Small Hydro Resource Mapping in Madagascar HYDROPOWER ATLAS: FINAL REPORT [FRENCH VERSION] April 2017 This report was prepared by SHER Ingénieurs-Conseils s.a. in association with Mhylab, under contract to The World Bank. This is the final output from the Mapping and Geospatial Planning [Project ID: P145350]. This activity is funded and supported by the Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP), a multi-donor trust fund administered by The World Bank, under a global initiative on Renewable Energy Resource Mapping. Further details on the initiative can be obtained from the ESMAP website. The Final Report relating to the Hydropower Atlas for Madagascar summarizes the project and the results obtained. The Hydropower Atlas has been validated through field-based surveys and has been internally peer-reviewed. It will be published via uts - please refer to the corresponding country page. Copyright © 2017 THE WORLD BANK Washington DC 20433 Telephone: +1-202-473-1000 Internet: www.worldbank.org The World Bank, comprising the International Bank for Reconstruction and Development (IBRD) and the International Development Association (IDA), is the commissioning agent and copyright holder for this publication. However, this work is a product of the consultants listed, and not of World Bank staff. The findings, interpretations, and conclusions expressed in this work do not necessarily reflect the views of The World Bank, its Board of Executive Directors, or the governments they represent. The World Bank does not guarantee the accuracy of the data included in this work and accept no responsibility for any consequence of their use. The boundaries, colors, denominations, and other information shown on any map in this work do not imply any judgment on the part of The World Bank concerning the legal status of any territory or the endorsement or acceptance of such boundaries. The material in this work is subject to copyright. Because The World Bank encourages dissemination of its knowledge, this work may be reproduced, in whole or in part, for non-commercial purposes as long as full attribution to this work is given. Any queries on rights and licenses, including subsidiary rights, should be addressed to World Bank Publications, The World Bank Group, 1818 H Street NW, Washington, DC 20433, USA; fax: +1-202-522-2625; e-mail: pubrights@worldbank.org. Furthermore, the ESMAP Program Manager would appreciate receiving a copy of the publication that uses this publication for its source sent in care of the address above, or to esmap@worldbank.org. Atlas Hydroélectrique de Madagascar Avec la collaboration de Atlas Hydroélectrique de Madagascar - Mars 2017 - « Le potentiel hydroélectrique de Madagascar en petite hydro est important et encore largement sous-exploité. Des opportunités existent dans toutes les gammes de puissance » Cet Atlas est mis à disposition par la Banque Mondiale, financé par ESMAP et préparé par SHER Ingénieurs-Conseils s.a. ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Table des Matières Table des Matières TABLE DES MATIÈRES ......................................................................................................................................................... I LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................................................II LISTE DES TABLES ..............................................................................................................................................................II LISTE DES CARTES ............................................................................................................................................................ III ACRONYMES .................................................................................................................................................................... IV UNITÉS ............................................................................................................................................................................ IV REMERCIEMENTS ............................................................................................................................................................... V MOT DU MINISTRE DE L’ENERGIE ....................................................................................................................................... VII MOT DE LA BANQUE MONDIALE ......................................................................................................................................... VIII PRÉAMBULE ..................................................................................................................................................................... IX SECTION A. INTRODUCTION ET CONTEXTE ..........................................................................................................A.1 CHAPITRE 1. INTRODUCTION ......................................................................................................................................... A.3 1.1. Contexte général du programme ESMAP ............................................................................................................................................ A.3 1.2. Objectifs, résultats et activités de l’étude ........................................................................................................................................... A.3 1.3. Cadre de l’Atlas hydroélectrique de Madagascar ............................................................................................................................... A-4 1.4. Concepts élémentaires sur l’hydroélectricité ..................................................................................................................................... A.4 CHAPITRE 2. ÉLÉMENTS DE GÉOGRAPHIE ....................................................................................................................... A.5 2.1. Topographie : Altimétrie et Pentes ...................................................................................................................................................... A-5 2.2. Hydrographie .......................................................................................................................................................................................... A-5 2.3. Géologie ................................................................................................................................................................................................ A-10 2.4. Climat .................................................................................................................................................................................................... A-12 2.5. Occupation du sol ................................................................................................................................................................................ A-15 2.6. Zones protégées .................................................................................................................................................................................. A-16 2.7. Aléa d’érosion ...................................................................................................................................................................................... A-20 CHAPITRE 3. LE SECTEUR ÉNERGÉTIQUE À MADAGASCAR.............................................................................................. A.23 3.1. Généralités ............................................................................................................................................................................................ A.23 3.2. Mix énergétique et principales unités de production ....................................................................................................................... A-25 3.3. Réseaux électriques ............................................................................................................................................................................ A-26 SECTION B. RESSOURCE HYDROÉLECTRIQUE (1-20 MW) ..................................................................................B.1 CHAPITRE 4. DÉMARCHE MÉTHODOLOGIQUE .................................................................................................................. B.2 4.1. Introduction ............................................................................................................................................................................................ B.2 4.2. Sites identifiés à partir d’informations existantes .............................................................................................................................. B-2 4.3. Nouveaux sites potentiels : contribution de SiteFinder .................................................................................................................... B-2 4.4. Création d’une base de données consolidée ...................................................................................................................................... B-3 4.5. Sites hydroélectriques prometteurs pour un investissement à court-terme (1-20 MW) ................................................................ B-3 4.6. Reconnaissances et investigations de terrain .................................................................................................................................... B-4 4.7. Suivi hydrologique de six rivières ........................................................................................................................................................ B-5 CHAPITRE 5. POTENTIEL DE LA PETITE HYDROÉLECTRICITÉ À MADAGASCAR (1-20 MW) ....................................................B-6 5.1. Potentiel de la petite hydroélectricité consolidé ................................................................................................................................ B-6 5.2. Contribution de la petite hydroélectricité dans le développement de Madagascar........................................................................ B.9 Page i ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Liste des Figures et Tables Liste des Figures Figure 1. Reconnaissance de sites potentiels sur la rivière Namorona (région de Vatovavy Fitovinany) ................................................................ A-3 Figure 2. Schéma de principe d’un aménagement hydroélectrique. ....................................................................................................................... A.4 Figure 3. Paysage des Hautes Terres Centrales .................................................................................................................................................... A-5 Figure 4. Image satellite du cyclone Ivan frappant la côte Est de Madagascar le 17 février 2008 (Source: EUMETSAT/METOP). ...................... A.12 Figure 5. Le parc national de Ranomafana. ......................................................................................................................................................... A-16 Figure 6. Indri dans la réserve d'Andasibe. .......................................................................................................................................................... A-16 Figure 7. Glissement de terrain (lavaka) près du Lac Alaotra ............................................................................................................................... A-20 Figure 8. Évolution de la population à Madagascar entre 1950-2100 (Source : UN, World Population Prospects, The 2015 Revision) ................ A-23 Figure 9. Mix énergétique à Madagascar ............................................................................................................................................................. A-25 Figure 10. Centrale hydroélectrique de la Mandraka (24 MW) ............................................................................................................................. A-25 Figure 11. Conduite forcée de la centrale hydroélectrique de la Namorona (5.6 MW) .......................................................................................... A-25 Figure 12. Aménagement hydroélectrique d’Andekaleka, sur la rivière Vohitra .................................................................................................... A-26 Figure 13. Système d'Information Géographique associé à l'Atlas Hydroélectrique de Madagascar. ..................................................................... B-2 Figure 14. Illustration de SiteFinder ....................................................................................................................................................................... B-2 Figure 15. Investigations de la géologie de surface................................................................................................................................................ B-4 Figure 16. Installation d’une échelle limnimétrique sur la Sandratsiona (région d’Analanjirofo) avec la Direction Générale de la Météorologie...... B-5 Figure 17. Débits journaliers moyens calculés sur la Namorona (2015-2016). ....................................................................................................... B-5 Figure 18. Jaugeage de la Sandratsiona à l’aide d’un Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP). ......................................................................... B-5 Figure 19. Potentiel de la petite hydroélectricité consolidé par province et par région. ........................................................................................... B-7 Figure 20. Répartition du nombre de sites par région et par gamme de puissance potentielle. .............................................................................. B-7 Figure 21. Contribution à moyen terme de la petite hydraulique dans le développement de Madagascar. ............................................................. B.9 Liste des Tables Table 1. Principales zones agroécologiques de Madagascar (Oldeman, 1988) ................................................................................................... A-12 Table 2 : Classes d’occupation du sol de Madagascar. ........................................................................................................................................ A-15 Table 3. Parc de production existant (Source: ORE, juin 2014) ........................................................................................................................... A-25 Table 4. Parc de production hydroélectrique existant (Source: ORE, juin 2014) .................................................................................................. A-26 Table 5. Localisation des stations limnimétriques .................................................................................................................................................. B-5 Table 6. Potentiel hydroélectrique (1-20MW) ......................................................................................................................................................... B-6 L EVÉ DE SOLEIL PRÈS DE VOHIPENO ( REGION D ’A NALANJIROFO ) Page ii ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Liste des Cartes Liste des Cartes Carte 1 Localisation de Madagascar………………………………………………………………………………………………..……………………….………...vi Carte 2 Limites administratives……………………………………………………………………………………………………………………………………….A.2 Carte 3 ……….A.7 Topographie : Altimétrie…………………………………………………………………………………………………………………………….. Carte 4 ……….A.8 Topographie : Pentes………………………………………………………………………………………………………………………………… Carte 5 …….....A.9 Réseau hydrographique……………………………………………………………………………………………………………………………… Carte 6 Géologie………………………………………………………………………………………………………………………………..…………… ……...A.11 Carte 7 Pluviométrie………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……...A.14 Carte 8 ……...A.17 Occupation du sol……………………………………………………………………………………………………………………………………. Carte 9 ……...A.18 Image satellite………………………………………………………………………………………………………………………………………… Carte 10 ……...A.19 Aires protégées……………………………………………………………………………………………………………………………………….. Carte 11 ……...A.21 Érosion : aléa potentiel………………………………………………………………………………………………………………………………. Carte 12 Érosion : aléa effectif………………………………………………………………………………………………………………………………………...A.22 Carte 13 ……...A.24 Population et réseau de transport………………………………………………………………………………………………………………….. Carte 14 ……...A.27 Réseau électrique et unités de production existantes (carte générale) ……………………………………………………………………….. Carte 14-1 ……...A.28 Réseau électrique et unités de production existantes (Nord de Madagascar) ……………………………………………………………….. Carte 14-2 ……...A.29 Réseau électrique et unités de production existantes (Centre de Madagascar)……………………………………………………………….. Carte 14-3 ……...A.30 Réseau électrique et unités de production existantes (Sud de Madagascar)………………………………………………………………….. Carte 14-4 ……...A.31 Réseau électrique et unités de production existantes (RIA)…………………………………………………………………………………….. Carte 15 Potentiel de la petite hydrélectricité par province………………………………………………………………………………………………………...B.10 Carte 16 Potentiel de la petite hydrélectricité par région…………………………………………………………………………………………………………...B.11 Carte 16-1 ……...B.12 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Diana………………………………………………………………………………………….. Carte 16-2 ……...B.13 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Sava…………………………………………………………………………………………… Carte 16-3 ……...B.14 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Sofia…………………………………………………………………………………………… Carte 16-4 ……...B.15 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Betsiboka……………………………………………………………………………………… Carte 16-5 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Malaky………………………………………………………………………………………………...B.16 Carte 16-6 ……...B.17 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Analanjirofo…………………………………………………………………………………… Carte 16-7 ……...B.18 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Alaotra-Mangoro…………………………………………………………………………….. Carte 16-8 ……...B.19 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Atsiranana…………………………………………………………………………………….. Carte 16-9 ……...B.20 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Analamanga………………………………………………………………………………….. Carte 16-10 ……...B.21 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Bongolava……………………………………………………………………………………. Carte 16-11 ……...B.22 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Itasy……………………………………………………………………………………………. Carte 16-12 ……...B.23 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Vakinankaratra………………………………………………………………………………. Carte 16-13 ……...B.24 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Amoron’i Mania………………………………………………………………………………. Carte 16-14 ……...B.25 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Vatovavy Fitovinany………………………………………………………………………….. Carte 16-15 ……...B.26 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Haute Matsiatra………………………………………………………………………………. Carte 16-16 ……...B.27 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Ihorombre……………………………………………………………………………………… Carte 16-17 ……...B.28 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Atsimo-Atsinana……………………………………………………………………………… Carte 16-18 ……...B.29 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Menabe……………………………………………………………………………………….. Carte 16-19 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Atsimo Atsinana……………………………………………………………………………………...B.30 Carte 16-20 ……...B.31 Potentiel de la petite hydrélectricité par région : Anosy…………………………………………………………………………………………. Page iii ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Acronymes et Unités Acronymes ADCP Acoustic Doppler Current NASA National Aeronautics and Profiler Space Administration ADER Agence de Développement de ORSTOM Office de la recherche l’Electrification Rurale scientifique et technique outre- CCI Climate Change Initiative mer ENR ENergie Renouvelable ORE Office de Régulation de l’Électricité ESA European Space Agency (Agence spatiale Européenne) RI Réseau Interconnecté ESMAP Energy Sector Management RIA Réseau Interconnecté Assistance Program d’Antananarivo FTM FOIBEN-TAOSARINTANIN'I RIF Réseau Interconnecté de MADAGASIKARA Fianaratsoa GO Gasoil RIT Réseau Interconnecté de Toamasina GRDC Global Runoff Data Centre SAPM Système des Aires Protégées HFO Heavy Fuel Oil (Fioul lourd) de Madagascar IRENA International Renewable SHER SHER Ingénieurs-Conseils Energy Agency (Groupe Artelia) JIRAMA Jiro sy Rano Malagasy (Société SIG Système d’information d'électricité et d'eau de géographique Madagascar) SNAT Schéma National LCOE Levelized Cost Of Electricity d’Aménagement du Territoire MEH Ministère de l’Énergie et des SRTM Shuttle Radar Topography Hydrocarbures Mission UN United Nations (Nations Unies) Unités Longueur Aire 1 km = 1000 m 1 are = 100 m2 = 0.01 ha 1 mile = 1.56 km 1 ha = 10 000 m2 1 foot = 0.3048 m 1 km2 = 1 000 000 m2 = 100 ha 1 acre = 4047 m2 = 0.4047 ha Volume 1 dm3 = 1 litre = 0.001 m3 Puissance et énergie 1 hm3 = 1 million m3 = 1 000 000 m3 = 0.001 km3 1 MW = 1 000 kW = 1 000 000 W 1 km3 = 1 milliard m3 1 GWh = 1 000 MWh = 1 000 000 kWh Page iv ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Remerciements Remerciements  Cet Atlas de la Ressource Hydroélectrique à Madagascar a été préparé par un consortium mené par SHER Ingénieurs-Conseils (Belgique) avec la collaboration de Mhylab (Suisse) et Artelia Madagascar (Madagascar). L'équipe était dirigée par Gérard Chassard et Pierre Smits avec les contributions de Quentin Goor, Gérard Malengé, Serge Lala Rakotoson, Thomas Dubois, Faly Rabemanantsoa, Vincent Denis, Alice Vandenbussche, Jean René Ratsimbazafy, Sandy Ralambomanana, Flore Rabenjarison Bernard Rakotoaribeby et Damien Dubois.  La réalisation de l’étude a été appuyée par l'équipe de la Banque Mondiale menée par Vonjy Rakotondramanana et Rikard Liden ainsi que par l'équipe du Ministère de l'Energie et des Hydrocarbures et des organismes rattachés.  Les résultats présentés dans ce rapport sont basés sur des données et informations exhaustives provenant d'un grand nombre d'acteurs, que nous remercions pour leurs précieuses connaissances et contributions. Les contributeurs principaux ont été le Ministère de l'Energie et des Hydrocarbures, l'ORE, la JIRAMA, l'ADER et la Direction Générale de la Météorologie.  Ce projet été rendu possible grâce à l'appui du programme Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP) administré par la Banque Mondiale et appuyé par 11 donneurs bilatéraux. S ITE SF204, SUR LA RIVIÈRE F ARAONY (R ÉGION DE V ITOVAVY F ITOVINANY ) Page v ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Page vi ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Mot du Ministre de l’Energie Mot du Ministre de l’Energie  Madagascar est doté de diverses formes de ressources  Il ne fait aucun doute que l’ATLAS HYDROELECTRIQUE DE énergétiques renouvelables dont l’hydroélectricité. Celle-ci joue un MADAGASCAR contribuera pour une part substantielle à la rôle majeur à Madagascar car elle dépend principalement d‘une réalisation de l’objectif de l'accès universel aux services pluviométrie et d’une topographie adéquate largement rencontrées énergétiques modernes. En se focalisant sur la Petite Hydraulique sur la Grande île. Une grande partie de ce potentiel hydroélectrique (1-20 MW), l’ATLAS favorise le développement de projets pouvant n'a, à ce jour, pas été pleinement exploitée. Cette source d’énergie être rapidement mis en œuvre, dont le phasage est aisé, dont la renouvelable contribuerait, de manière significative, à mobilisation de fonds est raisonnable et qui contribue de manière l'approvisionnement en énergie de Madagascar, permettant ainsi à significative à l’approvisionnement électrique du pays dans son notre pays, insulaire et à faible revenu, un développement ensemble, en ce compris dans les zones rurales. Dans un avenir endogène qui s’affranchirait progressivement des importations proche, les projets de petite hydraulique peuvent être le moteur coûteuses de carburants fossiles, négatives pour la balance des principal de ce développement. payements et pour notre environnement.  J'apprécie profondément l’assistance de la Banque Mondiale à  Nous nous efforçons d'atteindre la sécurité énergétique à travers la travers le programme ESMAP concernant la cartographie des Nouvelle Politique de l’Énergie (NPE) qui s’inscrit dans le cadre du énergies renouvelables et les efforts déployés par le personnel du Plan National de Développement à Madagascar (PND 2015-2019) Ministère et des organismes rattachés (ORE, JIRAMA, ADER). Je dont les objectifs, à l’horizon 2030, seront de : « fournir un accès à remercie en particulier le travail entrepris par le bureau d’ingénieurs- l’énergie durable pour tous et un taux d’accès à l’électricité de 70% conseils SHER-ARTELIA pour la réalisation de l’étude de pour les ménages, produire 85% d’électricité en énergie planification et de cartographie de la petite hydroélectricité dont renouvelables dont 75% d’hydraulique, 5% d’éolien et 5% de l’ATLAS HYDROELECTRIQUE DE MADAGASCAR en est la partie solaire ». émergée et l’aboutissement ainsi que toutes les autres parties  Pour l'avenir, le Gouvernement de la République de Madagascar prenantes impliquées dans ce processus consultatif. ambitionne de favoriser le développement de sources d'énergie à faible émission de carbone et en particulier l’hydroélectricité. L'utilisation de ses ressources énergétiques renouvelables, respectueuses de l'environnement, l'accès à des services énergétiques modernes et plus propres contribuera à la création d'emplois, à la génération de revenus et à l'amélioration des moyens de subsistance des populations malgaches, notamment les femmes et les enfants des zones rurales. Ainsi, nous devons nous engager à accroître l'accès à l'énergie moderne qui bénéficie à toutes les parties prenantes : population, entreprises, secteur privé, Général Herilanto RAVELOHARISON gouvernement, partenaires au développement, institutions de la société et communautés locales. Ministre de l’Énergie et des Hydrocarbures Page vii ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Mot de la Banque Mondiale Mot de la Banque Mondiale  Madagascar possède un riche potentiel hydroélectrique, encore secteur de l’énergie à Madagascar, en particulier le Ministère de largement sous-exploité. Le développement de petits sites – définis l'Energie et des Hydrocarbures, l'Office de Régulation de comme ceux d’une capacité hydroélectrique de 1 à 20 MW – l’Electricité (ORE), l’Agence de Développement de l’Electrification pourrait transformer le paysage électrique du pays et contribuer à Rurale (ADER), et la JIRAMA. l’accélération d’une croissance durable et inclusive.  Cet Atlas est un outil essentiel dans le processus de planification  Ce développement hydroélectrique permettrait tout d’abord à un du secteur de l’énergie à Madagascar. Deux études plus grand nombre de familles et de petites entreprises, plus complémentaires ont été lancées pour mettre en place des particulièrement celles dans les zones péri-urbaines et rurales, documents standards, tels que le contrat d’achat d’énergie, le d’avoir accès à l’électricité. Ces familles en verraient non contrat de concession, et un document cadre pour la gestion des seulement leur qualité de vie améliorée mais aussi leur aspects environnementaux et sociaux en vue de faciliter le productivité. Ce développement, s’il est accompagné d’une développement de sites prioritaires avec le secteur privé. Ces réduction de la dépendance actuelle aux centrales thermiques, documents devraient permettre au Ministère de l’Energie, à la mènerait également à une amélioration progressive de la structure JIRAMA, et à l’ADER d’accélérer la mise en œuvre de l’agenda de production de la JIRAMA et à une réduction de ses coûts. Cette « Petit Hydro » à travers le lancement d’Appels d’Offres substitution d’une énergie fossile par une énergie renouvelable transparents et compétitifs et d’utiliser les atouts du secteur privé aurait un gain financier immédiat pour la JIRAMA, ses pour développer ce fabuleux potentiel pour le bien du plus grand consommateurs, et les contribuables malgaches qui la subsidie. nombre de citoyens. Elle aurait aussi sur le long terme des bienfaits environnementaux  C’est un privilège pour la Banque Mondiale d’être associée à la et de santé. production de ce document de référence, qui fait partie intégrale de  Nous sommes dès lors heureux de présenter L’Atlas notre soutien plus large au développement du secteur de l’énergie Hydroélectrique de Madagascar qui cherche à rassembler et à Madagascar. Nous espérons que cette étude contribuera à ce partager librement les informations relatives à la ressource que d’ici quelques années, le développement de l’hydroélectrique hydroélectrique et ainsi contribuer à son développement. ne se conjuguera plus au conditionnel mais au présent.  Cet Atlas est le résultat du projet « Cartographie des ressources en énergie renouvelable : le petit hydro à Madagascar », financé par le fonds ESMAP et géré par la Banque Mondiale. Cette étude a été réalisée par le bureau d’ingénieurs-conseils SHER-ARTELIA Coralie Gevers avec une implication forte de l’ensemble des parties prenantes du Country Manager, Banque mondiale Page viii ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Préambule Préambule  Le potentiel hydroélectrique de Madagascar en petite hydro est  Les futurs plans de développement énergétiques de Madagascar important et encore largement sous-exploité. Des opportunités devront se pencher sur une meilleure articulation et planification existent dans toutes les gammes de puissance. Le de toutes les énergies (renouvelables et thermiques) pour développement de ce potentiel est cependant freiné par la taille encourager l'émergence des projets et l'attractivité des du pays, l'obsolescence du réseau de pistes et routes et la investissements, qu'ils soient publics ou privés. Des scénarios dispersion des zones urbaines. La dégradation des sols - érosion, devront aborder les possibilités d'interconnexion des trois orpaillage et exploitation minière artisanale, lavaka - dans réseaux existants (RIA, RIF, RIT) et de phaser leur certaines régions (particulièrement au Sud, Centre-Ouest et développement afin de ne pas rendre obsolètes de petits sites Ouest) est inquiétante et peut remettre en cause la viabilité voire hydroélectriques qui deviendraient peu ou pas compétitifs face même la faisabilité de certains projets hydrauliques. Ce contexte aux grands aménagements interconnectés. de dégradation des bassins versants ainsi que la gestion des  Les futurs plans de développement devront, à la lumière de sédiments est à prendre en compte dans tous les futurs projets l'évolution de la demande, intégrer l'ensemble des sites hydro- hydroélectriques, qu'ils soient grands ou petits. De manière électriques déjà connus et étudiés, répartis sur l’ensemble du générale, tout nouveau développement doit faire partie d'une territoire de Madagascar, les meilleurs sites prometteurs retenus gestion intégrée des bassins versants. Ceci afin de préserver dans la présente étude et les autres sources d'énergie pour longtemps le patrimoine hydraulique de Madagascar. renouvelable (solaire, éolien, ...) qui constitueront un portefeuille  La petite hydraulique présente l'avantage d'un développement complet de projets. Dans tous les cas de figure, l'extension des plus rapide (~ 2.5 à 4 ans), d'une meilleure progressivité dans la réseaux interconnectés existants devra être clairement définie et rencontre de la demande en électricité et d'un financement plus matérialisée sur carte afin de ne pas compromettre le facilement mobilisable que la grande hydraulique. Cette dernière développement de sites isolés généralement plus petits et moins nécessite un développement plus longs, des financements compétitifs. conséquents et peuvent rencontrer des contraintes socio-  Les opportunités d'aménager l'une ou l'autre rivière en cascade y environnementales sévères. Etant donné la possibilité de compris avec un réservoir amont pour permettre la modulation substitution thermique et la future augmentation de la demande journalière et interannuelle devraient être analysées dans le sur les Réseaux Interconnectés (RIA, RIT, RIF), ces sites de détail. Ce type d'aménagement permet généralement de réaliser petite hydraulique garderont tout leur attrait même dans le cas où des économies d'échelle (accès, lignes, etc.) et d'optimiser les un grand site est développé. infrastructures hydrauliques. « Le potentiel hydroélectrique de Madagascar en petite hydro est important et encore largement sous-exploité. Des opportunités existent dans toutes les gammes de puissance » R IVIÈRE M ARIMBONA , À SOANIERANA I VONGO ( REGION D ’A NALANJIROFO ) Page ix ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR SECTION A. INTRODUCTION ET CONTEXTE  Introduction  Éléments de géographie  Le secteur énergétique à Madagascar C HUTE D ’A NDRIAMANJAVONA SUR LA RIVIÈRE N AMORONA Page A.1 ( REGION DE V ATOVAVY F ITOVINANY ) ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Introduction Page A.2 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Introduction Chapitre 1. Introduction 1.1. CONTEXTE GÉNÉRAL DU PROGRAMME ESMAP  ESMAP (Energy Sector Management Assistance Program) est un  La présente étude "Renewable Energy Resource Mapping: Small programme d'assistance technique administré par la Banque Hydro Madagascar", fait partie d'un projet d'assistance technique, Mondiale et soutenu par 11 donateurs bilatéraux. ESMAP a financé par ESMAP, mis en œuvre par la Banque Mondiale à lancé, en janvier 2013, une initiative qui permet de soutenir les Madagascar, qui vise à soutenir les ressources cartographiques efforts menés par les pays pour améliorer la connaissance des et la planification géospatiale pour la petite hydraulique. ressources en énergie renouvelable (ENR), mettre en place des  Il est mené en étroite coordination avec le Ministère de l'Energie cadres institutionnels appropriés pour le développement des et des Hydrocarbures, l'Office de Régulation de l’Electricité ENR, et fournir un « libre accès » aux ressources et données (ORE), Agence de Développement de l’Electrification Rurale géospatiales. (ADER) et la JIRAMA.  Cette initiative appuiera également le programme IRENA- GlobalAtlas en améliorant la disponibilité et la qualité des données consultables à travers un Atlas interactif. 1.2. OBJECTIFS, RÉSULTATS ET ACTIVITÉS DE L’ÉTUDE  Les objectifs de la présente étude "Renewable Energy Resource  Activité 2 : Intégration du développement de la petite Mapping: Small Hydro Madagascar" sont les suivants: hydroélectricité dans la planification de l'électrification (rurale  L'amélioration de la qualité et de la disponibilité de et interconnectée) à Madagascar ; l’information sur la ressource hydro-électrique de  Activité 3 : Priorisation de la petite hydroélectricité, visite des Madagascar; sites et atelier de validation ;  Une revue détaillée et mise à jour du potentiel de petite  Activité 4 : Investigations complémentaires de terrain et hydroélectricité dans la gamme de 1 à 20 MW, et validation finale : Finalisation de l’Atlas Hydroélectrique de  Des recommandations concernant l'implémentation de la Madagascar, campagne de suivi hydrologique de six rivières petite hydroélectricité dans le cadre de la planification du durant une année, études complémentaires de la géologie secteur énergie. de surface et pré-étude environnementale et réalisation de deux études de préfaisabilités.  L’ensemble des rapports produits dans le cadre de cette étude  Les résultats attendus de l'étude sont : sont disponibles au téléchargement sur le site internet du  Des données rassemblées dans une base de données Programme ESMAP dont l’adresse est la suivante : géographique (SIG); https://www.esmap.org.  Un atlas thématique sur l'hydroélectricité à Madagascar avec une emphase particulière sur la petite hydroélectricité, et Figure 1. Reconnaissance de sites potentiels sur la rivière Namorona (région de Vatovavy Fitovinany)  Des recommandations pour développer le secteur de la petite hydroélectricité à Madagascar.  Les 3 phases de l'étude ESMAP sont :  PHASE 1 : Cartographie préliminaire de la ressource hydroélectrique basée sur une analyse géographique et des visites de sites ;  PHASE 2 : Campagne de collecte des informations de terrain ;  PHASE 3 : Production d’un Atlas validé de la ressource hydroélectrique combinant des données cartographiques et des mesures de terrain.  Pour Madagascar, ces trois phases ont été ventilées dans 4 activités :  Activité 1 : Récolte de données et production d'un Atlas préliminiaire avec revue et validation du potentiel de la petite hydroélectricité (1 - 20 MW) ; Page A.3 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Introduction 1.3. CADRE DE L’ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR  Le présent Atlas Hydroélectrique de Madagascar est un dès l’Activité 1 de l’étude. L'Atlas a finalement été mis à jour en document qui contient toutes les informations directement ou fin d'Activité 4 pour inclure les nouvelles informations collectées indirectement liées à l'hydro-électricité recueillies lors de la phase sur le terrain (visites de sites, campagne de mesures 1 de cette étude. Ces informations ont été compilées et traitées hydrologiques) et actualiser les informations contextuelles. dans un système d'information géographique (SIG) et sont  Le système d'information géographique a été conçu pour présentées sous forme de cartes thématiques, tableaux, rencontrer les conditions de compatibilité et de standardisation graphiques et illustrations diverses. L'Hydro Atlas inclut définies dans les termes de référence afin que les données également les résultats de la priorisation des sites prometteurs géographiques puissent être publiées aisément sur la plateforme dont les modalités ont été discutées dans la phase de pré- SIG de la Banque Mondiale. En outre, le consultant a utilisé le diagnostic et présentées dans le rapport de démarrage d'Août logiciel SIG QuantumGIS, libre d'accès, pour le traitement et la 2014. publication des données géographique, ce qui permet sa diffusion  Les informations inclues dans cet Atlas présentent et et son transfert gratuit lors des formations réalisées dans le cadre contextualisent le potentiel hydro-électrique de Madagascar y de l’Activité 3. compris les nouveaux sites potentiels identifiés par le bureau  Le présent Atlas Hydroélectrique de Madagascar se focalise d’ingénieurs-conseils SHER-ARTELIA dans le cadre de cette exclusivement sur les sites potentiels dans la gamme de étude notamment au moyen de l’outil SiteFinder ainsi que les puissance entre 1 et 20 MW. sites hydro-électriques existants. La création de l’Atlas a débuté 1.4. CONCEPTS ÉLÉMENTAIRES SUR L’HYDROÉLECTRICITÉ  L’hydroélectricité utilise la différence d’énergie d’une masse d’eau  Aménagements avec réservoir : dans ce type entre deux points à des altitudes différentes. La différence d’aménagement, la centrale hydroélectrique bénéficie de la d’altitude est appellée la chute brute et est exprimée en mètre capacité de régulation du réservoir pour moduler la quantité (m). Un améngement hydroélectrique a pour objectif de récupérer d’eau acheminée vers les turbines et par conséquent sa cette énergie afin de produire de l’électricité. En l’absence production d’énergie. Ce type d’aménagement permet donc d’aménagement hydroélectrique, cette énergie est dissipée dans une production modulable en fonction de la demande en le cours naturel de la rivière au travers des frottements internes énergie sur le réseau. De plus, si la capacité de stockage du et frottements externes responsables de l’érosion du lit de la réservoir est suffisamment grande, ce dernier permet de rivière. stocker l’eau excédentaire durant la saison (ou année)  La production d’hydroélectricité résulte de la conversion de humide pour la redistribuer durant la saison (année) sèche. l’énergie cinétique de l’eau en mouvement (dans une rivière ou Ce type d’aménagement et son exploitation constituent dès dans un lac) en énergie mécanique par une (ou plusieurs) turbine lors un des éléments clés dans les stratégies d’adaptation hydraulique. Cette énergie mécanique est finalement transformée aux effets du changement climatique. en énergie électrique par des alternateurs. La conversion  Aménagements au fil de l’eau : dans ce type d’énergie est réalisée dans une centrale hydroélectrique qui d’aménagement, la centrale hydroélectrique est directement abrite notamment les turbines et les alternateurs. alimentée par un ouvrage de prise ou de dérivation dans le  La puissance d’une centrale hydroélectrique P, exprimée en MW, cours d’eau et ne présente qu’une capacité de stockage nulle est principalement fonction de la hauteur de chute H (m) et du ou très limitée. La puissance disponible est dans ce cas débit Q (m³.s-1) transitant par les turbines suivant l’équation principalement fonction du débit du cours d’eau. suivante :  Dans le contexte de cette étude se focalisant sur la petite hydroélectricité, seuls les aménagements au fil de l’eau ont été P=ρxgxQxHxη envisagés. Figure 2. Schéma de principe d’un aménagement hydroélectrique.  Expression dans laquelle ρ est la masse volumique de l’eau (kg.m-³), g est la constante gravitationnelle (m.s-²) et η (-) est le rendement global de la conversion d’énergie mécanique en énergie électrique (produit du rendement des turbines, de l’alternateur et du transformateur).  L’énergie est la capacité d’un système à produire un travail alors que la puissance exprime le transfert d’énergie par unité de temps. L’énergie correspond à la puissance produite par une centrale électrique pendant une certaine durée. Par exemple, 1 MWh est l’énergie électrique produite par une centrale électrique d’une puissance de 1 MW (1 000 000 W) pendant une heure.  L’énergie hydroélectrique est une énergie renouvelable.  Il existe deux grandes familles d’aménagments hydroélectriques : Page A-4 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Chapitre 2. Éléments de géographie 2.1. TOPOGRAPHIE : ALTIMÉTRIE ET PENTES  Madagascar est situé au sud-ouest de l’Océan Indien, à proximité données altimétriques est particulièrement bien adapté pour la de l’Afrique orientale, dont elle n’est séparée que par le canal de délimitation des bassins versants hydrographiques, l’identification Mozambique, un bras de mer de 400km de large environ (Carte des réseaux hydrographiques ainsi que le calcul des pentes. 1). Suivant une orientation générale N.N.E. - S.S.W, elle s’étend L’altimétrie de Madagascar est illustrée à la Carte 3. sur une longueur de 1 600km, du Cap d’Ambre (extrême Nord)  La carte des pentes (Carte 4) est calculée à partir du modèle au Cap Sainte-Marie (extrême Sud), entre 11°57’ et 25°39’ de numérique de surface décrit au paragraphe ci-dessus et met en latitude Sud. Dans sa plus grande largeur, Madagascar mesure évidence les changements de reliefs importants. Le versant Est 570 km environ. Le méridien 47° Est de Greenwich partage l’île de la Grande Île se déversant dans l’océan indien est caractérisé en deux parties à peu près égales. Sa superficie est voisine de par des pentes plus importantes, parfois supérieures à 35%. En 590 000 km², soit la surface de la France, la Belgique et les Pays- effet, sur ce versant, le gradient d’altitude est très important Bas réunis. passant de plus de 2000m dans la zone des hautes terres  Ce qui frappe immédiatement lorsqu’on examine une carte centrales à zéro au niveau de la côte sur une distance parfois physique de Madagascar, c’est la dissymétrie de l’île par rapport inférieure à 100km. Ce versant est par conséquent à son grand axe N-S. Le versant occidental s’étale doucement particulièrement intéressant pour le développement vers le canal de Mozambique, tandis que la pente du versant d’aménagements hydroélectriques. oriental est toujours très forte, la ligne de partage des eaux étant Figure 3. Paysage des Hautes Terres Centrales toujours à moins de 100 km en moyenne de l’Océan Indien.  On peut diviser Madagascar en trois grands ensembles orographiques :  les Hautes Terres Centrales dont l’altitude varie entre 800m et 1500m et dont le somment culmine à 2876m (pic volcanic dans le massif du Tsaratanana) ;  le versant oriental ;  la zone sédimentaire du nord-ouest, de l’ouest et du sud.  Le modèle numérique de surface (MNS) utilisé dans le cadre de l’étude est le « Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) 1 Arc- Second Global », publié par la NASA à partir de 2014. Ces données ont été acquises par l’Agence Spatiale Américaine (NASA) au travers de mesures radar à partir de la navette spatiale Endeavor en Février 2000 et disposent d’une résolution spatiale de 1 arc-seconde (environ 30 m à l’équateur). Cet ensemble de 2.2. HYDROGRAPHIE  Le caractère dissymétrique du relief de l’île mis en évidence dans  Régimes du Tsaratanana : ce massif, par son relief très la section précédente a une conséquence directe sur le tracé du accidenté et sa situation à égale distance de l’Océan Indien réseau hydrographique : les fleuves les plus longs seront ceux du et du canal de Mozambique, donne naissance à des rivières versant occidental tandis que sur le versant oriental, les fleuves à profil en long très caractéristiques, avec de très fortes plus courts, auront un profil très accentué avec de nombreuses pentes dans la partie supérieure et des pentes de quelques chutes parfois très importantes (Carte 5). pourcents à la traversée des plaines littorales aussi bien sur  Sur base des caractéristiques géomorphologiques et climatiques le versant occidental que sur le versant oriental. Les qui influenceront plus ou moins directement l’écoulement des principales rivières sont la Mahavavy du Nord, le Sambirano, eaux de surfaces, l’île de Madagascar peut être découpée en le Maevarano, la Bemarivo et le Lokoho. différentes unités hydrologiques dont une description sommaire  Régimes du Versant Est : avec 150 000km² environ, il est donnée ci-dessous en partant du Nord vers le Sud de l’île : couvre 25% de la surface de Madagascar. Il s’étend sur plus  Régimes du Nord et de la Montagne d’Ambre : ce massif de 1200km, de Sambava à Taolagnaro et sa largeur volcanique est drainé par de petits torrents peu développés, moyenne, de la ligne de crête à la mer, est égale à 100km coulant dans les lits encombrés des blocs de basaltes. Les environ. Dans ce rectangle, étroit et très allongé, les cours bassins sont très étroits et allongés ; il n’y a pas d’affluent d‘eau ont des longueurs assez faibles avec un profil très notable. Les principales rivières sont l’Irodo, la Saharenana accentué, présentant parfois quelques biefs calmes, peu et la Besokatra dont les eaux sont utilisées pour développés, séparés par des rapides et des chutes. Le l’alimentation de la ville d’Antsiranana. versant Est possède de ce fait un potentiel énergétique considérable. Le réseau hydrographique de ce versant est très complexe et présente un chevelu très dense. Les Page A.5 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie principales rivières sont : le Maningory, la Rianila, le importante à la sortie du socle cristallin tandis que les petites Mangoro, la Mananjary et la Mananara. rivières de la couverture sédimentaire ont un profil plus  Régimes du Versant Ouest et des Hautes Terres régulier. Les principaux grands fleuves sont : la Sofia, Centrales : C’est l’ensemble le plus étendu. Il couvre près l’ensemble Betsiboka-Mahajamba, la Mahavahy du Sud, le de 365 000 km2 soit 61% de la surface de Madagascar. On y Manambolo, la Tsiribihina, la Mangoky et l’Onilahy. distingue deux séries de bassins : les grands fleuves qui  Régimes du Sud : ils couvrent une surface de 48 750 km², débordent largement sur les hauts plateaux et les fleuves soit environ 8% de la superficie de Madagascar, et sont côtiers qui s’imbriquent dans les espaces compris entre les entièrement au sud du Tropique du Capricorne. Les bassins des grands fleuves et dont les sources se situent sur principaux cours d’eau du Sud sont la Mandrare, le la bordure occidentale des hauts plateaux. Les profils en long Manambovo, la Menarandra et la Linta. des grands fleuves se caractérisent par une rupture de pente « La topographie et la pluviométrie du Versant Est de Madagascar sont particulièrement favorables au développement d’aménagements hydroélectriques » E CHELLE LIMNIMÉTRIQUE INSTALLÉE EN OCTOBRE 2015 PAR SHER I NGÉNIEURS -CONSEILS SUR LA RIVIÈRE B ESANA , RÉGION DE V ATOVAVY F ITOVINANY Page A.6 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.7 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.8 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.9 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie 2.3. GÉOLOGIE  La géologie de Madagascar présente une dissymétrie Est-Ouest graphite et du Vohibory. Ils sont localisés dans le centre de l’île et causée par un mouvement de bascule du socle cristallin comprennent surtout des schistes, des quartzites et des cipolins. (substratum) vers l’Ouest et qui a contribué à l’extension des En résumé, le vieux socle est constitué : terrains sédimentaires dans cette partie. Ce mouvement  d‘abord par des terrains métamorphiques stratifiés (gneiss, tectonique s’est accompagné de dislocations ayant entrainé la leptinites, granites stratoïdes, etc.) sur lesquels reposent formation de failles de direction méridienne. parfois en discordance des terrains où le métamorphisme est  Le socle cristallin malgache qui couvre à peu près les deux tiers moins poussé et dans lesquels on reconnait encore le faciès de l’île est le résultat de la métamorphisation de formations du sédiment originel (cipolins, calcaires, schistes, et sédimentaires primitives déposées dans une aire géosynclinale à quartzites, ces derniers dont l’épaisseur peut atteindre 300 la suite d’une orogenèse majeure datée de 2600 millions m, étant les témoins de l’érosion des hautes chaînes d’années (H. BESAIRIE, carte géologique de l’Atlas de cristallines) ; Madagascar 1969). On a stratigraphiquement ou  puis par des intrusions d’âges divers (granites andringitréens zonéographiquement distingué quatre grands systèmes ; les entre autres), les plus récentes correspondant aux grandes deux plus anciens sont le système Androyen et le système dislocations du crétacé supérieur et au volcanisme de la fin d’Antongil, puis le système du Graphite et enfin le système du du tertiaire début du quaternaire : venues acides (granites, Vohibory. microgranites, rhyolites) et basiques (gabbros, basaltes).  Ces formations présentent une disposition stratifiée et plus ou  Les terrains sédimentaires forment une large bande sur la côte moins violemment plissée à la suite de plusieurs reprises Ouest de l’île mais on en rencontre aussi quelques lambeaux très métamorphiques et tectoniques dont la plus récente semble dater peu étendus sur la côte Est. Alors que les roches cristallines sont de 500 millions d’années. Ces mouvements ont, d’une part, très plissées, les terrains sédimentaires, au contraire, n’ont subi métamorphosé les sédiments précambriens, ont été aucune action orogénique notable et se sont déposés accompagnés de migmatisations et de granitisations et ont régulièrement. Ils présentent actuellement un très faible pendage entraîné d’autre part des cassures du socle provoquant des vers la mer. invasions marines et des dépôts de sédiments calcaires et sableux. Ces sédiments repris par des soulèvements régionaux  La carte géologique de Madagascar est présentée à la Carte 6. ont été métamorphisés et ont donné la série schisto-quartzo- Les données proviennent du Schéma National d’Aménagement calcaire placée dans la stratigraphie entre les systèmes du du Territoire (SNAT). M IGMATITIQUES SHISTEUSES SUR NIVEAU SUR LA RIVIÈRE S AHATANDRA , PRÈS DE F ANOVANA (R ÉGION A LAOTRA - M ANGORO ) Page A-10 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A-11 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie 2.4. CLIMAT 2.4.1. Facteurs du climat  Par sa position géographique, Madagascar est soumise à  L’Île peut être divisée en cinq grandes régions agroécologiques l’influence de deux grands centres d‘action météorologique qui (OLDEMAN, 1988) qui sont présentées dans la Table 1. règlent les conditions générales de circulation atmosphérique dans le Sud-Ouest de l’Océan Indien : la zone des basses Table 1. Principales zones agroécologiques de Madagascar (Oldeman, 1988) pressions intertropicales au nord et la cellule océanique de hautes pressions centrée en quasi permanence au Sud des N OMBRE DE JOURS % DE LA SURFACE R ÉGIONS C OMMENTAIRES HUMIDES PAR AN TOTALE DE L ’Î LE Mascareignes (archipel formé de La Réunion, l’île Maurice et Rodrigues ainsi que plusieurs petites îles proches). Les Côte orientale excluant la Côte orientale Plus de 255 9 région de Tolagnaro au mécanismes du climat malgache sont également liés aux sud éléments géographiques : la latitude et le relief. La conjugaison de ces différents facteurs fait apparaître une très grande variété Hautes altitudes, Les zones les plus élevées Entre 165 et 255 1 de climats à l’intérieur de ce petit continent (ORSTOM, 1993). humide de l’Ankaratra  Madagascar est donc soumis au climat tropical unimodal Les Hautes-Terres caractérisé par une alternance de saison des pluies (Novembre- centrales et leurs versants Hautes Terres Entre 110 et 165 36 Mars) et de saison sèche (Avril - Octobre), dont les longueurs ouest à une altitude varient d’une région à l’autre. L’altitude accentue par ailleurs les supérieure à 500m variations de température. La saison sèche peut ainsi être Nord - Ouest La région du Nord-ouest particulièrement fraîche sur les Hautes-Terres où, zones de basses - Entre 75 et 110 24 incluant aussi la zone du sporadiquement, il peut geler (régions d'Antsirabe et Terres Lac Alaotra Ambatolampy). La côte Est est bien arrosée (plus de 2000mm de La région du Sud -Ouest pluie/an pendant onze mois), alors que la partie sud de l’Ile est Sud-Ouest et Sud, et Sud en deçà de la ligne Zones de Basses - Moins de 75 30 soumise à une longue saison sèche accompagnée le plus qui rejoint Maintirano à Terres souvent de déficit pluviométrique (275 mm à Tuléar). Madagascar Ambovombe subit annuellement au cœur de la saison des pluies (de janvier à mars), les dégâts engendrés par les cyclones qui proviennent de l'Océan Indien ou du canal de Mozambique (FAO, 2003). 2.4.2. Pluviométrie  Sur base des données pluviométriques fournies par la Banque 2) Les provinces d'Antananarivo et de Fianarantsoa dans la Mondiale (série temporelle de 1900 à 2012, soit 112 années), on région de Tsaratanana dans les Hautes Terres ont un climat observe une pluviométrie annuelle moyenne de 1438mm sur le tropical d'altitude (900 à 2 000m): la pluviométrie est territoire de Madagascar avec un maximum de 1866mm pour supérieure à 1 500 mm/an avec quatre ou cinq mois secs et l’année 1982 et un minimum de 1099mm pour 1977. La répartition la température du mois le plus frais est comprise entre 10ºC spatio-temporelle des pluies est cependant très irrégulière sur le et 15ºC. territoire (Carte 7) et sur une année. 3) La province Mahajanga et la partie nord de la province  En effet, on peut distinguer quatre zones climatiques ayant des Toliary dans la région côtière ouest ont un climat tropical sec: caractéristiques pluviométriques différentes (FAO, 2016) : la pluviométrie est inférieure à 800 mm/an avec huit mois 1) La province de Toamasina et une partie de la province secs. d'Antsiranana dans l'Est ont un climat tropical humide: la 4) La partie sud de la province de Toliary a un climat semi-aride: pluviométrie est supérieure à 1 500 mm/an avec un ou deux la pluviométrie est inférieure à 400 mm/an avec huit mois mois secs et la température du mois le plus frais est de 15ºC. secs et la température du mois le plus frais est de 20ºC. A l’extrême Est, on observe même une moyenne interannuelle supérieure à 3200 mm/an. 2.4.3. Cyclones  De par son environnement physique extrême (relief, latitude), des Figure 4. Image satellite du cyclone Ivan frappant la côte Est de Madagascar le événements forts d'origine naturelle participent de la vie 17 février 2008 (Source: EUMETSAT/METOP). quotidienne des 23,5 millions de Malgaches et, de façon récurrente et saisonnière, en perturbent le déroulement. Avec l'inondation (celle consécutive à l'incursion de l'équateur météorologique sur la moitié septentrionale de l'île) et la sécheresse, le cyclone tropical est l'un des aléas à l'origine des plus importantes catastrophes (PEYRUSAUBES, 2012).  En effet, selon le Ministère de l’Intérieur et de la Décentralisation malgache (BNGRC, 2016), les cyclones constituent la principale menace qui pèse sur Madagascar comptant pour 65% des catastrophes enregistrées, avec une moyenne de 250,000 personnes affectées et 50 millions US$ de dégâts par événement. Page A-12 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie  Chaque année, une moyenne de douze systèmes Si la saison des cyclones se situe de novembre à avril, les plus dépressionnaires est observée dans le Sud-Ouest de l'Océan puissants d'entre eux s'observent de janvier à mars. Indien (O. SOLER, 1997) : neuf se développent au minimum en  La dernière saison cyclonique la plus intense remonte à 2007- tempête tropicale modérée, dont quatre évoluent en cyclone 2008, avec le passage d'un cyclone tropical de catégorie 4, ayant tropical. Au vu de sa configuration géographique, Madagascar se affecté directement environ 525.000 personnes et dont les retrouve fréquemment sur la trajectoire de ces puissants dommages et pertes ont été estimés à 333 millions de $US. météores. Les territoires du Nord-Est, du Nord-Ouest et au Sud- Ouest sont les plus concernés par les "atterrissages" de cyclones. 2.4.4. El Niño  El Niño est un phénomène naturel caractérisé par le  A Madagascar, une extrême sécheresse a frappé le Sud du pays réchauffement anormal des températures de surface de la mer en 2016, impactant directement l’agriculture et l’accès à l’eau ce dans les régions centrales et orientales le long de la ligne qui a entrainé de sévères problèmes sur la santé humaine et la équatoriale de l’Océan Pacifique. En moyenne, il se produit tous nutrition. Quatre districts du sud du pays ont enregistré des les 2 à 7 ans et peut durer jusqu’à 18 mois. El Niño a des précipitations inférieures à la moyenne qui se produit, conséquences importantes sur l’environnement et le climat à statistiquement, tous les 20 ans avant avril 2016 et les l’échelle globale. Dans certaines régions, cela peut mener à une précipitations enregistrées depuis avril 2016 dans deux districts diminution des précipitations et à la sécheresse, alors que sont arrivées trop tard pour la récolte de juin (UNICEF, 2016). Le d’autres régions sont sujettes à d’intenses précipitations et à des Nord du pays a quant à lui été touché par des précipitations inondations. Les climatologues ont annoncé que l’évènement El extrêmes causant de nombreuses inondations. Niño 2015-2016 pourrait être le plus sévère jamais enregistré (FAO, 2016). 2.4.5. Le changement climatique  Selon la Direction Générale de la Gestion Financière du quinze lieux d’Afrique les plus menacés par le réchauffement. Personnel de l’Etat de Madagascar (DGGFPE, 2016), le taux Madagascar a été classé troisième pays au monde le plus exposé d’émission de Gaz à Effet de Serre (GES) du pays est de 0,2% aux risques climatiques extrêmes. dans le monde. Ce pourcentage démontre que sa part est infime  Ce changement climatique expose Madagascar toujours plus aux par rapport à celle de la Chine et celle des Etats-Unis lesquelles catastrophes naturelles, comme les cyclones ou la sécheresse, arrivent en tête respectivement avec 20% et 17%. Cependant, entravant ainsi les efforts de développement. De ce fait, le dans le rang des pays les plus vulnérables par rapport aux changement climatique pourrait avoir un impact dramatique sur conséquences du réchauffement climatique causé par ces GES, l’agriculture, la sécurité alimentaire et les infrastructures du pays Madagascar se trouve à une position critique. où 93 % de la population vivent avec moins de 3,10 dollars par  Lors du Sommet sur le Climat qui préparait l’Accord de Paris, le jour (en PPA) et où la survie de près de 90 % des pauvres passe 23 septembre 2014, le Journal Jeune Afrique a publié la carte des par l’agriculture (La Banque Mondiale, 2015). « L’hydroélectricité : une énergie renouvelable dont le développement doit contribuer aux stratégies d’adaptation aux changements climatiques » Page A.13 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.14 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie 2.5. OCCUPATION DU SOL  L’occupation du sol présentée à la Carte 8 est issue du projet CCI Table 2 : Classes d’occupation du sol de Madagascar. Land Cover (© ESA Climate Change Initiative - Land Cover S URFACE project 2016) qui constitue une source d’information reconnue O CCUPATION DU SOL [ HA ] [%] pour l’occupation du sol au travers le monde. Ces données Prairies 22 205 124 37.4 résultent de l’intégration de cinq années (2008-2012) d’images satellites acquises par l’instrument MERIS (MEdium Resolution Végétation arbustive 10 495 375 17.7 Imaging Spectrometer) de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Arbres latifoliés, à feuilles persistantes, couvert fermé à ouvert 6 896 901 11.6  Sur base de l’information extraite de ces images et de l’intégration (>15%) des données relatives aux rizières (BD-500) et aux surfaces en Terres agricoles 6 361 279 10.7 eau (SRTM Water Body Dataset), l’occupation des sols de Couvert parsemé de végétation herbacée (>50%) / arbres et Madagascar est définie à travers 18 classes (Table 2). 3 882 378 6.5 arbustes (<50%)  Les prairies et les zones arbustives totalisent à elles deux un peu Couvert parsemé d’arbres et d’arbustes (>50%) / végétation plus de 50% de la surface de l’île. Les cultures seules ou en 3 190 134 5.4 herbacée (<50%) association représentent environ 15% des différentes classes d’occupation du sol dont environ 2% de riz. Les forêts occupent Abres, latifoliés, à feuilles caduques, fermées (>40%) 1 404 328 2.4 également environ 15% du territoire et les mangroves environ Riz 1 241 377 2.1 1.4%. Les zones urbaines et les surfaces en eau totalisent quant Couvert parsemé de terres agricoles (>50%) / végétation naturelle à elles 0.8% de la surface de l’île. 1 000 408 1.7 (<50%)  La répartition spatiale du couvert de l’île concerne principalement Arbres, terrains inondés, eaux salines 861 824 1.4 une végétation naturelle herbacée qui caractérise le versant Ouest alors que le versant oriental présente majoritairement un Arbre, latifoliés, à feuilles caduques, couvert fermé à ouvert 793 605 1.3 couvert de type agricole et forestier résultant des gradients (>15%) d’altitude et de la dissymétrie Est-Ouest mentionnés dans les Couvert parsemé de vegetation naturelle (>50%) / terres agricoles paragraphes précédents. 582 730 1.0 (<50%)  La dynamique d’évolution générale se dirige vers une Surfaces en eau 418 120 0.7 déforestation au profit de l’agriculture. Terrains urbanisés 33 805 0.1  L’image du satellite Landsat présentée à la Carte 9 met Végétation arbustive à feuilles caduques 32 604 0.1 clairement en évidence la dissymétrie Est-Ouest au travers de la différence de couvert végétation. Végétation éparse (arbres, arbustes, couvert herbacé) (<15%) 12 100 < 0.1 Couvert herbacé 1 464 < 0.1 Zones de sols nus 698 < 0.1 O RPAILLAGE SUR LE RIVIÈRE BESANA ( REGION DE V ATOVAVY F ITOVINANY ) Page A-15 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie 2.6. ZONES PROTÉGÉES  Depuis plus de dix ans, le gouvernement malgache a décidé existantes, ainsi que les sites prioritaires et potentiels a été d’augmenter la superficie des zones protégées dans le but de développée autour d’un atlas numérique dont les données sont préserver la biodiversité unique qui en fait sa renommée mondiale présentées dans la Carte 10. et qui est fortement menacée par les actions de l’Homme. A ce  Au sein des Aires Protégées existantes et des Sites Prioritaires titre, la Commission du Système des Aires Protégées de (identifiés comme les plus importants pour devenir « Aires Madagascar (SAPM) s’est formée suite au Congrès International Protégées »), l’octroi de nouveaux permis est interdit. Les Sites de Durban (2003) avec le Ministère de l’Environnement, des Eaux Potentiels ont été identifiés mais sont difficiles à convertir en et Forêts et le Ministère de l’Agriculture, de l’Elevage et de la « Aires Protégées ». Toutefois, ils seront pris en compte lors des Pêche avec l’objectif principal de conserver l’ensemble de la différentes planifications. biodiversité tout en contribuant à la diminution de la pauvreté et au développement durable du pays.  Les zones protégées sont dispersées sur l’ensemble du territoire de Madagascar avec une densité plus élevée dans la partie  Le SAPM est constitué d’un éventail complet des catégories de côtière du versant Ouest, dans le versant Est et dans la partie gestion des Aires protégées ainsi qu’un cadre juridique Nord de l’île ; elles sont moins répandues dans les Hautes Terres correspondant. La représentativité des zones protégées Centrales. Figure 5. Le parc national de Ranomafana. Figure 6. Indri dans la réserve d'Andasibe. « Les impacts environnementaux générés par le développement de la petite hydroélectricité sont généralement moindres » Page A-16 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.17 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.18 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.19 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie 2.7. ALÉA D’ÉROSION  Etant donné la tendance générale à la dégradation des bassins  L’aléa d’érosion effectif quant à lui, présenté à la Carte 12, versants des pays tropicaux (déforestation, pratiques agricoles, rend compte de la situation de fait en termes de détachement développement des activités minières dans les cours d'eau, etc.) de terre en tenant compte de l’occupation du sol. On observe des mesures adaptées doivent être mises en œuvre pour gérer que des zones où l’aléa érosif est potentiellement extrême ou prévenir le transport solide dans les rivières. Le coût des comme dans les régions de Diana et Sava au Nord présentent infrastructures de gestion des sédiments ainsi que les déficits de dans les faits un aléa érosif faible en raison de la présence de production d’énergie liés au dessablage et dégravage doivent forêts. Ceci démontre l’impact positif de ce type de couvert du être pris en compte dans les calculs économiques et financiers point de vue de la conservation des sols. Il en est de même en des aménagements hydroélectriques. amont de l’escarpement raide sur la partie orientale de l’île qui est dominé par un bandeau forestier. Cependant, sur les fortes  Peu d’informations concernant le transport solide dans les rivières pentes de cet escarpement l’aléa érosif est classé comme sont disponibles. Le transport solide est notamment fortement lié extrême du fait de la présence importante des cultures. On aux conditions d'occupation du sol et du type d’agriculture dans observe le même cas de figure au Nord de l’île là où les cultures le bassin versant et aux phénomènes de pluie extrême. dominent. La région d’Anosy, où l’aléa érosif est  Ainsi, une cartographie de l’aléa d’érosion a été réalisée au potentiellement très élevé à extrême, est en partie protégée travers d’une estimation des pertes en sols dues à l’érosion des phénomènes érosifs par la présence de forêts, de prairies hydrique. Il ne s’agit en aucun cas de vouloir estimer le débit et de couverts herbacés. Le Centre et les Hautes Terres, bien solide dans la rivière mais plutôt de cartographier les zones pour qu’occupés principalement par de la prairie ou de la végétation lesquelles l’érosion est potentiellement importante afin de pouvoir de type arbustive, présentent un aléa érosif élevé du fait d’un y remédier par, notamment des politiques de gestion de bassin relief marqué. Au Sud et au Sud-Ouest l’aléa érosif potentiellement faible combiné à une occupation du sol versant, au travers de mesures de conservation des sols. dominée par des prairies et de la végétation arbustive  Deux types d’aléa d’érosion des sols ont été définis pour les engendre un aléa d’érosion effectif faible. territoires non artificialisés (cultures, prairies, forêts, savanes, …) et permettent d’appréhender l’ampleur du phénomène à Figure 7. Glissement de terrain (lavaka) près du Lac Alaotra Madagascar :  L’aléa d’érosion potentiel, présenté à la Carte 11, rend compte de l’érosion inhérente aux propriétés physiographiques du milieu (pluviométrie, type de sol, topographie) sans tenir compte de l’occupation du sol ou d’éventuels aménagements anti-érosifs. On observe qu’il est le plus élevé au Nord dans les régions de Diana et Sava mais également sur la côte Est ainsi qu’au Sud-Est dans la région d’Anosy. Ceci est principalement lié à des reliefs abrupts combinés à des précipitations importantes. On retrouve également un aléa érosif extrême sur les massifs montagneux dans d’autres régions comme le massif du Makay par exemple. Le Centre et les Hautes Terres sont dominés par un aléa érosif classé comme élevé avec des inclusions d’aléa érosif pouvant être très élevé et extrême. Le Sud et le Sud-Ouest sont les régions potentiellement les moins sensibles à l’érosion et sont dominées par un aléa érosif classé principalement comme faible. Bien qu’on y retrouve les sols les plus sensibles à l’érosion, il s’agit des zones où les précipitations sont les moins importantes et où le relief le moins marqué. « Tout nouveau développement doit faire partie d’une gestion intégrée des bassins versants afin de préserver à long-terme le patrimoine hydraulique de Madagascar » Page A-20 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.21 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Éléments de géographie Page A.22 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Chapitre 3. Le secteur énergétique à Madagascar 3.1. GÉNÉRALITÉS  Madagascar dispose d’énormes ressources d’énergie  favoriser l’utilisation d’énergies renouvelables pour renouvelables (hydraulique, solaire, éolienne, biomasse), mais la remplacer progressivement les énergies traditionnelles. consommation énergétique globale reste encore très faible. Cette  Il faut aussi souligner que le bois est la principale source d’énergie consommation énergétique est encore dominée par le bois utilisée par une grande partie des ménages malgaches pour leurs énergie et ses dérivés. Par ailleurs, le pays est importateur de besoins quotidiens (éclairage, cuisson, …), ce qui favorise la produits pétroliers et le coût de l’énergie est trop élevé pour déforestation nuisible à l’environnement. contribuer efficacement au développement social et économique du pays.  Il est nécessaire d’accélérer la substitution de l’énergie bois et l’accès à l’électricité par la production thermique par d’autres  Aujourd’hui, très peu de personnes à Madagascar ont accès à sources telles que le gaz butane, la biomasse (biocombustible et des sources d’énergie modernes, et cela freine sérieusement le biocarburant), le solaire, l’éolienne et l’hydroélectricité. développement. En outre, les personnes qui n’y ont pas accès doivent utiliser des sources d’énergie de moins bonne qualité,  Avec la libération du secteur de l’électricité en 1999, le inefficaces, et souvent polluantes, pour lesquelles ils dépensent gouvernement a engagé un grand nombre de réformes beaucoup plus que les quelques privilégiés qui y ont accès. Les structurelles, avec les créations de l’ORE, de l’ADER et du FNE ménages qui ne sont pas raccordés au réseau électrique et des programmes de développement comme le projet PIC dépensent en moyenne entre 2 et 10 fois plus pour des niveaux (Pôles Intégrés de Croissance), qui méritent certaines d’éclairage nettement inférieurs que ceux qui sont raccordés. adaptations pour privilégier les investissements privés ou en partenariat public-privé.  Pour l’Electricité, les infrastructures sont insuffisantes et une grande partie des installations de production et de distribution  L’évolution de la population est un des facteurs clés qui existantes sont vétustes et ne pourraient plus satisfaire la influencera la demande future en énergie et en puissance. Tel demande croissante actuelle. Certaines installations de qu’illustré à la Figure 8, le nombre d’habitants de la grande île production sont saturées et sont très vulnérables aux intempéries passerait de 24.235 millions en 2015 (estimation) à 55.294 malgré la richesse en ressources d’énergies renouvelables peu millions en 2050 (projection médiane). exploitées du pays. Cette situation constitue un handicap au développement du pays et un frein à la compétitivité des Figure 8. Évolution de la population à Madagascar entre 1950-2100 (Source : UN, World Population Prospects, The 2015 Revision) industries exportatrices. Dans le domaine agricole, la demande en énergie électrique (station de pompage électrique) reste encore négligeable.  Les objectifs du secteur de l’énergie du Gouvernement de Madagascar sont de poursuivre le programme global de réforme économique engagé visant à atteindre une croissance économique accélérée sous le dynamisme et l’initiative des investissements privés. L’insuffisance des infrastructures économiques de base nuit à l’amélioration des performances en matière de croissance économique et de réduction de la pauvreté. Pour pallier à cette insuffisance, particulièrement dans le domaine de l’énergie, les actions du gouvernement doivent accélérer l'accroissement de l’accès de la population à l’énergie par une politique centrée sur la participation des communautés bénéficiaires et du secteur privé et axée sur le développement des sources d’énergies renouvelables. Ceci devrait se traduire par une réduction des coûts et une augmentation de la productivité.  Du fait des enjeux et des objectifs pour le secteur énergie à Madagascar et aussi de l’intégration dans la lutte pour la protection de l’environnement au niveau mondial, il faut réussir impérativement à concilier la poursuite d’une politique énergétique soutenue et la réduction de ses impacts négatifs sur l’environnement et la santé. L’effort est, en fait, de promouvoir des  Cette population est pour la plupart répartie le long des axes solutions profitables à tous actuellement et pour les futures routiers principaux et des grandes villes (Carte 13). générations.  Ces efforts consistent entre autres à :  promouvoir l’usage moderne de l’énergie avec des équipements efficaces sur le plan énergétique ; Page A.23 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Page A-24 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar 3.2. MIX ÉNERGÉTIQUE ET PRINCIPALES UNITÉS DE PRODUCTION  Madagascar possède une capacité installée de production Table 3. Parc de production existant (Source: ORE, juin 2014) d’électricité de 552 MW dont 162 MW et 389 MW produits HYDROELECTRIQUE THERMIQUE AUTRES ER respectivement par l’hydroélectricité et le thermique. Le reste REGION N OMINALE D ISPONIBLE N OMINALE D ISPONIBLE N OMINALE D ISPONIBLE étant produit par d’autres sources d’énergie renouvelable telles [ K W] [ K W] [ K W] [ K W] [ K W] [ K W] que l’éolien, le solaire et la biomasse (Figure 9). Alaotra Mangoro 24 160 20 150 6 085 3 203 130 - Amoron'i Mania 213 130 4359 1 958 - - Figure 9. Mix énergétique à Madagascar Analamanga 14 280 12 358 132 562 75 312 6 6 Analanjirofo 2 576 1 000 6 499 2 630 - - Androy - - 1 498 667 19 19 Anosy - - 5 198 4 195 305 5 Atsimo Andrefana 95 5 24 151 7 699 7 4 Atsimo Atsinanana - - 2 364 1 269 - - Atsinanana 97 960 66 420 51 794 17 636 - - Betsiboka 85 80 1 414 624 - - Boeny - - 29 758 16 522 104 104 Bongolava - - 1 452 977 - - Diana - - 61 064 32 227 82 82 Haute Matsiatra 6 050 3 840 6 856 4 190 1 - Ihorombe 20 15 3 632 1 270 81 80 Itasy 30 - - - 3 3 Melaky - - 1 307 670 - -  La répartition des puissances installées (puissance nominale) et Menabe - - 5 515 2 935 - - disponibles par source et par région est décrite à la Table 1. On SAVA - - 15 878 5 581 - - y voit que le thermique domine le mix énergétique disponible dans Sofia - - 6 037 2 852 - - la plupart des régions de Madagascar à l’exception des régions Vakinankaratra 16 720 10 890 16 308 3 082 6 - de Alaotra-Mangoro, Atsinanana et Vakinankaratra dans Vatovavy lesquelles se trouvent les principales centrales hydroélectriques Fitovinany 60 50 5 237 2 134 - - du pays. Les autres sources d’énergie renouvelable sont TOTAL [MW] 162.2 114.94 388.97 187.63 0.74 0.30 marginales, excepté dans la province d’Itasy où seul un groupe Pourcentage du solaire de 3 kW est actuellement opérationnel. total 29.4% 37.9% 70.5% 62.0% 0.1% 0.1% Figure 10. Centrale hydroélectrique de la Mandraka (24 MW) Figure 11. Conduite forcée de la centrale hydroélectrique de la Namorona (5.6 MW)  En juin 2014, la puissance installée de source hydroélectrique était répartie entre 11 centrales hydroélectriques majeures dont la puissance installée varie entre 0.45 MW à Manandray dans la province de Fianarantsoa, à 91 MW à Andekaleka dans la province de Toamasina. Page A-25 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Table 4. Parc de production hydroélectrique existant (Source: ORE, juin 2014)  Le fonctionnement de ces centrales est caractérisé par 125.6 MW E NERGIE (79.6%) au fil de l’eau et seulement 32.2 MW (20.4%) avec une P UISSANCE N OM MOYENNE M ISE EN capacité de régulation (réservoir). R ÉSEAU ( GESTIONNAIRE ) I NSTALLÉE G ARANTIE ANNUELLE SERVICE  En termes de gestion, 20.2 MW (12.8%) appartiennent à des [MW] [MW] [GW H ] producteurs indépendants (Hydelec et HFF) et 137.6 MW (82.2%) Manandona sont gérés par la JIRAMA. Toutes ces centrales sont raccordées Total 1.6 1.0 5 RIA (JIRAMA) Gr. 1 0.5 1930 aux réseaux interconnectés (RI) mais la majorité de la puissance Gr. 2 0.5 1930 produite est injectée sur le Réseau Interconnecté Gr. 3 0.6 1960 d’Antananarivo : 145 MW (91.8%) sont injectés sur le Réseau Antelomita 1 Total 4.1 4.0 21 RIA Interconnecté d’Antanarivo (RIA), 6.1 MW (3.9%) sur le Réseau (JIRAMA) Gr. 1 1.4 1930 Interconnecté de Fianarantsoa (RIF) et 6.8 MW (4.3%) sur le Gr. 2 1.4 1930 Réseau Interconnecté de Toamasina (RIT). On remarque Gr. 3 1.4 1952 Antelomita 2 également que le parc est relativement ancien, avec des Total 4.1 4.0 20 RIA (JIRAMA) centrales mises en service dans les années 1930 pour les plus Gr. 1 1.4 1952 anciennes. Gr. 2 1.4 1953 Gr. 3 1.4 1953  La localisation de l’ensemble des unités de production thermiques Mandraka et hydroélectriques est présentée à l’échelle du pays dans la Total 24.0 20.0 60 RIA (JIRAMA) Gr. 1 6.0 1956 Carte 14. Des réprésentations détaillées des zones Nord, Centre Gr. 2 6.0 1956 et Sud de la Grande Île sont présentées respectivement aux Gr. 3 6.0 1966 Cartes 14-1, 14-2 et 14-3. Une vue détaillée du RIA est quant à Gr. 4 6.0 1972 Andekaleka elle présentée à la Carte 14-4. Total 91.0 56.0 538 RIA (JIRAMA) Gr. 1 29.0 1982 Figure 12. Aménagement hydroélectrique d’Andekaleka, sur la rivière Vohitra Gr. 2 29.0 1982 Gr. 3 33.0 2012 Sahanivotry Total 15.0 5.0 80 RIA IPP (HYDELEC) Gr. 1 5.0 2008 Gr. 2 5.0 2008 Gr. 3 5.0 2008 Tsiazompaniry Total 5.2 2.0 21 RIA IPP (HFF) Gr. 1 2.6 2010 Gr. 2 2.6 2010 Namorona Total 5.6 3.5 42 RIF (JIRAMA) Gr. 1 2.80 1980 Gr. 2 2.80 1980 Manandray Total 0.5 0.4 2 RIF (JIRAMA) Gr. 1 0.14 1932 Gr. 2 0.14 1932 Gr. 3 0.17 1963 Volobe Total 6.8 6.0 42 RIT (JIRAMA) Gr. 1 1.5 1931 Gr. 2 1.5 1931 Gr. 3 1.5 1955 Gr. 4 2.2 1977 TOTAL 157.8 101.9 830.6 - 3.3. RÉSEAUX ÉLECTRIQUES  Madagascar possède trois réseaux interconnectés (RI) en  Les RI sont schématisés dans la Carte 14. haute tension, qui correspondent à approximativement 60% de la  Madagascar dispose également de centres isolés qui sont charge totale du pays: le Réseau Interconnecté d’Antananarivo principalement localisés dans les zones rurales et alimentés par (RIA), le Réseau Interconnecté de Fianaratsoa (RIF) et le Réseau des groupes thermiques diesel (GO). Ces derniers sont exploités Interconnecté de Toamasina (RIT). Soixante-dix pourcents (70%) par la JIRAMA ou par des opérateurs privés. de la consommation d’électricité du pays est réalisée sur le RIA (HQI, 2005). Ces RI sont exploités par la société nationale d’électricité (JIRAMA). Page A-26 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Page A-27 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Page A-28 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Page A-29 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Page A-30 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Le secteur énergétique à Madagascar Page A-31 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR SECTION B. RESSOURCE HYDROÉLECTRIQUE (1-20 MW)  Démarche méthodologique  Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.1 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Démarche méthodologique Chapitre 4. Démarche méthodologique 4.1. INTRODUCTION  Le présent Atlas de la ressource hydroélectrique se focalise sur  Cet Atlas est un outil dynamique et évolutif qui devra être mis les sites hydroélectriques potentiels dans la gamme de puissance à jour en fonction des développements futurs du secteur de comprise entre 1 et 20 MW. l’hydroélectricité à Madagascar et de la disponibilité croissante  L’étude du potentiel hydroélectrique de Madagascar se base sur des informations (mesure hydrologiques, actualisation des deux sources principales d’information : études de sites, etc).  la littérature reprenant diverses études et listes ; Figure 13. Système d'Information Géographique associé à l'Atlas Hydroélectrique  un outil d’analyse spatiale permettant d’identifier les de Madagascar. tronçons de rivière à fort potentiel hydroélectrique sur base de la pluviométrie et de la topographie. Cet outil, SiteFinder, est développé par SHER Ingénieurs-Conseils.  Le développement de l’Atlas de Petite Hydroélectricité, en ce compris le Système d’Information Géographique associé (Figure 13), représente un outil essentiel pour les différentes insitutions malgaches en charge de la planification du développement du secteur énergétique. En effet, l’HydroAtlas est un outil unique qui intègre l’ensemble des informations provenant des différentes institutions parties prenantes dans le secteur de l’hydroélectricité. Il procure une vue d’ensemble du secteur, en terme de patrimoine existant et potentiel qui permet une meilleure visualisation de l’adéquation de l’offre et de la demande dans la priorisation du développement des projets futurs. 4.2. SITES IDENTIFIÉS À PARTIR D’INFORMATIONS EXISTANTES  Une synthèse de la littérature existante a été réalisée au travers  Ces listes, qui possèdent des sites en communs, présentent des de l’analyse de nombreuses études techniques, documents coordonnées géographiques et quelques informations techniques stratégiques, plans directeurs et listes possédées par différentes telles que la puissance installée, une hauteur de chute brute ou institutions. Les sources d’information sur les sites potentiels ont un débit d’équipement. été les suivantes :  Il est important de rappeler que les listes sont le plus souvent des  sites potentiels repris dans les listes de la Banque synthèses de plusieurs documents. La plupart du temps, ces Mondiale ; derniers ne sont pas ou plus disponibles. Très souvent, il existe  sites potentiels signalés dans les archives du Ministère de des erreurs importantes sur le positionnement et/ou sur les l’Energie et des Hydrocarbures ; paramètres techniques, et il n'est pas possible de remonter à l'origine de celles-ci ni de les corriger. Aussi, il existe une  sites potentiels dans les listes de l’ADER ; incertitude sur les paramètres techniques, lorsqu’ils sont  sites potentiels mentionnés par l’ORE ; renseignés, car nous ne disposons généralement pas  sites potentiels décrits dans des études diverses. d’information sur les hypothèses qui ont permis de les déterminer. 4.3. NOUVEAUX SITES POTENTIELS : CONTRIBUTION DE SITEFINDER  L'objet du logiciel SiteFinder est de détecter les chutes d'eau Figure 14. Illustration de SiteFinder naturelles ou les portions de rivière à forte pente, associées à un débit, pour faire ressortir les tronçons de rivière potentiellement favorables au développement de l'hydroélectricité au travers du calcul de la puissance spécifique le long des cours d’eau.  L’outil se base principalement sur un Modèle Numérique de Terrain (MNT) et sur des données météorologiques et/ou hydrologiques.  SiteFinder a enrichi la base de données de 412 nouveaux sites hydroélectriques potentiels qui ne se trouvaient dans aucune des sources bibiliographiques ou base de données étudiées. Page B.2 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Démarche méthodologique 4.4. CRÉATION D’UNE BASE DE DONNÉES CONSOLIDÉE  La totalité des 2000+ sites recensés à partir des sources décrites tectoniques et présence de failles qui pourrait complexifier la mise ci-dessus ont fait l’objet d’une analyse sur base d’images satellite, en œuvre d’un améngement hydroélectrique. de cartes topographiques, géologiques et d’une étude  Cette étape d’analyse au bureau a également permi d’éliminer de hydrologique régionale afin de juger du caractère favorable ou la base de donnée les doublons et les sites pour lesquels aucune non de chaque site pour le développement d’un aménagement information exploitable n’était disponible. hydroélectrique.  Le résultat est une base de données consolidée contenant 403  Cette analyse a notamment permis une évaluation/confirmation sites hydroélectriques potentiels répartis sur la Grande Îles. de la chute brute disponible, de la taille du bassin versant drainé par le site, des contraintes de développement évidentes en raison  Sur base de ces éléments, une estimation de la puissance de la présence de village, de zones protégées, de terrains potentielle de chacun des sites a été réalisée, considérant un militaires, etc. débit d’équipement correspondant au débit médian interannuel, estimé sur base d’une étude hydrologique régionale.  Les cartes géologiques ont donné une première indication sur la nature des roches en présence, des éventuels accidents 4.5. SITES HYDROÉLECTRIQUES PROMETTEURS POUR UN INVESTISSEMENT À COURT-TERME (1-20 MW)  Un travail de fond a été mené pour établir un portefeuille de Lavaka ou encore d’un transport solide important même projets hydro-électriques correspondant aux critères de l'étude : en saison sèche ; les sites prioritaires. Ce travail s'est déroulé en concertation  Critère d’adéquation de l’offre et de la demande en étroite avec le Ministère de l'Energie et ses organismes rattachés énergie ; ainsi qu’avec les Experts de la Banque Mondiale.  Critères techniques : évaluation du risque géologique et  Cette sélection est issue d’un exercice complexe de planification des caractéristiques hydrauliques et hydrologiques du spatiale qui s’est basé notamment sur : site.  Critères économiques : estimation du Levelized Cost of  Cette selection de 17 sites constitue la liste des sites Energy - (LCOE), en ce compris les coûts relatifs aux prioritaires pour un développement à court terme de la petite accès et lignes d’évacutation de l’énergie produite ; hydroélectricité à Madagascar.  Critères environnementaux : détermination de la mitoyenneté avec une zone protégée, de la présence de Page B-3 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Démarche méthodologique 4.6. RECONNAISSANCES ET INVESTIGATIONS DE TERRAIN  L’objectif de cette étape est d’étudier, au stade d’étude de  Géologie ; Reconnaissance, les sites potentiels de petite hydroélectricité les  Géotechnie ; plus prometteurs à Madagascar.  Impacts environnementaux et sociaux ;  Au total, 41 sites ont été visités parmis lesquels 17 sites ont fait  Topographie. l’objet d’investigations complémentaires (géologie de surface, topographie, hydrologie et socio-environnement).  Des équipes du Ministère de l'Energie et des organismes  Parmi les 17 sites qui ont fait l’objet d’investigations rattachés ont accompagné les Experts du Consultant sur le complémentaires, trois (3) ont été recommandés pour le terrain lors de nombreuses visites de sites. développement de zones rurales isolées et trois (3) autres sites  Les équipes de prospection ont fréquemment travaillé dans des sont issus des sites potentiels étudiés antérieurement à un stade conditions difficiles compte tenu de la difficulté d’accès de plus ou moins avancé et/ou prévus dans les plans de nombreux sites. Ces experts ont dû faire preuve d’endurance développement du secteur énergétique par le Ministère de durant les longues randonnées agrémentées de tronçons en l’Energie. moto, canot, pirogue et logement dans des conditions parfois  Les investigations techniques réalisées comprennent des visites précaires. de sites par des experts en conception d’aménagements Figure 15. Investigations de la géologie de surface. hydroélectriques, des relevés topographiques (basé sur le traitement des images ortho-photogrammétriques acquises par un avion léger), la caractérisation de la géologie de surface et de l'environnement socio-économique ainsi que des jaugeages en rivière.  Les reconnaissances et investigations de terrain se sont déroulées entre septembre 2014 et novembre 2016. Elles ont été effectuées par des équipes d’ingénieurs et techniciens expérimentés avec des connaissances solides dans les domaines suivants :  Conception d’aménagements hydroélectriques ;  Hydrologie ;  Hydraulique ; O RTHO -PHOTOGRAPHIE DU SITE DE MAHATSARA , SUR LA RIVIÈRE B ESANA, ET COURBES DE NIVEAU ( ÉQUIDISTANCE DE 5M ) Page B-4 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Démarche méthodologique 4.7. SUIVI HYDROLOGIQUE DE SIX RIVIÈRES  L’objectif de cette activité est de réaliser une campagne de suivi  La campagne de suivi hydrologique a couvert une année hydrologique de six rivières considérées comme prioritaires pour hydrologique (12 mois, d’octobre 2015 à octobre 2016) et a le développement de la petite hydroélectricité à Madagascar. Ces fourni : mesures amélioreront de manière substantielle la connaissance  des séries temporelles de hauteur d’eau au pas de temps hydrologique de zones de Madagascar qui n’ont pas fait l’objet de journalier ainsi que mesures dans le passé. La localisation des stations est présentée  des courbes de tarage préliminaires pour chacun des sites. à la Table 5 ci-dessous et dans la Carte 5, page A-9. Table 5. Localisation des stations limnimétriques  Un exemple des débits enregistrés durant l’année hydrologique 2015-2016 sur la rivière Namorona, au niveau de la chute RIVIÈRE LONGITUDE LATITUDE SUPERFICIE BASSIN VERSANT (BASSIN VERSANT MAJEUR) [DD] [DD] [KM²] d’Andriamanajavona est présenté à la Figure 17. On y observe Besana clairement la dynamique saisoniaire de la rivière. 47.915 -21.03 124.9 (bassin de la Mananjary) Sahatandra 48.533 -18.919 511.7 (bassin de la Rianila) Figure 17. Débits journaliers moyens calculés sur la Namorona (2015-2016). Namorona 47.597 -21.378 862.3 (basin de la Namorona) Manandriana 47.592 -20.876 250.2 (bassin de la Mananjary) Marimbona 49.458 -16.92 1495.4 (bassin de la Marimbona) Sandratsiona 42.212 -17.151 2389.3 (bassin de la Maningory)  La campagne de suivi hydrologique comprend non seulement l’acquisition et l’installation d’équipement de mesures de hauteur d’eau, mais également l’établissement préliminaire des courbes de tarage (relation entre la hauteur d’eau mesurée et le débit dans la rivière) à chaque site, au travers d’opérations de jaugeages. Figure 16. Installation d’une échelle limnimétrique sur la Sandratsiona (région d’Analanjirofo) avec la Direction Générale de la Météorologie.  Finalement, un renforcement des capacités des institutions malgaches bénéficiaires du projet a été réalisé tout au long de ce dernier au travers de formations spécifiques et de la participation aux missions de jaugeages et de maintenance des stations. Figure 18. Jaugeage de la Sandratsiona à l’aide d’un Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP). « La mise en place d’un réseau de suivi hydrologique des rivières à fort potentiel hydraulique permettra de mieux appréhender la ressource en eau disponible et ainsi favoriser le développement de projets hydroélectriques à travers le pays » Page B-5 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Chapitre 5. Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) 5.1. POTENTIEL DE LA PETITE HYDROÉLECTRICITÉ CONSOLIDÉ  Le potentiel hydroélectrique de Madagascar est important et Table 6. Potentiel hydroélectrique (1-20MW) encore largement sous-exploité. Des opportunités existent dans P ROVINCE R EGION P OTENTIEL [MW] toutes les gammes de puissance. Atsinanana 166.0  L’analyse montre que Madagascar dispose d'un grand potentiel Toamasina Analanjirofo 158.4 de petits sites hydroélectriques pour des investissements privés Alaotra-Mangoro 98.9 ou gouvernementaux. Vatovavy Fitovinany 170.9  Sans considération technique ou économique et suivant les Amoron'i mania 88.7 hypothèses définies dans le chapitre précédent, la petite hydro à Fianarantsoa Haute matsiatra 48.1 Madagascar se compose de plus de 350 sites potentiels de 1 à 20 MW avec une capacité cumulée d'environ 1350 MW Atsimo-Atsinana 29.3 (Figure 19). Ihorombe 22.4 Sofia 155.4  Plus de la moitié de ce potentiel est concentré dans les provinces de Toamasina (31%) et de Fianarantsoa (26%) dont les Betsiboka 59.8 Mahajanga caractéristiques topographiques et météorologiques favorables Melaky 33.1 ont été mises en évidence au Chapitre 2. Ces deux provinces Boeny 0.0 totalisent 582 MW potentiels. Les provinces de Mahajanga, Vakinankaratra 91.8 Antananarivo, Antsiranana et Toliary contribuent respectivement Analamanga 61.7 à 18%, 15%, 7% et 3% du potentiel en petite hydraulique. Antananarivo Bongolava 32.0  La répartition spatiale du potentiel de la petite hydroélectricité est Itasy 16.6 présentée en détails dans la Table 6 et illustrée à la Figure 19. La Sava 55.0 répartition spatiale de ce potentiel par provinces est présentée à Antsiranana la Carte 15. La répartition par région est présentée à la Carte 16. Diana 39.2 Des cartes détaillées pour chacune des régions présentant un Menabe 34.7 potentiel hydroélectrique sont présentées aux Cartes 16-1 à 16- Anosy 0.3 Toliary 20. Ces cartes illustrent de manière détaillée la localision des Atsimo-Andrefana 0.3 sites hydroélectriques potentiels ainsi que leurs localisations. Androy 0.0  La Figure 20 présente quant à elle la répartition du nombre de Total 1362.7 sites potentiels par région pour différentes gammes de puissances potentielles. « Sans considération technique ou économique, le potentiel en petite hydro à Madagascar se compose de plus de 350 sites potentiels de 1 à 20 MW avec une capacité cumulée d'environ 1350 MW » Page B-6 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Figure 19. Potentiel de la petite hydroélectricité consolidé par province et par région. Figure 20. Répartition du nombre de sites par région et par gamme de puissance potentielle. Page B-7 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B-8 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) 5.2. CONTRIBUTION DE LA PETITE HYDROÉLECTRICITÉ DANS LE DÉVELOPPEMENT DE MADAGASCAR  Tel que présenté dans les chaptitres précédents, le potentiel de puissance disponible), tel que détaillé au Chapitre 3 et, une Madagascar pour le dévelopment de la petite hydraulique est projection à moyen-terme avec une mise en œuvre des 17 sites important. hydroélectriques prometteurs identifiés et sélectionnés dans le  La petite hydraulique présente l'avantage d'un développement cadre de cette étude (section 4.5). Cette figure considére que les plus rapide (~ 2.5 à 4 ans), d'une meilleure progressivité dans la sources de production thermique restent identiques. Les données rencontre de la demande en électricité et d'un financement plus relatives aux autres énergies renouvelables ne sont pas facilement mobilisable que les grands sites. Ces derniers disponibles. nécessitent des développements plus longs (6 à 10 ans), des  La contribution de ces 17 sites prometteurs est de 176.55 MW, financements conséquents et peuvent rencontrer des contraintes soit une augmentation de 150% (de 114.9 MW à 231.5 MW) de socio-environnementales sévères. Etant donné la possibilité de la puissance disponible de source hydroélectrique. substitution thermique et la future augmentation de la demande  Ces chiffres témoignent de l’importance du développement de la sur le RIA, ces sites de petite hydraulique garderont tout leur petite hydroélectricité pour atteindre les objectifs du pays en attrait même dans le cas où un grand site est développé. terme de sécurité énergétique du pays et de développement  La Figure 21 met en évidence la contribution de la petite économique. hydraulique dans le dévelopment énergétique de Madagascar. Cette figure compare le mix énergétique en 2014 (en terme de Figure 21. Contribution à moyen terme de la petite hydraulique dans le développement de Madagascar. « La petite hydraulique présente l’avantage d’un développement plus rapide, d’une meilleure progressivité dans la rencontre de l’offre et de la demande en électricité et d’un financement plus facilement mobilisable que la grande hydraulique » Page B.9 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.10 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.11 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.12 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.13 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.14 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.15 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.16 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.17 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.18 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.19 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.20 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.21 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.22 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.23 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.24 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.25 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.26 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.27 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.28 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.29 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.30 ATLAS HYDROÉLECTRIQUE DE MADAGASCAR Potentiel de la petite hydroélectricité à Madagascar (1-20 MW) Page B.31 www.sher.be