planification devra tre compos de MM Sidy KANE de la Zone A Alpha SYLLA de la Zone B Olumuyiwa SHOKUNBI de la CEDEAO auxquels on pourra adjoindre 2 ou 3 autres personnes ressources 16 R f rences 1 F T Sparrow Brian H Bowen Diakalia Sanogo Tari Aouam Data Analysis for ECOWAS Electricity Long Term Capacity Expansion Planning Technical Training Course for ECOWAS Purdue University August 12 to August 23 2002 2 The Study on the Interconnection of Electricity Grids in West Africa Workshop sponsored by the United Nations Economic Commission for Africa Lom Togo 8 10 July 1998 3 F T Sparrow Brian H Bowen User Manual for the Long Term Model 7 Edition Purdue University November 2000 4 F T Sparrow Brian H Bowen Sidy Kane Alpha Sylla Daniel Plunkett Electricity Trade amp Capacity E
8. Plans d Expansion des Capacites de G n ration Hydro lectrique amp de Transmission en Zone B du Pool d Energie de Afrique de l Ouest WAPP Un Projet de la Communaut Economique des Etats de l Afrique de l Ouest CEDEAO Financ par l Agence des Etats Unis pour le D veloppement International USAID Mamadou Alpha Sylla Electricit de Guin e Conakry Guinea Fax 224 411857 Sidy Kan Soci t D Op ration Ivoirienne Abidjan Cote D Ivoire F T Sparrow Brian H Bowen Diakalia Sanogo Purdue University West Lafayette IN USA August 23 2002 R sum Durant les deux semaines de cours intensifs Purdue University nous avons t initi s a l interpr tation analytique des r sultats g n r s par le mod le d optimisation et manier avec convivialit la nouvelle interface windows Pour mieux illustrer les possibilit s d analyse que procure le mod le d optimisation nous allons par une tude de cas et particuli rement pour la zone B comparer et analyser les plans d expansions de capacit s de production hydro lectrique et de transport suivant deux sc narios utilisant la base de donn es 5 Sc nario I Un cas de march de libre change total d nergie AF 0 ENAF 0 versus Sc nario IT Un cas de march d changes limit s ou chaque pays conserve une autonomie de capacit AF 90 et une autonomie en nergie ENAF 50 Les capacit s totales de l expansio
9. ales thermiques et hydro lectriques existantes Exclus change marge de r serve expansion de nouvelles capacit s Variables Hoinit HOLF Wcost Interpr tation avant et apr s changement des donn es capacit de production demande fourniture co ts Mod le 3 1 p riode d une 1 ann e Yper 1 n 1 Inclus uniquement les centrales thermiques et hydro lectriques existantes les contraintes de fiabilit Exclus change expansion de nouvelles capacit s Variables Resthm reshyd Umcost Interpr tation avant et apr s changement des donn es demande fourniture co ts Mod le 4 1 p riode d une 1 ann e Yper 1 n 1 Inclus change les centrales thermiques et hydro lectriques existantes Exclus expansion de nouvelles capacit s Variables PFOloss PFOinit Interpr tation avant et apr s changement des donn es change demande fourniture co ts Mod les 5 7 mod les dynamiques P riodes multiples avec Expansion de la Capacit de Production Mod le 5 5 p riodes avec 2 ann es par p riode Yper 5 n 2 Inclus mod le dynamique avec les expansions de capacit existantes des centrales thermiques hydro lectriques et des lignes Exclus change marge de r serve expansion de nouvelles capacit s Variables PFOmax PGOmax Interpr tation avant et apr s changement des donn es change demande fourniture co ts Mod le 6 5 p riodes avec 2 ann es par p riode
10. de faciliter la coordination des collectes des donn es avec les repr sentants des pays par zone de les analyser et proc der la mise a jour r guli rement La formation a t planifi e en deux phases sur deux semaines La premi re semaine a t consacr e au principe fondamental du mod le d optimisation et l analyse des donn es par l incr mentation des mod les les plus simples cas d une centrale thermique sur une p riode d un an au mod le dynamique plus complexe cas d un mod le prenant en compte diff rent types de centrales lectriques des facteurs d autonomies et des p riodes de plus de 10 ans La seconde semaine a t consacr e au d veloppement des capacit s individuelles de chaque Repr sentant manier et consolider l usage du mod le de planning long terme avec l interface windows Les 7 mod les d crits durant cette formation sont sommairement d taill s ci apr s Mod les 1 4 mod les statiques P riodes Simples sans Expansion de Capacit de Production Mod le 1 1 p riode d une 1 ann e Yper 1 n 1 Inclus uniquement les centrales thermiques existantes Exclus change marge de r serve expansion de nouvelles capacit s Variables Upeak PGOinit UEcost Interpr tation avant et apr s changement des donn es capacit thermique demande fourniture co ts Mod le 2 1 p riode d une 1 ann e Yper 1 n 1 Inclus uniquement les centr
11. eut pouvoir exploiter les r sultats des mod lisations Les donn es du Nigeria sont d une importance capitale pour la fiabilit des r sultats en raison de son impact consid rable sur le march de l lectricit en Afrique de l Ouest Une collaboration suivie avec les coll gues de NEPA devra tre men e pour collecter les informations manquantes sur les groupes de production du Nigeria Pr parer des crans de restitutions des r sultats financiers dans l interface du mod le WAPP Cela permettra d afficher les tats financiers sommaires de chaque soci t d lectricit de service publique de l ensemble de la zone du WAPP repr sent e par un n ud dans le mod le Les informations suivantes pourront tre restitu es pour une soci t X Revenus des ventes domestiques 1 Revenus des ventes l export 2 D penses de production 3 D penses des achats l importation 4 D penses pour r mun ration des IPP 5 Profit 6 e 142 34445 retene diana 6 4 5 6 14 Les donn es suppl mentaires acqu rir seront les tarifs domestiques de P lectricit pour chaque pays Les param tres faire varier sont le partage du b n fice des changes entre un exportateur et un importateur 50 50 25 75 75 25 etc et les droits de passage ou de transit Cela permettra de donner des l ments aux d cideurs pour
12. expansions d anciennes lignes de transmission toutes les expansions concernent les nouveaux projets et les lignes de transmission Au cas ou les changes seront limit s la capacit totale des lignes de transport pour la zone B serait de 683 MW par rapport 811 MW dans le cas d un change non limit soit un accroissement pr s de 19 Les changes entre le Mali et le S n gal sont invariables dans les deux cas de figures soit 100 MW Le flux le plus important transitera par la dorsale Cote d Ivoire Guin e S n gal pour une capacit totale de 488 MW Il y aura galement a partir de la p riode 4 un change moyen entre la Guin e et le Mali de 88 MW Dans les deux scenarii les changes seront n gligeables entre le S n gal et la Guin e Bissau le S n gal et la Gambie la Guin e et la Sierra Leone Tableau 1 Sc nario 1 Free Trade amp Zone B Transmission Capacity Expansions for 2002 to 2012 Initial Period 1 Period 2 Period 3 Period 4 Period 5 Total Line Name Design 2003 2004 2005 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Expansi MW MW 2006 MW MW MW on MW MW Gui Sen 150 81 140 64 285 Gui Mal 150 88 88 Gui Ico 150 102 101 203 Gui Sle 80 27 13 40 Sen Mal 150 6 94 100 Sen Gbi 145 1 1 2 Sen Gam 40 14 25 39 Ico Lib 100 42 12 54 TOTAL 811 Tableau 2 Scenario 2 Limited Reserve Trading AF 90 ENAF 50 amp Zone B T
13. n des lignes de transport et de production sont r sum es dans le tableau 1 ci dessous Tableau 1 Total Transmission amp Generation Capacity Expansions in Zones A and B 2002 2012 Under Free Trade Scenario 1 and Limited Reserve Trading AF 90 ENAF 50 Scenario 1 Scenario 2 Increment Free Trade Limited Trade MW MW Expansions Expansions Transmission 1739 1630 7 Zone A Thermal 7378 7408 Generation 3 Hydropower 415 592 Transmission 811 683 19 Zone B Thermal 84 113 Generation 26 Hydropower 1191 895 En r alit la demande croissante d nergie lectrique des pays du WAPP n cessite une importante expansion des capacit s de production et selon les r sultats obtenus du mod le on remarquera que dans la zone B la plus grande expansion se fera dans le cas d un march de libre avec une capacit de 1275 MW comparativement au cas d un march limit d une capacit de 1008 MW soit plus de 26 d accroissement Dans les deux cas les principales expansions se feront dans les sources de productions hydro lectriques soit 93 dans le premier cas de libre change et 89 dans le second cas d changes limit s Ceci s explique par l norme potentiel hydro lectrique de la dite zone et l int r t des pays s investir dans les sources d nergie renouvelables favorables aux co ts d exploitations minimes En consid rant le sc nario 1 de libre change
14. ransmission Capacity Expansions for 2002 to 2012 Initial Period 1 Period 2 Period 3 Period 4 Period 5 Total Line Design 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Expansi Name MW MW MW MW MW MW on amp kV MW Gui Sen 150 41 109 30 180 Gui Mal 150 89 89 Gui Ico 150 108 124 232 Gui Sle 80 27 27 Sen Mal 150 6 94 100 Sen Gbi 145 1 1 Sen Gam 40 12 12 Ico Lib 100 42 42 Pour l ensemble de la sous r gion la plus grande expansion se r alisera dans la zone A entre le Nigeria et le B nin pour 686 MW dans le cas du libre change et 625 MW dans le second cas de march d changes limit s repr sentant respectivement 30 et 31 des expansions totales Les lignes B nin Togo Togo Ghana seront d une importance capitale dans le transit d lectricit dans la sous r gion Dans la situation de libre change les co ts totaux des expansions des lignes de transport se chiffrent 225 4 millions soit 12 du co t capital chiffr s 1 95 milliards Ces investissements engendreront des conomies sur les co ts de production et de d exploitation de l ordre de 543 millions sur la p riode de 10 ans Figure 1 Zone B Scenario 1 Free Trade 2002 2012 Transmission Capacity Expansions MW Figure 2 Zone B Scenario 2 Limited Reserve Trading AF 90 ENAF 50 202 2012 Transmission Capacity Expansions MW
15. te int gration sous r gionale et de d terminer priori le r le que chaque Etat devrait jouer dans le futur espace lectrique de libre change le Secr tariat Ex cutif de la CEDEAO et ses Partenaires au D veloppement ont sollicit Institute for Interdisciplinary Engineering Studies de l Universit de Purdue West Lafayette en Indiana dans un premier temps de leurs assister dans la coordination de la collecte des donn es du WAPP et de les analyser et dans un deuxi me temps d laborer un mod le d optimisation minimisation des co ts pour l expansion de sa capacit de production et de transport Durant les deux derni res ann es les Experts de Purdue University avec l aide des coll gues des zones A et B du WAPP ont surtout travaill sur la collecte des donn es de tous les pays la synth se de la base des donn es et sa mise jour progressive C est ainsi que la derni re version de la base des donn es data set 5 a t dit e en septembre 2001 la prochaine mise a jour est pr vue data set 6 pour janvier 2003 Pour mieux faciliter le transfert du mod le dans la sous r gion et permettre son expansion dans tous les pays nous avons t d sign es pour repr senter la zone B afin suivre la formation sur l analyse des donn es et de l utilisation de l interface Windows du mod le a long terme d di au WAPP et labor par l quipe de professeur Sparrow Cette formation nous permettra
16. tre la Guin e et la Cote d Ivoire avec 203 MW La capacit de charge totale s l verait 811 MW compar s 683 MW du sc nario 2 soit un accroissement de 19 Il y aura galement un important change d nergie entre la zone A et B via la ligne C te d Ivoire Guin e soit une charge de 203 MW La dorsale du r seau interconnect pour la zone B sera constitu e par les lignes C te d Ivoire Guin e Guin e S n gal S n gal Gambie Et dans les deux cas jusqu la p riode 4 la zone B importerait de la zone A et la situation s inverserait partir de la p riode 5 quand la Guin e exporterait vers la zone B via la C te d Ivoire Contexte G n ral Les 14 pays de l Afrique de l Ouest regroup s au sein de la Communaut des Etats de l Afrique de l Ouest CEDEAO conscients du fait que l nergie constitue le moteur de tout d veloppement et que les changes entre Etats particuli rement de celui de nergie lectrique g n rerait des gains importants leurs conomies respectives et pareillement toutes les activit s socio conomiques de l ensemble de la sous r gion A cet gard se sont r unis pour initier un projet d Echange et d Expansion de la Capacit de Production et de Transport de l Energie Electrique en Afrique de l Ouest d nomm WAPP dont la mise en place est coordonn e par le Secr tariat Ex cutif de la CEDEAO Dans le dessein de baliser la voie de cet
17. xpansion Options in West Africa WAPP Utility Executives Meeting Purdue University West Lafayette IN USA August 21 2002
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