Le nouveau plan sud-africain de gestion intégrée des ressources : un facteur d’accélération de l’hybridation à l’échelle urbaine

Alain Dubresson

Le nouveau plan national de ressources 2019 (Integrated Resource Plan, IRP2019) a été publié officiellement le 18 octobre 20191, sept mois après la mise en circulation du document provisoire ( Republic of South Africa, Department of Energy (DoE), Draft IRP2018 update for Nedlac Energy task team) soumis aux débats publics obligatoires dans le processus légal d’adoption des textes réglementaires, et après plusieurs reports consécutifs aux affrontements d’une part entre les lobbys énergétiques et, d’autre part, au sein de l’ANC à propos du charbon et du nucléaire.

Ce plan décline clairement les grandes options de diversification de l’actuel mix énergétique2 retenues par le gouvernement du président Cyril Ramaphosa jusqu’en 2030 : réduction de la part relative du charbon, qui demeurera néanmoins la première source d’énergie, report de l’accroissement de la capacité nucléaire après 2030 (prolongation de la durée de vie de la centrale de Koeberg de 2024 à 2030), montée en puissance des énergies renouvelables (surtout l’éolien), exploration des possibilités offertes par le gaz naturel des pays voisins (Mozambique) et du potentiel national de gaz de schistes, reconnaissance du rôle des productions privées décentralisées de puissance modeste dont le nombre est croissant (ménages et surtout entreprises) et qui sont tournées vers l’autoconsommation (‘own use’).

L’IRP2019 innove en introduisant la notion de ‘transition juste’, mais sans toutefois en préciser le contenu tant la question sociale charbonnière est compliquée à résoudre. Il met l’accent sur la fragilité de l’actuel système électrique due à la faillite de l’opérateur national, Eskom, monopole public dont la dé-intégration est inscrite à l’agenda du gouvernement. Cette fragilité, illustrée par le retour des coupures tournantes en février-mars 2019, puis en octobre, a conduit les rédacteurs du plan à définir une période de court terme (‘immediate term security supply’, 2019-2022) durant lesquelles le déficit permanent estimé (2 000 MW) pourrait être rapidement comblé par les petits producteurs privés afin d’éviter les coupures tournantes et de réduire le coût financier exorbitant des centrales de secours…fonctionnant à plein temps.

Sont encouragés non seulement les investissements municipaux et privés dans l’usage de la biomasse et des déchets urbains, mais également les installations photovoltaïques de toiture, plusieurs fois citées dans le texte et légitimées par son contenu. Les investisseurs privés urbains voient l’horizon s’éclaircir après la première décompression réglementaire en leur faveur opérée en 2017 (voir nos précédents billets). La règle est que le régulateur national, NERSA, qui délivre les permis d’exploitation, ne doit pas dépasser les montants d’allocation annuelle de puissance par types d’énergie et programmés dans l’IRP. Toutefois, il est prévu que lallocation en MW reste ouverte et non précisée jusqu’en 2022, puis passe à 500 MW/an jusqu’en 2030. Mais  la dérogation à ces règles est possible.  

Reste à lever une ambigüité, la notion de ‘own use’ pour les petites installations privées demeurant controversée. Reste également à franchir une seconde étape de décompression par l’extension du texte de 2017 (suppression de l’autorisation d’exploitation accordée aux installateurs de puissances allant jusqu’à 1 MW) à tous les acteurs, surtout les entreprises, qui envisagent ou ont programmé des investissements pour des puissances de > 1 MW à 10 MW. C’est l’objectif poursuivi par la South African Photovoltaic Industry Association (SAPVIA). L’hybridation en cours des dispositifs sociotechniques dans les villes sud-africaines, encore modeste, va probablement connaître une phase d’accélération dans le court terme, ce qui va peser sur l’évolution de l’actuel modèle électrique municipal, déjà mis en question par les projets de réforme du marché de l’électricité liés à celui de la dé intégration d’Eskom (voir le dernier billet évoquant cette question).


  1. Republic of South Africa, Department of Energy, Integrated Resource Plan (IRP2019), Government Notices, n° 1359, Government Gazette n° 42778, 18 October 2019. La version utilisée est celle publiée dans l’après-midi du 18 octobre 2019, une première publication matinale ayant fourni une version erronée du document final approuvée par le Cabinet le jeudi 16 octobre, en raison d’une ‘confusion’ sur le programme nucléaire. []
  2. Capacité nominale installée en GW : charbon 38 ; nucléaire 1,8 ; stockage-pompage 2,7 ; hydroélectricité 1,7 ; centrales à gaz/ diesel 3,8 ; énergies renouvelables 3,7. []

La sécurisation de l’approvisionnement électrique au Liban : l’émergence de configurations hybrides

Du fait d’une dégradation structurelle du réseau conventionnel d’électricité, émergent au Liban des pratiques alternatives dans la production, la transmission et la distribution d’électricité. Alors même que le pays est électrifié à plus de 99%, la sous-production et une gestion erratique des infrastructures entraînent des délestages de 3 à 12 heures par jour, variables selon les régions et les localités. Lourdement touché par la guerre civile puis la guerre de 2006, le secteur de l’électricité accumule les mauvaises performances techniques et financières, et doit être restructuré depuis près de 20 ans[1]. Mais les controverses juridiques, le manque de ressources et l’instabilité politico-économique ont jusqu’à présent empêché la mise en œuvre de nombreux plans de réforme du secteur publiés par le gouvernement libanais. Continuer la lecture de « La sécurisation de l’approvisionnement électrique au Liban : l’émergence de configurations hybrides »

RGS-IBG panel: Hybrid electrical configurations: from heterogeneity to new conceptualization of energy transition in Southern countries?

We are glad to invite you on Wednesday 28 August 2019, to attend the RGS-IBG Conference panel in London (Skempton Building, Room 163, Imperial College) where the first results of our research will be presented and discussed with other researchers.

Here is the panel’s programme:

Session 1 (09:00 – 10:40 ) Chair : Francesca Pilo’

What happens when grid supply improves? Insights on the evolutions of hybrid electrical configurations in the city of Bhagalpur (Bihar, India)

Berenice Girard (LATTS, Université Paris Est Marne la Vallée, France)
This paper will focus on Bhagalpur, the third largest city in the State of Bihar (India). Though for many years, grid supply was very erratic in the region, it improved in the last few years and most residents connected to the grid in Bhagalpur now get around 18 to 22 hours of electricity a day. Based on extensive fieldwork and interviews with local entrepreneurs who invested in alternative energy systems, such as mini-grid operators and solar panel retailers, this paper will try to decipher how the hybridization of energy systems in Bhagalpur has evolved with the improvement of grid supply. 

Looking at different technologies (batteries, diesel mini-grids, solar) and different markets (households, shops and market areas, public sector), we are able to identify different dynamics. Amongst collective solutions such as diesel mini-grids, while some disappear, others either remain beyond the reach of the grid or are able to adapt by becoming complementary to it. As regards individual systems, while the market for batteries is thriving, the market for solar home systems is slowing down. New perspectives are however emerging for big solar retailers, as government agencies, small entrepreneurs and very well-off urban dwellers are investing in large solar rooftops for different reasons ranging from decreasing the pressure on the grid to being more eco-responsible to reducing one’s electricity bill. Amongst other factors, which favour hybridization, we can underline a general distrust in the conventional network, the resilience of past practices and the social embeddedness of certain systems. Hybrid configurations thus appear as dynamic arrangements, continuously shaped by evolving local, regional and national socio-technical and political contexts.

Lebanon – the emergence of a complex landscape of hybrid electric connexions

Alix Chaplain (Sciences Po CERI, CNRS, France)
Eric Verdeil (Sciences Po, France)
Lebanon, a middle income country, has a devastating record for the performance of the electric grid, as a result from civil war damage but also paralysis of reconstruction plans for more than 25 years. Outages currently amount to more than 8 hours daily in most part of the country. This long lasting situation has given rise to the advent and gradual solidification of a landscape of alternative electric solutions. Mainly based on diesel generators, it also makes room, more recently, for more diversified technologies, conjugating renewable energies such as PV panels, batteries, connected to the grid and to the generators, at various operational scales (individual house, building, plants but also pilot solar villages). The notion of ‘hybrid solutions’ is currently employed by many of these actors, though not always with the same meaning.

While several works have already examined generators in residential contexts (Gabillet 2010; Abi Ghanem 2017; Verdeil 2016), this emerging hybrid landscape has not been documented yet. This paper intends to present the first findings, based on a several months of fieldwork in Lebanon. After summarizing Lebanon’s electricity sector political economy, it explains the recent policy initiatives that have helped to shape the more diverse landscape that is emerging, by focusing on the institutional work done by the Lebanese Center for Energy Conservation. Then it provides a first mapping of the hybrid projects already identified. Then, focusing on two cases with a political economy lens, we will raise questions about the legal and regulatory pending issues. In contrast to many accounts of heterogeneous infrastructure as precarious and always shifting, our contribution highlights infrastructural changes which have a potential of shaping alternative paths for the electric sector on the long run.

Following the panels: A bottom up lens to see urban changes in the peripheries of Delhi

Marie-Hélène Zerah (IRD/Université Paris Diderot, CESSMA (UMR 245), France)
This presentation is based on preliminary field investigations into the deployment of renewable energies, in particular solar energy, in the Southern part of Haryana. This ongoing research focuses on two aspects. The first one traces the genealogy of public policies that promote renewable energy in the State. The second one is based on a “follow solar panels” method that has been used in order to capture the diversity of users across spaces that have hybridized their sources of energy.

The presentation’s objective is three-fold. The first one is to advance a typology of rationales for adopting off-grid or grid-connected solar (ranging from ensuring better access, harnessing existing subsidies, peer behavior, rebound effect). The second one is to give attention to the manner in which the market is constructed. More specifically, it underlines the important role of small locally-based entrepreneurs that are at the forefront of promoting solar energy in the rural – urban frontier. Finally, the third objective is to open up a reflection on the manner in which variety of practices on the ground by users and market players tell us about the nature of the co-evolution of urban space transformation and energy transition in peripheries of large cities.

Distributed renewables and hybrid electrical configurations in South Africa: a bottom-up approach to energy transition processes

Sylvy Jaglin (Université Paris-Est Marne-la-Vallée, France)
Since the electrical crisis in 2008 and its aftermath, and the wreckage of Eskom, a public monopoly company whose unbundling was announced by President Ramaphosa in February 2019, the South African energy landscape is changing. Three game changers are essential at the national level: the Integrated Resource Plan (IRP), the Renewable Energy Independent Power Producer Procurement Program (REI4P) and a ‘regulatory decompression’ parallel to a ‘PV revolution’ that favors small independent producers.

At the local level, municipalities are struggling to adapt in order to preserve the foundations of their redistributive business model and to regulate processes of change that lead, de facto, to a growing heterogeneity of local electrical systems. Field surveys in the Western Cape Province show both the internal diversity of the emerging socio-technical configurations of electricity supply and the variety of situations from one city to another. Examining the hypothesis of a long-term hybridization, the communication suggests that, in this context, it is necessary to consider the energy transition first as a re-arrangement issue of this diversity rather than as an independent end. This, however, raises key questions in terms of the reorganization of the electricity landscape, of a re-invention of municipal electrical services as a common good and, more generally, of the governance of energy transition processes that are both rooted in local territories and aligned with national objectives.

On citizenship, off-grid: state agents of the post-network city

Jon Phillips (University of Cambridge, UK)

This presentation will explore the relationship between infrastructural change and state-society relations through analysis of hybrid electrical configurations in South African cities. For many African governments, universal electrification now means a combination of grid and off-grid technologies. While urban geographers have noted the significance of ‘networked citizenship’ – including solidarity through use collective use and subscription to collective services – the significance of off-grid technologies for relationships between state and citizen have received less critical attention. Yet, how citizenship is mediated through hybrid electrical configurations has profound implications for the effectiveness and equity of post-network cities. Taking a socially and spatially differentiated perspective, the paper explores what the diffusion of off-grid solar photovoltaics might mean for the infrastructural citizenship of high- and low-income residents in South African cities. It places municipal policy-makers at the centre of analysis, engaging the state as the state engages with the post-network city. Comparative analysis of Johannesburg and Cape Town reveals how municipal actors evoke different notions of citizenship in planning for technological and spatial change – including rights, responsibilities, freedom, entitlement, dependency, participation, empowerment, struggle and sacrifice. It is the interplay of these ideas with the interests of municipal governments that shape how and why the cities are planning for the post-network city in different ways. I argue that analysing how infrastructure can be constitutive of citizenship means recognising that the state is neither absent and impotent nor all-powerful and predatory, but a conflicted and contested set of agents and relations. The paper concludes by reflecting on the explanatory power of different analytical frameworks as they grapple with the relationship between decentralisation and democratisation of urban energy infrastructures.

Session 2 (11:10 – 12:50) – Chair : Marie-Hélène Zérah

Socio-electric lives in Gulu Town, Uganda

Paul Munro (University of New South Wales, Australia)
In this presentation, I build on recent political ecology scholarship relating to heterogeneous infrastructure configurations to examine the dynamic geographies of urban electricity access in the Global South. As a case study, I focus on hybrid electrical configurations in Gulu Town, northern Uganda. I tell the socio-electric stories of five Gulu Town residents, showing how electricity supply is derived from an eclectic range of sources that include the grid, photovoltaic modules, dry-cell batteries and diesel generators, and how access to these sources are negotiated through local socioeconomic dynamics and broader political economy processes. These stories suggest that key to understanding heterogenous electricties is recognising the active role of urban inhabitants in negotiating infrastructure through different movements and connectivities, often within conditions of precarity. As such I argue that the urban poor are best understood as electrical bricoleurs: people who make creative and resourceful use of whatever energy materials and social connectivities that are at hand to realise their electrical needs. And through their stories, nuanced insights can be drawn in terms of into how urban infrastructure, like electricity flows, are entangled with social lives.

Electrifying the urban-rural intermediate spaces in Senegal: a diversity of electricity access providing offers at the heart of market formation?

Emmanuelle Guillou (LATTS, Université Paris Est Marne la Vallée, France)

In recent years, in sub-Saharan Africa, and more specifically in rural areas of Senegal, there has been a gradual electrification through a variety of electricity access offers ranging from connection to the conventional grid to the purchase of small individual solar devices, as well as autonomous collective electrification through diesel or hybrid mini-grids. These solutions are promoted by diverse economic actors through different socio-technical mechanisms. In Senegal, the government has set short and medium-term rural electrification targets, adopting various electrification strategies led by the Ministry of Oil and Energy and the Rural Electrification Agency, that influence the nature of the observed electric landscapes. Beside those top-down initiatives, many households opt for the purchase of photovoltaic solar panels of various sizes, prices and quality, sold by a diversity of private actors through various service relations with users.
The paper is based on field surveys conducted in Dakar and Kaolack region between 2018 and 2019, and analyzes how different electrification processes, involving a diversity of actors and socio-technical arrangements, shape the electricity landscape and participate in the
formation of a local electricity market in specific areas such as the intermediate urban-rural areas in Senegal. To what extent do users take over the diversity of electricity access modes? What is role of public action in the form of the electric landscape as it is shown?
Finally, to what extent does the electricity supply meet a heterogeneous and growing demand in these areas of diffuse urbanization?

Towards Urban Resilience? Coping with blackouts in Accra and Dar es Salaam

Joyce Angnayeli Eledi Kuusaana (TU Darmstadt, Germany)
The seamless and ubiquitous supply of infrastructure services such as electricity is usually seen as a critical backbone of modern urban societies. Yet, electricity supply in Accra and Dar es Salaam, like many other infrastructure services in cities in the global South, is commonly characterised as unreliable, unstable and unpredictable with power cuts being everyday occurrences. In both cities, major shortages in the generation of electricity have resulted in severe crises situations leading to a spatially uneven rationing of electricity supply. In the midst of such insecurities however, the criticality of such infrastructure services, and the shortfall thereof, is met with innovation, ingenious maneuvering and building of adaptive systems that allow cities to function. Based on debates on critical infrastructures and postcolonial urban studies, this paper seeks to understand the coping mechanisms of urban residents with electricity blackout situations in the cities of Accra and Dar es Salaam. It seeks to understand the criticality of electricity as a necessary component of the routines of different groups of urban dwellers and identifies the different energy constellations that function either complementary to or as alternatives to networked services. Pointing to the adaptive capacities that enable urban dwellers to prepare for power cuts but also to their unequal access to critical services, it argues for a more critical reassessment of debates on urban and infrastructural vulnerability and resilience.

Sociotechnical arrangements and delivery configurations for a multiscalar reading of a transition by hybridization?

Melanie Rateau (LATTS, Université Paris Est Marne la Vallée, France)

The presentation seeks to capture the impacts of the diversification of sociotechnical arrangements on inequalities of access to electricity in specific urban contexts. In Ibadan, Nigeria, access to electricity is characterized by failures of the conventional grid supply service. Households are equiping and organizing themselves to cope with uncertainty, while in Cotonou (Benin) the arrangements allow a « bricolé » connection to a network wich is too far away. From a fieldwork of more than eight months, in precarious, but also popular and favored neighborhoods of these two West African cities, the first objective is to look through what sociotechnical devices, households access to electricity, and what are the specific arrangements in each neighborhood and then, what are the characteristics of urban electrical configurations. The second objective is to propose a typology of socio-technical arrangements to better understand their impact on inequalities of access to electricity. And finally, it deals with questioning more generally the urban processes at work that seem to mark the electrical energy transition through diversification and increasing heterogeneity.

Les groupes électrogènes : une technologie d’appoint en voie d’hybridation et de mondialisation

Ce billet résume les principaux acquis d’un étude (en ligne sur HALSHS) préparée dans le cadre des réflexions menées par l’ANR Hybridelec autour de l’hybridation des systèmes électriques dans des villes de pays en développement et émergents. Ce travail s’intéresse spécifiquement aux groupes électrogènes (GE) qui, dans ces pays où les réseaux conventionnels peinent à universaliser l’accès aux services essentiels, sont à la base de différentes configurations alternatives de production et de distribution d’électricité. Fixes ou mobiles, ces appareils sont principalement utilisés pour produire une source autonome d’électricité en complément ou de façon totalement indépendante aux réseaux. Cette fonction initiale subalterne vis-à-vis des modèles dominants de production et de fourniture d’électricité explique sans doute pourquoi ces petits objets ont été, à l’inverse, des macro-systèmes techniques, peu étudiés par les sciences sociales, y compris dans le champ des STS (Science and Technical Studies).

Du point de vue des sources analysées, l’étude exploite un corpus de données diverses. Les aspects techniques ont été synthétisés à partir de sites internet spécialisés, de sites des fabricants, de magasines professionnels, d’articles de presse ou de rapports d’institutions internationales. Les informations relatives au marché des groupes électrogènes proviennent essentiellement de deux bases de données statistiques : la première est produite par la Banque Mondiale (http://www.enterprisesurveys.org/) et indique le taux de pénétration des générateurs dans le secteur industriel, commercial ou tertiaire des pays aux revenus bas ou intermédiaires ; la seconde est constituée des informations recueillies par la société de consulting Mordor Intelligence qui nous a livré un échantillon de données personnalisées présentant la valeur totale (en $) des importations et des exportations de GE diesel de différentes puissances (< 75 kVA, entre 75 et 375 kVA, > 375 kVA) entre 1997 et 2017. Les données sont désagrégées à l’échelle de 26 pays dont 8 pays industrialisés (Etats-Unis, Grande-Bretagne, Canada, Allemagne, Australie, France, Norvège, Israël), 13 pays « émergents » (Inde, Pakistan, Afrique du Sud, Turquie, Russie, Emirats Arabes Unies, Indonésie,  Mexique, Chine, Corée du Sud, Chili, Liban, Iran) et 5 pays pauvres (Nigéria, Bénin, Sénégal, Thaïlande, Bangladesh)

La première partie de l’étude présente les principales caractéristiques de fonctionnement de cette technologie méconnue. Quels éléments matériels et procédés techniques permettent aux groupes électrogènes de produire du courant électrique ? Quelles sont les propriétés différenciées de ce courant en fonction des combustibles utilisés et des contextes d’implantation des groupes électrogènes ? Ces notices techniques rappellent ainsi ce qui distingue courant continu/alternatif, monophasé/triphasé, détaillent les indicateurs de puissance (Voltampère/Watt) ainsi que les différents types de ressources, combustibles fossiles ou énergies renouvelables, capables d’alimenter les moteurs thermiques. En pointant par ailleurs une série de progrès technologiques (dont l’introduction des régulateurs et des onduleurs de tension) qui ont récemment contribué à améliorer le rapport taille/poids/puissance des groupes électrogènes, nous mettons en avant la capacité de ces petits objets à s’adapter aux transformations contemporaines de la demande d’électricité (hausse des consommations, diffusion des appareils électroniques) ainsi qu’à des politiques énergétiques orientées vers la valorisation de systèmes de production plus petits et plus sobres tout en s’ajustant aux objectifs prioritaires de sécurisation énergétique et d’individualisation de l’offre d’électricité aux besoins locaux. Les fabricants industriels insistent sur le caractère innovant et moderne d’une technologie qui, loin d’être obsolète, présente l’avantage de la flexibilité qui passe par le couplage avec différents types de flux et de systèmes techniques et celle de la modularité, c’est-à-dire la capacité des GE à se transformer en des systèmes plus grands/puissants (micro-grid) soit par effets d’addition/de couplage entre différentes unités, soit par hybridation avec d’autres systèmes énergétiques.

Source: Worldwide Independent Power Magazine

Une deuxième partie évoque l’émergence de petits systèmes électriques hybrides nés de l’association entre des groupes électrogènes, des sources d’énergies renouvelables et des unités de stockage. Cette forme d’hybridation présente l’avantage de minimiser les inconvénients respectifs des technologies combinées (principalement sous la forme de groupes électrogènes diesel avec du solaire photovoltaïque), c’est-à-dire la dépendance au carburant, à ses variations de prix et à la dégradation rapide du rendement de puissance dans le cas des groupes électrogènes et l’intermittence de la production dans le cas des ENR. Le couplage des deux est censé favoriser l’ajustement de l’offre d’électricité à la variation de la demande et ainsi réduire significativement la consommation de combustible (de 50 à 85% selon les contextes) et les émissions de CO2, tout en améliorant la qualité du service. Si la réduction drastique des coûts de production des batteries et des technologies renouvelables incite les industriels à investir dans ce secteur, le développement des mini-réseaux de distribution hybride est freiné par des difficultés d’ordre technique, économique et politique. La dynamique d’hybridation des groupes électrogènes est de fait encore marginale et semble cantonnée à des projets d’électrification rurale, notamment dans les régions fortement ensoleillées d’Afrique Sub-Saharienne et du Moyen-Orient sous la forme d’une combinaison GE diesel/panneaux photovoltaïques.

Source: Mordor Intelligence; GE Diesel toute puissance confondue

Une troisième et dernière partie dresse un état des lieux de l’organisation mondiale du marché des groupes électrogènes alimentés au diesel, ces derniers représentant en 2017  plus de 80% de la production et des ventes totales. Est ainsi proposée une lecture géographique et quantifiée des circuits d’importation et d’exportation des groupes électrogènes selon leurs usages finaux. Il ressort de cette analyse que les dynamiques structurant les modalités de diffusion et d’implantation des GE (fort développement du commerce mondial depuis le début du XXIème siècle, position dominante des pays industrialisés au sein des filières de production et de distribution, montée en puissance des pays émergents en tant que producteurs et consommateurs) semblent liées à un phénomène commun d’urbanisation planétaire. Il est intéressant nous semble-t-il de prendre au sérieux et d’interroger à l’avenir cette hypothèse de l’existence d’une relation entre urbanisation et développement du commerce des générateurs au moins pour trois raisons :

  1. parce qu’elle structure les représentations et les stratégies économiques/commerciales des fabricants industriels comme en témoigne ces affiches où l’espace urbain et la fabrique urbaine sont présentées comme des espaces privilégiés d’installation/d’utilisation de ces objets
Source: Worldwide Independent Power Magazine

2. parce qu’elle remet en cause la perception dominante d’une technologie majoritairement destinée aux milieux ruraux et dont le développement serait entièrement guidé par des choix individuels de ménages cherchant une alternative à l’absence de réseau électrique. D’autres réalités sociales, économiques, techniques en prise direct avec un phénomène plus collectif (et donc politique) d’urbanisation participeraient aussi de la construction de cette demande croissante de GE.

3. parce-qu’en tant que phénomène généralisé à l’ensemble de la planète, l’urbanisation fait des GE une technologie mondialisée, qui n’est pas l’apanage des pays pauvres/ou en voie de développement où ils sont directement visibles dans le paysage urbain pour pallier les coupures fréquentes de courant. Qu’ils servent à sécuriser une fourniture d’électricité ininterrompue dans des infrastructures aussi diverses que des aéroports, data-center, complexes immobiliers, commerciaux ou industriels ou lors d’événements sportifs internationaux, les groupes électrogènes viennent pallier la vulnérabilité intrinsèque de ces infrastructures qui garantissent l’insertion des villes dans les flux de la mondialisation et qui pour cela nécessite une alimentation continue. Derrière la digitalisation, la financiarisation et la dématérialisation des structures économiques des plus grandes métropoles du Nord (comme certaines du Sud au demeurant), on retrouve donc des GE qu’une affiche publicitaire présente comme « la meilleure option pour garantir un courant électrique de soutien et d’urgence en termes de coût, de flexibilité et de réactivité ».

Source: Worldwide Independent Power Magazine

Retour de mission au Bihar (Inde): Quelles dynamiques pour les systèmes alternatifs dans un contexte d’expansion du réseau conventionnel?

Cette note vise à résumer les principales observations et hypothèses issues de deux terrains menés dans le district de Bhagalpur, dans l’Etat du Bihar en Inde, le premier en décembre 2018 et le second en février 2019. Ce district connaît actuellement une expansion rapide du réseau électrique conventionnel sous l’impulsion des Etats central et fédéré. L’objectif de ces deux premiers terrains était d’identifier, dans ce contexte, les différents systèmes alternatifs d’accès à l’électricité présents (solaire, groupes électrogènes, batteries) et leurs dynamiques. Comment ces différents systèmes sociotechniques font-ils face à l’amélioration de l’approvisionnement ? Nos observations nous conduisent vers l’analyse d’une transition non-linéaire, avec une très grande diversité des systèmes disponibles et des modèles de diffusion/disparition/résistance. L’hybridation des pratiques énergétiques, profondément ancrée dans les pratiques quotidiennes, n’est remise en cause que partiellement par l’amélioration du réseau conventionnel dans un contexte de forte défiance à l’égard de la puissance publique. Nous commencerons cette note en présentant le lieu d’étude et nos terrains, avant de nous tourner vers les différents systèmes alternatifs disponibles et leurs dynamiques.

Présentation de la zone d’étude

Le district de Bhagalpur

Situé à l’Est du Bihar, à la frontière avec le Jharkhand, le district de Bhagalpur a selon le recensement de 2011, une population d’un peu plus de trois millions d’habitants, à plus de 80% rurale. Le district est composé de trois subdivisions administratives: Bhagalpur Sadar et Kahalgaon situées au sud du Gange, et Naugachia, située entre le Gange au sud et la rivière Kosi au nord. Nos terrains se sont pour l’instant concentrés sur la subdivision de Bhagalpur Sadar et plus particulièrement sur les agglomérations de Sultanganj (env. 61 000 habitants), Bhagalpur (env. 500 000 habitants) et Akbarnagar (env. 38 000 habitants)[1]. Le textile, et en particulier la soie, est la principale activité industrielle du district. Parmi les autres activités économiques, on compte l’agriculture et l’agro-industrie. La ville de Bhagalpur est également aussi un centre régional important pour l’enseignement supérieur.

Un réseau conventionnel qui s’améliore

Tandis que l’approvisionnement en électricité via le réseau conventionnel était encore de 10 à 15 heures par jour seulement il y a quelques années, la plupart de nos interlocuteurs estiment aujourd’hui la durée quotidienne de l’approvisionnement à 18/22h pour les villes et zones périurbaines d’étude avec des coupures courtes mais non-annoncées. Plusieurs résidents se plaignent cependant de la qualité de l’approvisionnement, signalant en particulier des fluctuations importantes de tension. Il semble qu’il y ait en outre un effet saisonnier : la très forte augmentation de la demande pendant la période estivale (ventilateurs, air conditionné, etc.) tendrait à réduire la qualité de l’approvisionnement et à augmenter le nombre de coupures longues.

Bien que l’approvisionnement via le réseau conventionnel se soit amélioré, la compagnie de distribution connaît encore de grosses difficultés de facturation. Cela n’est pas spécifique au district de Bhagalpur : l’ingénieur en charge du département des recettes à Patna, la capitale du Bihar, estime ainsi qu’environ 40% des clients ne paient pas leurs factures. L’ingénieur d’une des subdivisions électriques de Bhagalpur estime quant à lui qu’il perçoit 50 à 60 millions de roupies par mois, tandis qu’il facture l’équivalent de 80 à 90 millions de roupies d’électricité, soit un ratio d’environ 60%. Bien qu’officiellement, les débranchements aient lieu au bout de deux mois, sur le terrain, les ingénieurs expliquent qu’ils ne débranchent qu’au bout de 6 mois environ et se concentrent sur les clients avec les plus gros arriérés.

Un technicien de la compagnie de distribution répare un branchement à Bhagalpur (B.Girard, CC)

Enfin, notre terrain suggère que les usagers ont une très faible confiance dans le réseau. Nombreux sont nos interlocuteurs qui mentionnent la possibilité de coupures longues, pouvant durer plusieurs jours pendant la période estivale. Comme nous le verrons, le dynamisme du marché des batteries et le maintien du marché des groupes électrogènes semblent confirmer ce manque de confiance des consommateurs dans la durabilité de l’amélioration. Les ingénieurs de terrain décrivent par ailleurs des relations très tendues avec les usagers : les ingénieurs d’une des subdivisions électriques de Bhagalpur nous expliquent ainsi être très régulièrement interpelés et injuriés par les usagers.

Présentation des terrains

Comme indiqué plus haut, l’objectif de ces deux premiers terrains était d’identifier les différents systèmes sociotechniques utilisés par les résidents et commerçants pour pallier les manquements du réseau conventionnel, remplacer ce dernier ou simplement, réduire leur facture, et de comprendre leurs dynamiques dans un contexte d’expansion rapide du réseau conventionnel. Pour cela, nous avons réalisé deux séjours sur le terrain : un premier en décembre 2018 (du 30/11 au 14/12 – d’abord à Patna, puis dans le district de Bhagalpur) et un second en février 2019 (du 03/02 au 18/02 – uniquement dans le district de Bhagalpur). Au cours de ces deux terrains, nous avons rencontré une diversité d’acteurs : des ingénieurs et employés de la compagnie électrique de distribution, des ingénieurs et employés de l’agence des énergies renouvelables, des représentants des administrations locales, des commerçants, résidents, gérants de mini-réseaux diesel, gérants d’entreprises spécialisées dans le solaire, etc.

Ces interactions nous ont permis d’observer différents systèmes techniques (solaire connecté au réseau, solaire hors-réseau, batteries, groupes électrogènes), installés par une diversité d’acteurs (ménages, petits commerçants, ateliers, agences publiques, etc.) pour différentes raisons (back-up, réduction des factures, absence d’accès au réseau conventionnel, réduction de la pression sur le réseau conventionnel, etc.) Nous présentons ici quelques-uns de ces résultats.

Le solaire: un secteur en évolution

Nous avons pu observer sur le terrain la très grande diversité des systèmes solaires disponibles pour les ménages et commerçants, et dès lors, la diversité du marché. Parmi les produits les moins chers, on trouve de petites lampes solaires dépliables qui coûtent quelques centaines de roupies et sont principalement utilisées par les clients les plus pauvres (habitants de quartiers informels, vendeurs de rue, etc.) dans des contextes d’absence du réseau conventionnel. À cela s’ajoute des lanternes légèrement plus sophistiquées (prix 2000/2500Rs), utilisées en supplément du réseau conventionnel ou en cas de coupure. Plus complexes que ces premiers systèmes indépendants d’éclairage, des systèmes composés d’un panneau solaire, d’une batterie externe et d’un convertisseur (dits « Solar Home Systems ») coûtent quelques milliers à quelques dizaines de milliers de roupies. Il ne s’agit plus uniquement d’éclairer, mais aussi d’approvisionner des équipements tels que des ventilateurs ou une télévision en cas de coupure. Enfin, on remarque le développement récent des toits solaires (connectés au réseau ou avec batteries) d’une capacité minimum de 1kW, dont l’objectif peut être de réduire l’approvisionnement par le réseau des bâtiments publics et des ménages les plus aisés – et donc les factures -, d’alléger la pression sur le réseau conventionnel, ou parfois, dans le cas des systèmes avec batteries, d’assurer une certaine autonomie à l’égard de ce dernier.

Dans le contexte de l’amélioration de l’approvisionnement via le réseau conventionnel, nos terrains nous ont permis d’observer l’évolution du marché du solaire à Bhagalpur à la fois en terme de prix, de complexité des systèmes et de clientèle. En effet, bien que les produits les moins onéreux (lanternes solaires, lampes d’urgence et petits systèmes solaires pour recharger des téléphones portables – souvent vendus par des magasins de proximité, sans aucune garantie) continuent à se vendre (même si le marché baisse), car ils s’adressent aux populations les plus pauvres qui n’ont toujours pas accès à l’électricité, les produits que nous pourrions appeler « milieu de gamme », comme les Solar Home Systems, sont en forte perte de vitesse[1]. À l’inverse, nous pouvons observer le début de la diffusion des toits solaires dans le district de Bhagalpur. Leur développement concerne pour l’instant une clientèle limitée :

  • D’une part, quelques entreprises d’envergure nationale qui ont investi tôt dans cette technologie, comme la compagnie nationale des chemins de fer, la compagnie pétrolière nationale ou certains groupes de télécommunication ;
  • D’autre part, le secteur public, avec l’installation de toits solaires sur de nombreux bâtiments comme le tribunal civil, le bureau du District Magistrate, l’université, etc.
  • Et enfin, les ménages, avec d’une part, quelques innovateurs aisés qui peuvent investir des sommes importantes sans nécessairement demander d’emprunt auprès des banques ou de subventions auprès de la puissance publique, et d’autre part, les bénéficiaires des premiers programmes de subvention de l’agence des énergies renouvelables.
Les panneaux solaires sur le toit du tribunal civil de Bhagalpur (B.Girard, CC)

Ainsi, tandis que le marché des toits solaires a connu un développement rapide dans d’autres régions indiennes depuis quelques années, il est encore très restreint à Bhagalpur. Les différents acteurs privés impliqués dans leur développement, peu nombreux et de petite taille, sont en outre encore dans un processus d’apprentissage. Cela entraîne des retards, des erreurs de planification, une méconnaissance des politiques de subvention et de régulation et des choix techniques parfois réalisés sans information précise sur les différents systèmes disponibles. Ce déficit de compétences techniques au sein du secteur privé est probablement l’un des freins au développement du solaire à Bhagalpur à l’heure actuelle, puisque comme le démontre l’étude menée par WRI India (2018), les ménages qui investissent dans le solaire ont une forte préférence pour les entrepreneurs locaux[2].

Nos terrains nous ont par ailleurs permis d’observer l’importance des réseaux personnels dans la diffusion dans l’espace de ces technologies et des informations les concernant. C’est ainsi en observant des systèmes de toits solaires dans d’autres Etats fédérés que deux de nos interlocuteurs ont décidé d’investir eux-mêmes. Ces mêmes innovateurs agissent ensuite comme des ambassadeurs, en décidant d’installer de nouveaux systèmes ou en en parlant autour d’eux auprès de leurs collègues, voisins, etc. Nos prochains terrains à Bhagalpur nous permettront donc de continuer à observer cette dynamique de diffusion de la technologie des toits solaires dans le district.

Si le bouche-à-oreille est le facteur central de diffusion dans le secteur du solaire, l’agence des énergies renouvelables du Bihar joue néanmoins pour l’instant un rôle important dans la structuration du marché, malgré des ressources très limitées au niveau local (deux employés : un ingénieur et un technicien), et une forte défiance d’une large partie de nos interlocuteurs à l’égard de la puissance publique. Cela s’explique par la forte dépendance du marché aux subventions publiques, les systèmes solaires de taille importante restant encore trop onéreux pour de nombreux ménages. Or, le mode de fonctionnement des subventions de l’agence des énergies renouvelables du Bihar est très contraignant pour les bénéficiaires : une fois la subvention accordée, c’est l’agence qui décide de l’installateur, du produit et qui garde le contrôle sur tout le processus d’installation. De ce fait, l’agence des énergies renouvelables joue un rôle important dans la sélection/définition des acteurs privés et produits pertinents (pompes solaires, toits solaires connectés au réseau ou avec batteries, etc) et dans leur diffusion.

Les mini-réseaux diesel: des systèmes en perte de vitesse? 

Nos deux terrains dans le district de Bhagalpur nous ont permis d’observer plusieurs mini-réseaux approvisionnés par des groupes électrogènes, que nous appellerons mini-réseaux diesel. Il est d’abord important de noter que ces mini-réseaux diesel sont très divers à la fois par la complexité de leurs systèmes techniques, leurs tarifs et leur clientèle. Certains mini-réseaux proposent en effet un simple service d’ampoule (une ampoule est installée chez le client et allumée de 17/18h à 22h), tandis que d’autres proposent un service complexe de back-up pouvant atteindre 10kVA. Les tarifs quant à eux peuvent varier de 70 roupies à plusieurs milliers de roupies par mois. Ces mini-réseaux tirent une part importante (voire la totalité) de leurs revenus d’une clientèle commerciale, s’adressant pour certains aux gros et moyens commerçants des zones les plus commerçantes, qui ont en général plusieurs sources d’électricité (réseau conventionnel, systèmes de batterie et réseau diesel), tandis que d’autres ciblent les petits commerçants (et les ménages) qui n’ont pas de système individuel de back-up ou les commerçants les plus pauvres qui utilisent ces systèmes, car ils n’ont accès à aucune autre source d’électricité (vendeurs de rues, commerçants aux installations informelles, etc.) Ces mini-réseaux sont souvent le fait d’initiatives locales de résidents avec quelques compétences techniques et se sont généralement développés en dehors de tout contrôle de la puissance publique.

Le tableau électrique d’un mini-réseau diesel (B.Girard, CC)

La plupart sont actuellement en perte de vitesse. Nos différentes interactions avec les gérants et leurs clients semblent en effet indiquer la disparition de très nombreux mini-réseaux et la réduction progressive de la clientèle des réseaux existants. Nous pouvons cependant identifier un certain nombre d’éléments qui favorisent le maintien de ces systèmes dans un contexte d’amélioration du réseau conventionnel. Cela inclut :

  • le passage d’un marché très compétitif à un marché beaucoup plus restreint. Ce resserrement du marché explique en partie la capacité de certains de ces réseaux à se maintenir, puisqu’ils ont désormais un monopole dans leur zone d’approvisionnement.
  • les spécificités du secteur commercial indien, comme l’importance des horaires nocturnes ; la très faible capacité d’épargne des (très) petits commerçants, ce qui rend difficile l’investissement dans des systèmes individuels de back-up ; la forte densité de certains espaces marchands qui rend impossible l’utilisation de groupes électrogènes individuels ; ou encore, l’informalité de l’installation de certains commerces, ce qui les empêchent d’avoir accès à un branchement légal.
  • La forte capacité de ces mini-réseaux à adapter leur offre à la demande. Ainsi, tandis que certains ont un fonctionnement finalement très proche de celui du réseau conventionnel (complexité technique, collecte mensuelle, tarifs en fonction de la consommation et prix élevés), d’autres mini-réseaux moins complexes techniquement ont adapté leurs tarifs et leur fréquence de collection à leur clientèle (collection quotidienne ou bimensuelle, tarif fixe, somme payable en argent ou en kérosène, etc.)
  • Enfin, la résilience des mini-réseaux diesel tient à leur intégration forte dans la société à laquelle ils apportent un service. Nos terrains nous ont en effet permis d’apercevoir la forte dimension relationnelle de leur fonctionnement: arrangements entre gérants et clients, interactions entre gérants, approvisionnement gratuit pour les lieux de culte, rapports de caste, économie informelle, etc. Cette dimension nous semble importante, car elle permet de comprendre en partie des comportements qui n’apparaissent pas entièrement rationnels autrement, comme par exemple, ces résidents d’Akbarnagar qui continuent de payer 70/rs/mois pour une ampoule de 18h à 22h alors qu’ils affirment avoir 20 à 22h d’électricité par jour via le réseau conventionnel, ou ces commerçants d’un des marchés principaux de Bhagalpur qui paient autant voire plus pour le système de back-up que pour le réseau conventionnel ; etc.

Les batteries: un marché qui se porte bien

Le marché des batteries (communément appelées ‘inverters’) bénéficie de l’amélioration de l’approvisionnement via le réseau conventionnel. En effet, la plupart des ménages et des petits commerçants ne cherchent plus des systèmes autonomes pour pallier les manquements massifs du réseau conventionnel (comme par exemple un « Solar Home System »), mais des systèmes de back-up pour des coupures courtes. Le marché pour ces batteries semble ainsi avoir explosé au cours des 5/10 dernières années, ce qui est aussi visible dans l’espace urbain : nous avons pu compter une dizaine de magasins de batteries (vendant des batteries à la fois pour les voitures, les rickshaws et les ménages) sur l’une des artères principales de Bhalgalpur. Concernant les systèmes de back-up pour ménages, les commerçants avec qui nous avons discuté décrivent un marché dynamique, tourné vers une clientèle urbaine, diverse par ses origines sociales et ses capacités financières.

Un magasin de batteries à Bhagalpur (B.Girard, CC)

Nos terrains nous ont en outre permis de récolter des informations sur des systèmes collectifs d’approvisionnement en électricité via batteries qui ont existé par le passé, mais ont progressivement disparu avec l’amélioration de l’électricité et l’arrivée des modèles récents de batteries. Certains magasins proposaient par exemple des services de location/recharge de batteries : pour quelques dizaines de roupies, on pouvait louer une batterie pour une journée, ce qui permettait d’alimenter plusieurs ampoules lors d’une fête religieuse ou de famille. Un gérant de mini-réseau diesel raconte quant à lui avoir commencé son commerce de vente d’électricité avec des batteries auxquelles étaient branchés ses clients et qu’il rechargeait pendant la journée. Il a cependant rapidement abandonné les batteries pour un groupe électrogène, qui lui permettait d’augmenter sa clientèle.

Conclusion: une transition non-linéaire

Nos deux terrains nous ont ainsi permis d’observer dans le district de Bhagalpur  une forte hybridation des pratiques énergétiques et ce que nous pourrions appeler une transition non-linéaire. Par ce terme, nous entendons la présence simultanée dans l’espace urbain de très nombreux systèmes d’accès à l’électricité, certains, fondés sur des énergies fossiles, présents depuis longtemps et dont l’objectif initial était de pallier l’absence ou l’échec du réseau conventionnel, d’autres plus récents comme les toits solaires. Les dynamiques de ces systèmes dans un contexte d’expansion du réseau conventionnel divergent selon les espaces (disparition progressive, résilience, développement/diffusion). Cette diversité est nourrie par le manque de confiance des ménages et commerçants dans le réseau conventionnel, par la présence importante d’installations informelles et par les objectifs naissants de réduction de la pression sur le réseau conventionnel (pour le secteur public) ou de réduction des factures (pour les ménages).

Dans le secteur du solaire, on observe une transition de la vente de systèmes individuels par des commerçants locaux à des ménages et petits commerçants ruraux à d’importants systèmes, subventionnés par la puissance publique et installés par des entreprises de taille grande ou moyenne, ou par quelques innovateurs aisés, souvent en zone urbaine. Il ne s’agit dès lors plus d’accéder à l’électricité mais de réduire la pression sur un réseau conventionnel désormais fonctionnel. Ces développements semblent en outre d’abord répondre à des enjeux économiques et techniques plutôt qu’à des arguments environnementaux. En ce qui concerne les mini-réseaux diesel, bien qu’ils soient en perte de vitesse, certains réussissent à se maintenir, soit en proposant une alternative collective aux systèmes individuels de back-up, soit en approvisionnant en électricité des populations qui n’ont accès à aucune autre source d’énergie pour s’éclairer. Enfin, le marché le plus dynamique semble être celui des systèmes batteries / convertisseurs pour les ménages et petits commerçants. Tandis que, pour certaines catégories de population (ménages, petits commerçants), ces batteries semblent progressivement remplacer les autres solutions alternatives, comme un branchement à un mini-réseau diesel, elles viennent, pour d’autres (gros et moyens commerçants), s’ajouter à des pratiques électriques déjà hybrides.

Ces premiers éléments donnent de nombreuses pistes pour nos prochains terrains : mieux identifier les conséquences des dynamiques spatiales et du contexte socio-économique sur les différents systèmes étudiés ; mieux comprendre les dynamiques qui favorisent le maintien des pratiques hybrides dans un contexte d’amélioration du réseau conventionnel (inertie, défiance à l’égard de la puissance publique, coût social, etc.) ; comprendre les importantes disparités en terme de développement du solaire entre les régions indiennes (et même peut-être entre les districts du Bihar, à vérifier) ; etc.

 

[1] Ces estimations s’appuient sur les agglomérations identifiées par la base de données Indiapolis et les chiffres du recensement de 2011. En l’absence de données plus récentes, elles sont probablement des sous-évaluations.

[1] Il faut souligner que bien que la vente de ces systèmes soit en baisse, leur utilisation semble se maintenir : les quelques ménages ayant investi dans des « solar home systems » que nous avons pu rencontrer continuent en effet à les utiliser. Cela est aussi favorisé par l’une des caractéristiques du marché du solaire : les très longues périodes de garantie pour les panneaux, 20 à 25 ans en général.

[2] WRI India, « Here comes the sun. Residential consumers’ experiences with rooftop solar pv in five Indian Cities», 2018 : https://www.wri.org/publication/here-comes-the-sun

Services électriques locaux et petits opérateurs privés dans les aires d’urbanisation diffuse du Sénégal et de la Tanzanie

On assiste dans le paysage urbain en Afrique subsaharienne, dans le domaine de l’électricité, à une diversification des systèmes socio-techniques de desserte et des acteurs et structures impliqués. La croissance démographique, l’étalement urbain, ou encore les faiblesses structurelles des fournisseurs d’électricité conventionnels, se traduisent dans les villes africaines par une situation d’absence ou de défaillance du réseau, sur des territoires où coexistent riverains non raccordés et riverains raccordés mais subissant des délestages réguliers. En résulte le déploiement de diverses solutions électriques locales portées par des opérateurs privés pour répondre à la demande hétérogène des habitants. Dans le cadre de cette recherche doctorale, nous choisissons d’appréhender ces offres de services marchandes, formelles ou informelles, qui se développent en marge du réseau conventionnel, au sein d’espaces urbains spécifiques : les aires d’urbanisation diffuse.

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Observations on some hybrid energy systems in Delhi and its periphery

The Hybridelec research project started to explore the Indian reality, inparticular the city of Delhi and its southern suburb, during group visits which were conducted in the wake of the seminar co-organised by AFD, CPR and CERI on 30 October at CPR (see separate report). These field trips (Marie-Hélène Zérah,Bérénice Girard, Rémi de Bercegol, Gowda Shankare, Federico de Lorenzo, andEric Verdeil) have allowed us to identify five socio-technical setups and observe their typical ways of producing and accessing electricity.

Solar-roofed public buildings

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Photovoltaic plant on the roof of NPC, Delhi (Eric Verdeil, CC)

The first setup concerns numerous public agencies and enterprises which are having solar equipment installed on their roofs. For example, in the government district of south Delhi, we visited the National Productivity Council (NPC), a public enterprise acting as a consultant which helps public agencies or enterprises to improve their productivity, including with regard to their environmental or energy policies. When we arrived, there was a power cut which, according to our hosts, was highly unusual. Nevertheless, a dedicated generator powered the lift and emergency lighting.

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Other plants on the roofs of neighbouring buildings in the government district of Delhi (Eric Verdeil, CC)

Those in charge of NPC’s Environmental Management Department showed us a system of photovoltaic panels, with a total capacity of 30 kW, which had been installed on their roof in 2015. The system was connected to thehigh-voltage grid it supplied. Thus, the electricity produced was not directlyused in their building, however, NPC benefited from a reduction in itselectricity bill equivalent to the number of kW injected into the (high-voltage) grid. The electricity generated represented around 10% of thebuilding’s annual consumption (Rs. 30,000 per month) so this was a saving for the enterprise. Our interlocutors strongly emphasised the need for regular cleaning to remove the dust and maintain good production capacity. Several other buildings in the surrounding area were also equipped with solar panels of thesame type, albeit they were a lot less well maintained. Although this was not very clear, our interlocutors put forward several contributing factors behind this recent equipment:

  • a decision by the central government that tends to oblige public agencies to have this kind of systems installed;
  • the adoption of rules that favour net metering (which, however, did not apply in this case since the electricity produced was fed directly into the HV grid);
  • the project was completed with the help of a grant obtained from the Ministry of New and Renewable Energy as part of the National Solar Mission initiative;  
  • another incentive for this project was the obligation to have solar panels installed in order to be considered a “green building”;
  • the financial incentives were substantial overall: the project, which cost a total of Rs 2,157,000, received Rs 647,000 in subsidies;
  • finally, a swift drop in the cost of solar panels which has halved since 2015 was another essential factor in this investment.

The policy of Delhi Metro Rail Corporation (DMRC) for installing solar panels

The DMRC represents a second very impressive example of solar-panel installation. Wevisited a workshop depot east of the Yamuna River, in the Karampura district. Our interlocutor showed us a 100 kW plant installed on the roof but, in reality, all the roofs of the complex, including round-shaped ones which arenot very suitable, as well as, more widely, metro stations and various empty fields were covered in panels. This was the result of a series of contracts since 2015, with an installed capacity reaching 24 MW in 2018, and a new installation phase was currently under way. DMRC’s objective is to produce a part of the electricity it needs for traction and lighting. We learnt that solar production represented 30% of the daytime consumption, but only 5% for the whole day, bearing in mind that there are two peak times: early in the morning when the sun has not yet risen and in the evening when it has already set. The cleaning operation is very important but very difficult. Indeed, because train and network maintenance has to take place at night, the only time cleaners can intervene and panels can be installed is between 1 and 4 o’clock in the morning. This obviously represents a logistical, technical and safety challenge for the night workers. Upkeep and maintenance are subcontracted to the company (Sun Edison) which has installed the panels under a 25-year maintenance contract.

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PV plant on the DMRC workshop roof

Aerial view of the Yamuna Bank depot, with its roofs covered in PV (Google)

Whilst the government incentives cited above applied here too, we could see that DMRC’s mobilisation went further and showed a veritable appropriation of the self-production objective in order to reduce operation costs, of which electricity represents a big proportion. Our interlocutor further stressed that the public too had a direct interest in this since a reduction in outgoings translated directly into a reduction in production costs and therefore in the fares thepublic was charged (or into a reduction in subsidies, one might think). He informed us that discussions had therefore been going on with the regulating authorities: DMRC would wish to break free of DISCOMs, who have local monopoly over the distribution of electricity, as it would like to be able to develop its own production capabilities outside Delhi. For example, it already has a supply agreement with a solar park in Madhya Pradesh (under the RESCO model) from which it buys electricity at a price lower than the DISCOM one (around Rs 2 difference), and this despite the charges imposed by the Central Electricity Regulatory Commission (interstate charges) and the Delhi Electricity Regulatory Commission (intrastate charges). One may think, subject to confirmation,that this evolution of things would not be favourable to DISCOMs’ business model since, thanks to these adjustments, big industrial clients such as DMRCplay an essential role in the implementation of a policy for the social integration of small consumers (for further details see Kohler, Zerah 2013). This most definitely explains why DMRC was refused exemption from the interstate andintrastate charges. The same goes for DMRC’s failed application – it intends to reapply – to obtain a “deemed licensee” status (already granted to the railways) which would allow it to develop a strategy forachieving complete autonomy.

Gurgaon: solar condos

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View of a part of the PV plant on the roof of the Wellington Estate condominium (Eric Verdeil, CC)

We witnessed another very impressive example of solar equipment in a condominium of around 500 apartments in Gurgaon, a new city south of Delhi developed in thepast 20 years to serve the needs of the tertiary industry. In the past twoyears, the estate had been investing in an initial stage of PV panels representing 200 kW. The plant covered around 50% of the roofs of the residence. Thanks to the success of the operation, a new phase is being planned.

There are several favourable factors worth mentioning: first of all, the personality of the estate’s current president seemed decisive. This businessman who had retired from the advertising sector and had nothing to occupy him (his children were abroad and his wife had her own activities) wanted to find savings for the estate and do something for the environment even though he did not define himself as an activist. As it happened, the implementation of the project had led to a reduction in costs, not least because his style of management seemed more widely geared toward the rationalisation of outgoings – lighting in the communal areas had already been switched over to LED bulbs, which had resulted in a big saving comparable to the amount saved by the solar production. Further, we can again cite the regulatory incentives (net metering, etc.). Above all else, this estate, like many of its counterparts in Gurgaon, had a long history of infrastructural autonomy. It had been equipped with water wells, which now seemed to play only a supporting role, but also with generators, which at first used to supply all the electricity within the complex. If today this production capability only played a back-up role in case of power cuts (very short ones amounting to around 10 hours a month), this was the result of the relatively recent improvements in electricity supply made by DISCOM. In this context, the solar investment was part of a continuum, even if it did not in and of itself represent a new back-up capability – the solar system could work in conjunction with the public grid or the generators, but not on its own.


Aerial view of the Wellington Estate solar plant (source: YouTube, Wellington Board, uploaded on 6 December 2017)

A truly remarkable characteristic was the estate’s desire to customise this technology and guarantee the quality of the work carried out. For this purpose, and despite the opposition of many residents, the estate’s president and a couple of other individuals involved had worked together with the selected consultant to improve the project. Indeed, they had chosen a small company (Green Roots) over a bigger one that provided only standard solutions. The president actually had an interesting view on the circumstances that would allow this solar sector to take off. According to him, there should be third-party consultants who could help residences to negotiate with the companies. Indeed, he told us that their discussions with Tata or Hero Solar had failed because they had refused any design changes or had wanted to impose their own choice of panel supplier. Finally, even though the supplier was supposed to be in charge of maintenance for five years, in reality it was the estate that would take care of the upkeep and maintenance of the plant.

In economic terms, they did not hesitate to invest for the long term by buying good-quality material and now they were able to reduce their electricity bill by 10%. They planned to use their monitoring system to optimise their plants. This was part of a wider optimisation strategy (installation of more energy-efficient ventilators, motor replacement, etc.) and in-house management, which, according to the president, explained why their outgoings were far lower than those of other Gurgaon residences. This, he maintained, would explain the end of the protests witnessed at the beginning of the project.

To what extent could this situation be replicated in other parts of the city? This question seemed all the more relevant since CPR’s work on the Smart City programme shows that the development of solar roofs is a clearly stated priority for Gurgaon. Nevertheless, according to our interlocutor, the city had not provided any support and its achievements in this area seemed more or less non-existent. Only 6 or 7 other building complexes seemed to have developed similar investment programmes, but less successfully and especially with a lower degree of customisation. And yet, the lowering of installation costs seems a powerful incentive, albeit expertise is also required, something that not all estates and their subcontractors have.

The rapid electrification of Delhi’s slums and working-class neighbourhoods

Rémide Bercegol and Gowda Shankare took us to visit two slum areas, which were also waste collection and treatment hubs. First we went to Hanuman Mandir, Rama Krishna Puram, a completely illegal neighbourhood located in a low area with a nala, an open-air sewer, running across. Many of the houses there were made of scrap materials. The collected waste, which was deposited in huge enclosures or just along the sewer, was sorted and then sent to wholesalers who would then negotiate with the recycling industries. We were greeted by the periwalah, the entrepreneur in charge of this trade, who was also the sarpanch or head of the neighbourhood. Collectors deposited their bales on a scale outside his house which measured the quantities collected every day. This dwelling, made of brick and cement with steel girders, was connected to the power grid, just as the rest of the neighbourhood was, as attested by the perfectly visible meters. Furthermore, our interlocutor received the bills and was in charge of their distribution to the residents. We found it hard to understand what the amounts quoted corresponded to, some of which seemed very high to us. Could they perhaps have been arrears?

Our host also pointed out the recently installed public lighting, which was in keeping with a national policy that had been presented to us at the CPR/AFD/CERI seminar. It involved the use of LED lights which allowed work to go on well after night had fallen.

Rémi de Bercegol highlighted that the AamAadmi (Common Man) Party’s recent access to power (the State Assembly) could explain the development of these infrastructure networks in an otherwise clearly informal neighbourhood: since this party’s coming to power in Delhi in 2012, the policy of repression against slums had lost in its intensity and certain residents who no longer feared being evicted had added an upper storey to their houses.

When asked about the consistency in supply, our interlocutor estimated that power cuts were rare and that there had been clear improvement in the past few years. However, they seemed to happen almost on a daily basis, albeit for very short periods of time and they didn’t cause any inconvenience nor did they require the acquisition of complementary devices.

The second neighbourhood was in Okhla, south Delhi. We visited several recycling workshops that dealt particularly in glass and metal. The foremen there told us that their machinery was supplied with electricity and that they were hardly disrupted by the rare power cuts. They did not have any generators.


A recently installed electric meter (Eric Verdeil, CC)

Unauthorised urbanisation on agricultural land, but the buildings were connected to the grid (Eric Verdeil, CC)

A generator outside a furniture workshop (Eric Verdeil, CC)

Behind these workshops, in an area where vegetables were still being grown, a new neighbourhood had been developing along elevated streets. Small developments,workshops, sometimes individual houses had appeared visibly fast, according to Rémi de B. and Gowda S. who had regularly been there in the past year. There too we were struck by the electrification under way, as attested by theelectricity cables and meters suspended from pylons or attached to houses. We also visited a furniture workshop which was equipped with modern machinery and supplied with electricity. A brand new generator stood grandly outside theentrance. Bought only five months previously, it was, our interlocutors told us, seldom used. Nevertheless, it was interesting that they felt the need to have aback-up plan. We also noticed an electric rickshaw whose battery was being recharged.


Urbanisation and electrification moving forward in tandem (EricVerdeil, CC)

A bit further way, on a road under construction (along a natural-gas pipeline), we had a long discussion with an estate agent about the neighbourhood’s urbanisation rationale. This urbanisation was in fact illegal as the neighbourhood was not part of the master plan. However, the agricultural land had been bought by developers who planned a (very dense) housing estate and many transactions had been conducted which, according to the agent, had been marked by various abuses. As far as access to the infrastructures was concerned, he also pointed out that electricity theft happened and was tolerated (indeed, therewere some suspicious-looking connections attached to a cable just behind us) and that, whilst the electricity distribution company had equipped the neighbourhood, the same could not be said for the supply of water which depended on a public operator. Hence residents relied on drilling into the water table.


“Bengali” camp. The satellite dish no longer workedfollowing the disconnection of an illegal electrical network by thedistribution company (Eric Verdeil, CC)

We continued our field trip by going through nearby areas inhabited by migrantswho called themselves “Bengali” but who were very likely illegalimmigrants from Bangladesh. They too were involved in waste collection and sorting for the purposes of recycling. These populations’ situation was extremely precarious and their camp dwellings were equally very basic: wood, sheet metal, fabric, plastic. We noticed a communal water point (a hand pumpwhich it was unclear whether it pumped from the water table or the nearby public network of the resettlement-colony of Madanpur). We noticed a satellite dish outside a dwelling but the residents told us it no longer worked as the electric connections they had installed had been withdrawn by the distribution company after a fire had been started by a short circuit in another camp.

These visits in slums and working-class neighbourhoods showed that electrification was advancing very fast, despite the areas’ land situation. Furthermore, theimprovement in supply meant that residents seemed to rely mainly on electricity– if they could afford it – without needing other sources of electricity production.

Dharuhera: hybrid setups in the development corridor south of Delhi


Former Rajput palace in Dharuhera (Eric Verdeil, CC)

This rapidly growing town (around 35,000 inhabitants currently, compared to 18,000 in 2011) is located in a development corridor south of Delhi: it is home to industrial areas and residences meant for middle classes and workers linked to these new economic activities. Its social and physical structure is marked by the juxtaposition of these new groups with the old village. Politically, a family of landowners, which used to be linked with the British (they organised the conscription), dominates the municipal bodies. As it happened, we were received in turn by the former mayor in his villa, then by his aunt, the current mayor, in her big modern house in the village centre, close to the neglected former palace.}

The council had recently been modernised. It occupies a big modern building where we met the executive secretary who was in fact a representative of the state. There too we learnt that the electricity supply had improved considerably and that power cuts were residual. Nevertheless, a generator outside the building had to regularly be switched on. Our municipal interlocutors mentioned the development of photovoltaic panels and the incentives from or even obligation by the stateto have them installed. The council was therefore looking at the possibility of installing them on its roof and even considered having a bigger-sized plant so as to draw additional income from it. However, we noticed that within the council there was little technical and legal grasp of these issues. We were told about an owner who apparently had had panels installed in the town and about several plants in the surrounding villages. Even if there seemed to be awell-established installer in the area (whom we were unable to meet), we saw few panels on top of the buildings. Further investigations would be required.

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Urban landscape in Dharuhera (E. Verdeil, CC)}

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Waste ground and, in the background, urbanisation in the form of apartment blocks in Dharuhera (E. Verdeil, CC)

Conclusion

A first converging observation concerns the impressive improvement in the access to electricity, in keeping with the increase in electricity production and the extension of the distribution networks. The once chronic power cuts seem today to be residual. Back-up practices are still in use by a proportion of the companies and of the middle- or upper-class households (generators, inverters) but do not concern the poorest.

The second major factor is the arrival of photovoltaic plants for production at an individual or a company and condominium level, in response to state incentives and regulatory changes, but also in order to benefit from the economic advantages provided by this increasingly approachable technology. We may well wonder whether a habit of managing shortages and disrupted supply represents afactor that favours investment in these technologies.

Report written by Eric Verdeil with additional material by Bérénice Girard, Rémi de Bercegol and Marie-Hélène Zérah.Translated from the French by Monica Biberson thanks to AFD funding to Sciences Po-CERI.