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Guide d’application des normes pour l’électrification rurale en Afrique AFSEC G

Guide d’application des normes pour l’électrification rurale en Afrique AFSEC GUIDE 01: 2018 Second edition GUIDE FOR APPLICATION OF STANDARDS FOR RURAL ELECTRIFICATION IN AFRICA GUIDE D’ APPLICATION DES NORMES POUR L’ÉLECTRIFICATION RURALE EN AFRIQUE Acknowledgement The development of this guide was supported by PTB, Germany, and DKE, Germany. AFSEC also acknowledges the support of the IEC and SABS, South Africa by making avail- able copies of the referenced standards and specifications for study purposes. Remerciements L ’élaboration de ce guide a été réalisée avec la collaboration de PTB, Allemagne, et DKE, Alle- magne. L ’AFSEC témoigne également sa reconnais- sance à l’IEC et au SABS, Afrique du Sud, qui ont mis à disposition des copies des normes et spécifications référencées à des fins d’étude. Correspondence to be directed to/ Printed cop- ies obtainable from Correspondance à adresser à/ Copies imprimées disponibles au AFSEC secretariat email: secretariat@afsec-africa.org Amendments issued since publication Amendements mis en circulation depuis la publication Amdt No. Numéro Date Date Text affected Texte affecté Copyright reserved. Droits D’auteur Reserves. First printed in Abidjan, Côte d’Ivoire for the 6th AFSEC General assembly, July 2018. Première impression à Abidjan, Côte d’Ivoire pour la 6ème Assemblée Générale de l’AFSEC, juillet 2018. GUIDE FOR APPLICATION OF STANDARDS FOR RURAL ELECTRIFICATION IN AFRICA GUIDE D’ APPLICATION DES NORMES POUR L’ÉLECTRIFICATION RURALE EN AFRIQUE 4 Guide for application of standards for rural electrification in Africa Contents Foreword..................................................................................................................................................... 6 Introduction. ................................................................................................................................................ 8 Scope..........................................................................................................................................................10 Normative references. .............................................................................................................................. 12 Terms and definitions. .............................................................................................................................. 14 Needs assessment and feasibility studies. ............................................................................................. 16 Design considerations. ............................................................................................................................. 20 Engineering, procurement and construction......................................................................................... 28 Conformity assessments. ......................................................................................................................... 30 Options and Use Case Diagrams . ........................................................................................................... 32 Annex A..................................................................................................................................................... 36 Bibliography. ............................................................................................................................................. 38 5 Guide d’application des normes pour l’électrification rurale en Afrique Table des matières Avant-Propos. .............................................................................................................................................. 7 Introduction. ................................................................................................................................................ 9 Domaine d’application............................................................................................................................. 11 Références normatives. ............................................................................................................................ 13 Termes et définitions. ............................................................................................................................... 15 Evaluation des besoins et études de faisabilité..................................................................................... 17 Considérations pour la conception......................................................................................................... 21 Ingénierie, approvisionnement et construction..................................................................................... 29 Evaluation de la conformité. .................................................................................................................... 31 Option Techniques Typiques et diagrammes des cas de l’utilisateur. ....................................................33 Annexe A................................................................................................................................................... 37 Bibliographie. ............................................................................................................................................ 38 6 Guide for application of standards for rural electrification in Africa Foreword The African Eletrotechnical Standardization Commission (AFSEC) was established inter alia to promote the application of common standards on the entire continent in order to improve access to electricity and hence the wellbeing of African populations in support of the Sustainable Development Goals (SDGS) and Agenda 2063. AFSEC, through development and harmonization of standards, could contribute to the broad ambitions of African Continental Free Trade Area (AfCFTA) initiative. Recognising the need for appropriate standards for electrification of rural areas in Africa, AFSEC TC 82, mirroring the work of IEC TC 82 was tasked to develop this guide, taking account of the publications of recognised standards bodies, notably the IEC and other specifications developed by stakeholders in Africa. The first edition was published in 2016. This second edition incorporates use cases, emerging technologies and updated referenced standards. In some rural areas, low cost extension of the grid using alternative technologies may be cost- effective and an overview of suitable standards for such technologies is provided in this guide. This guide was prepared by AFSEC/TC 82 PT1 Project Team on Rural Electrification comprising the following members: Leon DROTSCHE, South Africa – ATC 82 Chair Olivier MUKESHIMANA, Rwanda – Project Team 1 Leader Maxwell MUYAMBO, Namibia Gauthier MPANGA MBUYA, Democratic Republic of Congo Eugene BOTO, Cote d’Ivoire Bukari Moro DANLADI, Ghana Chileshe KAPAYA, Zambia Paul JOHNSON, AFSEC Secretary Phillip KGOSANA, South Africa Anne WAMBUGU, Kenya Phillip Aaron CHINDARA, Zimbabwe Musara BETA – SAPP , Casimir NYIRINKINDI, Rwanda Guido BAUMSTIEGER, DKE 7 Guide d’application des normes pour l’électrification rurale en Afrique Avant-Propos La Commission Electrotechnique Africaine de Normalisation (AFSEC) a été créée entre autres pour promouvoir l’application des normes communes sur le continent en vue d’amé- liorer l’accès à l’électricité et le bien-être des populations Africaines de façon à appuyer les Objectifs du Développement Durable (ODD) et de l’Agenda 2063. L ’AFSEC, à travers le dé- veloppement et l’harmonisation des normes, devrait contribuer aux grandes ambitions de l’initiative de la Zone Continentale de Libre Echange de l’Afrique (AfCFTA). Reconnaissant le besoin des normes appro- priées pour l’électrification des zones rurales en Afrique, le TC82 de l’AFSEC reflétant le travail du TC82 de la CEI, était chargé de développer le présent guide, tenant compte des publications des organismes de normalisation reconnus, notamment la CEI et d’autres spécifications dé- veloppées par les parties prénantes en Afrique. La première édition était publiée en 2016. Cette seconde édition incorpore les cas d’utilisation, les technologies émergentes et les normes ré- férencées actualisées. Dans certaines zones rurales, l’extension à bon marché d’un réseau public utilisant des techno- logies alternatives par rapport aux options hors réseau peut s’avérer être rentable, un aperçu des normes appropriés à ces technologies est ainsi fourni dans le présent guide. Ce guide a été préparé par l’Equipe du Projet de l’AFSEC/TC82PT1 sur l’Electrification Rurale composé des membres suivants : Léon DROTSCHE, Afrique du Sud – ATC 82 Président Olivier MUKESHIMANA, Rwanda – Chef d’équipe du projet 1 Maxwell MUYAMBO, Namibie Gauthier MPANGA MBUYA, Rép. Démocratique du Congo Eugene BOTO, Cote d’ivoire Bukari Maro DANLADI, Ghana Chileshe KAPAYA, Zambie Secrétariat Paul JOHNSON, AFSEC Phillip KGOSANA, Afrique du Sud Anne WAMBUNGU, Kenya Phillip Aaron CHINDARA, Zimbabwe Musara BETA- SAPP , Zimbabwe Casimir NYIRINKINDI, Rwanda Guide BAUMSTIEGER, DKE 8 Guide for application of standards for rural electrification in Africa Introduction Increasing access to electricity supply in Africa is essential to the socio-economic development of the continent. Reliable and affordable power supply can contribute to attracting investment in Africa. Africa stands to benefit in the future from in- terconnection projects under development and implementation by countries. Inadequate and unreliable power supply compels many coun- tries on the continent to look to neighbours to supplement their supply, with regional net- works and power pools. Access to electricity in Africa can be enhanced through electrification of rural and peri-urban areas and subsidised electricity for the poor (low income) where off grid systems can be used permanently or prior to conventional grid connection. Rural electrification is designed to increase access to electricity for enhancing the wellbeing of rural populations through improved health- care, education, and socio-economic support services, thus also contributing to curbing rural to urban migration. Due to their geographical location and the lack of critical mass, rural areas are mainly suitable for off-grid renewable energy systems. Energy Storage Systems play a pivotal role to extend the availability of electricity supplied by sourc- es of renewable energy systems. The deployment of photovoltaic systems for electrification in many localities is increasing rapidly as the equipment cost is reducing in relative terms. Other modes of renewable energy technologies such as, portable lanterns, micro-hydro, wind, and hybrid systems are also becoming increasingly used. Rural electrification often demands decentralized solutions, namely isolated systems covering basic electricity needs or microgrids. Renewable energy microgrids are larger systems providing electricity to several households, are less dependent on larger-scale infrastructure and could be placed in service faster, especially in rural areas. In addition to generating employment, renew- able energy technologies reduce greenhouse gas emissions, have low operation and main tenance costs and allow decentralized produc- tion for the development of dispersed popula- tions. Within rural areas, they are capable of electrifying homes, villages, farms and small industries as well as being used for telecom- munications, water supply and irrigation. The use of these technologies in rural areas re- duces the need for candles, kerosene, firewood, etc. Their use improves indoor air quality, safety and offers higher quality of light than kerosene for reading. 9 Guide d’application des normes pour l’électrification rurale en Afrique Introduction L ’accroissement de l’accès à l’électricité en Afrique est essentiel au développement écono- mique du continent. Une fourniture électrique fiable et abordable peut contribuer à attirer les investissements et à pousser les entreprises in- ternationales à faire des affaires en Afrique. L ’Afrique aura l’avantage de bénéficier dans l’avenir des projets d’interconnexion en déve- loppement et de leur mise en application par les pays. Une fourniture électrique inadéquate et non fiable pousse plusieurs pays sur le conti- nent à se tourner vers les voisins pour suppléer au manque, avec les réseaux régionaux et les pools énergétiques. L ’accès à l’électricité en Afrique peut être ren- forcé à travers l’électrification des zones rurales et péri-urbaines et une électricité subvention- née pour le pauvre (fiable revenu) lorsque des systèmes hors réseau peuvent être utilisés de façon permanente ou avant la connexion au ré- seau conventionnel. L ’électrification rurale est conçue pour accroitre l’accès à l’électricité afin d’améliorer le bien- être des populations rurales à travers des soins de santé améliorés, l’éducation et les services socio-économiques d’appui, ainsi contribuer aussi à freiner l’exode rural. A cause de leur situation géographique et du manque d’une masse critique, les zones rurales sont principalement appropriées pour les éner- gies renouvelables hors réseau, les systèmes avec stockage de l’énergie uploads/Industriel/ afsec-guide2018-rural-electrification-africa-web.pdf