L’agrivoltaïsme est l’alliance sur une même parcelle d’une production agricole significative et d’une production d’énergie renouvelable, tout en visant une synergie optimale entre les deux. Pour atteindre ce but, des installations agrivoltaïques, également appelées ombrières photovoltaïques agricoles, sont mises en place sur une parcelle donnée.
Il existe plusieurs types d’ombrières photovoltaïques agricoles correspondant à différents types d’agricultures (grandes cultures, viticulture, élevage bovin ou ovin…) et de besoins. Dans cet article nous vous expliquons ce que sont les ombrières photovoltaïques agricoles, les avantages qu’elles apportent et comment les intégrer à vos exploitations !
Qu’est-ce qu’une ombrière photovoltaïque agricole ?
Une ombrière photovoltaïque agricole est une installation de production d’énergie solaire, pensée spécifiquement pour s’adapter, protéger voire améliorer la production agricole d’une parcelle. Il en existe de plusieurs catégories : les panneaux verticaux bifaciaux, les panneaux fixes surélevés, les ombrières rotatives pilotées et les trackers.
Parmi ces différentes installations, que nous détaillons plus précisément sur notre site, nous pouvons distinguer deux grandes catégories : les technologies fixes (dont les panneaux sont immobiles) et les technologies pilotées (dont les panneaux sont pilotées grâce à un algorithme qui intègre en temps réel les données de microclimat issues de capteurs sur la parcelle – leur mouvement vient modifier l’ombre projetée au sol et sur les cultures).
Alors que les systèmes solaires “classiques” sont installés avec l’unique but de produire de l’électricité solaire, les ombrières photovoltaïques agricoles sont, quant à elles, pensées et mises en place dans le but de préserver la production agricole comme activité principale en offrant de réels services aux cultures. La production d’énergie vient après.
Les avantages des ombrières photovoltaïques agricoles
Les ombrières photovoltaïques agricoles offrent différents avantages à l’exploitation au sein de laquelle elles se situent.
Bénéfices agronomiques pour les cultures
Elles permettent, tout d’abord, d’offrir une protection aux cultures et aux élevages en leur apportant divers bénéfices agronomiques. Quand le bon taux d’ombrage est apporté par les installations agrivoltaïques, il va venir protéger les agricultures des stress auxquels elles font face (stress thermique, hydrique et oxydatif) lorsqu’elles subissent des aléas climatiques extrêmes. Nous pouvons notamment citer les bénéfices agronomiques suivants :
- Une adaptation de l’ombrage aux besoins de la plante afin de réduire les risques de brûlures et limiter l’évapotranspiration.
- La création d’un microclimat favorable à leur croissance en adaptant la température et l’humidité dans le sol et au niveau de la plante. Cela permet notamment une accumulation de froid suffisante lors de la dormance pour les cultures pérennes, ou une réduction du stress thermique en période de fortes chaleurs.
- L’amélioration du bien-être animal, les cheptels bénéficiant d’un plus grand confort thermique sous ombrage.
Les ombrières apportent également une protection face aux épisodes de grêle via l’installation de filets anti-grêle rendue possible sur certaines ombrières photovoltaïques agricoles pilotées.
Les installations agrivoltaïques peuvent contribuer à l’amélioration de la qualité des sols, en préservant leur biodiversité. Nous vous expliquons pourquoi la question de la biodiversité est centrale et comment nous évaluons sa préservation dans le contexte de projets agrivoltaïques dans cet article à retrouver sur le blog Ombrea.
Les bénéfices agronomiques mentionnés vont ainsi permettre d’accompagner l’exploitation agricole en stabilisant voire en développant ses rendements.
Production d’énergie
L’installation d’ombrières photovoltaïques agricoles va également permettre d’implanter une nouvelle activité sur l’exploitation : celle de la production d’énergie renouvelable. Bien que l’activité agricole reste principale, cette activité complémentaire va venir apporter une diversification des revenus pour l’agriculteur, participant de ce fait à la pérennisation de son exploitation.
Le saviez-vous ? L’électricité produite par les panneaux solaires est acheminée depuis le site jusqu’à un poste de livraison, ou de raccordement, par un câble souterrain. L’électricité est ensuite expédiée vers le poste source le plus proche, à partir duquel elle sera distribuée sur le réseau électrique jusqu’aux consommateurs finaux.
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Etudes de cas et témoignages
Dans le but d’étudier l’impact de nos ombrières photovoltaïques agricoles sur les cultures, nous avons mis en place 13 démonstrateurs partout en France.
Parmi ceux-ci, notre démonstrateur du Channay, inauguré en octobre 2021, a été construit dans le but d’expérimenter l’effet de nos panneaux verticaux bifaciaux sur différentes céréales (blé, orge, lentilles, luzerne…). A l’issue d’un an d’observation, en 2023, nous avons pu constater une augmentation du rendement de 19% pour le blé de printemps, 10,4% pour l’orge et 17,1% pour les lentilles. “Nous sommes de plus en plus exposés aux sécheresses, avec des épisodes de vent et de gel qui entraînent des dégâts importants sur nos cultures. […] Grâce aux panneaux photovoltaïques, les cultures sont mieux protégées avec plus d’ombre, moins de vent… En résumé, la coexistence de ces deux activités nous permet d’avoir un système agricole plus durable.” nous explique Jean-Philippe Delacre, exploitant agricole du site du Channay.
Notre démonstrateur de Rians, inauguré quant à lui en 2020, est situé dans le département du Var (83). Il s’agit d’une parcelle de vignes protégées par des ombrières translatives, dont la hauteur est adaptée au machinisme agricole. Nous avons pu constater un rendement sous ombrage supérieur en nombre de grappes, poids des grappes et poids par cep mais aussi un décalage des récoltes sous ombrage de 5 à 9 jours et avancement d’un an sur la date de la première récolte pour la parcelle protégée.
“On arrive à retrouver une maturité de la grappe de raisins comme dans le temps. La vigne finit son cycle tout à fait normalement, sans coups de chaleur ni sur les feuilles, ni sur la grappe.” témoignait Gauthier Hugues, agriculteur à Rians.
Installer des ombrières photovoltaïques sur son exploitation : comment ça marche ?
Le développement d’un projet agrivoltaïque dure entre 4 et 6 ans et se décompose en 3 temps.
- Le premier temps, phase de préprojet, correspond à la définition et à la qualification du projet. Celui-ci permet de valider la solution adaptée aux besoins spécifiques à chaque exploitation ainsi que sa faisabilité. Pour cela, chez Ombrea, nous nous appuyons sur des outils numériques développés en interne nous permettant de simuler les variations d’indicateurs d’intérêt sur une parcelle équipée d’un système agrivoltaïque en comparaison avec une zone de référence.
- Le deuxième temps couvre les différentes demandes d’autorisations nécessaires pour construire un projet agrivoltaïque. La contractualisation et le développement du projet peuvent prendre entre 2 et 4 ans.
- Finalement, le troisième temps correspond à la finalisation du chantier et à son exploitation. La phase d’exploitation est encadrée par la loi relative à l’accélération de la production d’énergies renouvelables (ou loi APER) et a une durée maximale de 40 ans. Sur cette période, un suivi annuel de la production agricole et énergétique sera réalisé par l’ADEME
Les questions fréquemment posées (FAQ)
Quels types de cultures peuvent bénéficier d’ombrières photovoltaïques agricoles ?
L’agrivoltaïsme étant un domaine en pleine croissance, l’étendue de ses possibilités reste encore à découvrir. Cependant, un système agrivoltaïque est fait pour être adapté aux besoins de toutes les cultures et élevages afin de leur apporter des bénéfices agronomiques.
Quel est le retour sur investissement pour une installation d’ombrières photovoltaïques agricoles ?
L’installation d’ombrières photovoltaïques agricoles a été encadrée par la loi APER, stipulant qu’elles ont l’obligation d’apporter un revenu durable à l’agriculteur tout en apportant des services agronomiques à la parcelle.
Les ombrières photovoltaïques agricoles affectent-elles la croissance des plantes ?
Les ombrières photovoltaïques agricoles ne doivent pas avoir un impact négatif sur les plantes et les animaux. Chez Ombrea, afin d’évaluer avec précision les effets sur les cultures de chaque projet agrivoltaïque que nous portons, nous nous appuyons sur nos outils numériques développés en interne. Ces outils nous permettent de simuler les variations d’indicateurs d’intérêt (température, humidité, irradiance) sur une parcelle équipée d’un système agrivoltaïque en comparaison avec une zone de référence, non équipée.
Quelles sont les principales contraintes pour l’installation des ombrières photovoltaïques agricoles ?
La principale contrainte pour l’installation des ombrières photovoltaïques agricoles est l’adéquation entre l’organisation du site agrivoltaïque et l’activité agricole, notamment la compatibilité entre son design et le machinisme agricole.
La connaissance des modes d’exploitations et des machinismes agricoles ainsi que notre étroite collaboration avec l’agriculteur tout au long du développement d’un projet nous permet de proposer des solutions où la synergie entre production d’énergie et production agricole est optimale.
Les ombrières agricoles photovoltaïques apportent donc de nombreux avantages à l’agriculture en engendrant des bénéfices agronomiques, un revenu significatif et une production d’énergie durable ! Vous souhaitez en savoir plus ? Le livre blanc “L’agrivoltaïsme en 10 questions” est disponible au téléchargement en un clic !
