L’agrivoltaïsme désigne une pratique combinant agriculture et photovoltaïque. Son objectif est d’allier une production d’énergie solaire à une production agricole pour créer des synergies. Opportunités pour le secteur agricole, bénéfices agronomiques, risques et précautions à prendre, cette thématique soulève de nombreuses questions auprès des professionnels du secteur auxquelles nous allons répondre dans cet article.
Origines de l’agrivoltaïsme et définition
Apparu dans les années 1980 au Japon, l’agrivoltaïsme se développe ensuite en Asie principalement en riziculture et en maraîchage. Cependant, il faudra attendre 30 ans pour voir émerger les premières centrales agrivoltaïques de taille significative. Les bénéfices du système sur les cultures protégées entrainent son développement dans une grande partie du monde.
Contribuant à la souveraineté alimentaire et énergétique, l’agrivoltaïsme apparait comme une opportunité pour les transitions agricole et énergétique. C’est pour répondre conjointement à ces défis que cette pratique émerge notamment en France près de 40 ans après son apparition en Asie.
Afin de garantir l’objectif initial de l’agrivoltaïsme, la loi pour l’Accélération des Energies Renouvelables est venue définir et encadrer cette pratique en 2023. Est définie comme une installation agrivoltaïque dans l’article 54, « une installation de production d’électricité utilisant l’énergie radiative du soleil et dont les modules sont situés sur une parcelle agricole où ils contribuent durablement à l’installation, au maintien ou au développement d’une production agricole ».
Une installation agrivoltaïque doit apporter au moins un des quatre services suivants :
- L’amélioration du potentiel et de l’impact agronomiques
- L’adaptation au changement climatique
- La protection contre les aléas climatiques
- L’amélioration du bien-être animal
S’ajoute à ces critères l’obligation de ne pas porter une atteinte substantielle à l’un des services cités ci-dessus ni même une atteinte limitée à deux des services. Ainsi, l’activité agricole doit rester l’activité principale sur le site et l’installation doit être réversible. Les décrets précisant les modalités d’application de cette loi sont en cours de rédaction.
Des bénéfices agronomiques, mais pas que
Les services et bénéfices apportés par l’agrivoltaïsme ne sont pas uniquement d’ordre agronomique. En effet, grâce à ce type d’installation des services environnementaux et économiques sont également rendus.
Les impacts sur le microclimat et les aléas climatiques ;
L’installation de panneaux au sein de parcelles agricoles cultivées et pâturées permet d’offrir les conditions nécessaires au bon développement des cultures et au bien-être animal. Ceci est possible grâce à l’alignement du microclimat de la parcelle avec les besoins des cultures et des animaux.
Grâce à l’ombrage créé, les paramètres de température et d’irradiation de la plante peuvent être adaptés. L’orientation, la hauteur et la typologie de technologie peut également apporter une protection face aux problématiques liées au vent, à l’eau et à la grêle. Une clôture ou des filets adaptés sur des parcs en élevage permet de réduire la prédation.
Les impacts sur le sol et la biodiversité ;
Les projets agrivoltaïques peuvent également avoir une contribution positive en termes de qualité du sol et biodiversité. L’implantation de bandes enherbées permet notamment un maintien des auxiliaires en étant un habitat pour la biodiversité.
L’implantation en intra-parcellaire permet de réduire la distance à parcourir par l’auxiliaire entre son habitat et sa proie. De même, la bande enherbée sera une zone fleurie qui assure le maintien des populations de pollinisateurs. En retenant la terre emportée grâce à un système racinaire bien implanté et en permettant l’infiltration de l’eau dans le sol, ces surfaces contribuent à réduire le risque d’érosion.
Les impacts sociétaux et de territoire ;
Les projets agrivoltaïques, comme tous les projets d’énergies renouvelables, sont avant tout des projets de territoire. Ils sont développés avec les acteurs locaux afin de contribuer aux enjeux locaux de par les retombées économiques mais également les mesures accompagnant le projet.
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Un éventail de technologies à mettre au service des cultures
Ombrières surélevées, modules pilotés, panneaux verticaux sont autant de technologies qui peuvent être utilisées pour rendre des services à l’agriculture.
- 1 : Panneaux verticaux. Ce système de panneaux fixes verticaux bifaciaux, à l’image de haies crée un effet brise-vent ayant l’avantage de protéger les cultures et limiter leur déshydratation. La technologie n’est pas l’unique déterminant des services rendus, chaque projet est différent. La hauteur et le nombre de pieux, l’orientation des panneaux, l’écartement inter-rangés sont autant d’éléments ajustables qui influent sur les services rendus par le projet.
- 2 : Ombrières et trackers dynamiques. Ces systèmes permettent de répondre aux besoins des cultures grâce à un pilotage dynamique permettant de moduler l’ombrage et ainsi de créer des conditions favorables au développement végétal.
- 3 : Ombrières fixes surélevées. En plus de l’ombre apportée, ce système fixe améliore les conditions d’humidité et de température au sol sous les panneaux. Cela permet une croissance plus homogène des cultures et une meilleure alimentation pour le troupeau.
Les projets pilotes et les REX sur sites agrivoltaïques
De nombreuses expérimentations ont eu lieu afin de prouver l’intérêt de l’agrivoltaïsme et d’optimiser son développement. Voici quelques-uns des bénéfices constatés sur nos sites pilotes.
Microclimat et aléas climatiques ;
Sur notre site Le Channay (21) où sont installés depuis fin 2021 des panneaux verticaux, des grandes cultures sont cultivées. Voici un aperçu des résultats constatés sur le microclimat en 2023 :
- Réduction de 2,5°C de la température du sol en mai et en juin
- Réduction de 18,5% de la vitesse des rafales de vent
Sur notre site d’Apt (84) où est installée une ombrière agrivoltaïque pilotable sur une parcelle de pruniers, voici les résultats constatés pendant la période de canicule d’août 2023 :
- Réduction de 3°C en moyenne de la température du sol à 55cm
Qualité et rendement ;
Sur notre site de Le Channay (21), voici un aperçu des résultats obtenus en 2023 :
- Lentilles +17,8% de rendement comparé à la zone témoin
- BTH (blé tendre hiver) +26% de rendement comparé à la zone témoin
Découvrez l’ensemble de nos sites pilotes dans notre espace interactif dédié !
Perspectives et avenir de l’agrivoltaïsme : l’évolution des technologies
L’agrivoltaïsme étant une pratique nouvelle, les technologies implantées dans une parcelle sont en plein développement. Les supports des panneaux photovoltaïques, les systèmes permettant de les diriger, les capteurs météorologiques sont encore en plein perfectionnement.
Grâce à nos outils d’aide au design des projets nous déterminons en phase de développement la technologie adaptée à la culture, aux animaux mais aussi au machinisme agricole. Nos simulateurs modélisent également les bénéfices générés par l’installation d’une technologie sur une parcelle donnée. Nos solutions sont donc parfaitement adaptées aux différentes techniques agricoles.
De plus, nous sommes pleinement investis dans l’innovation de notre secteur. Nous avons développé une application qui permet aux agriculteurs de contrôler le déploiement des panneaux photovoltaïques sur leurs installations : OmbreApp.
