Les champs solaires sont souvent opposés à l’agriculture car ils remplacent des terres agricoles, l’idée est donc d’associer les deux activités. L’agrivoltaisme est l’ensemble des technologies qui permettent d’associer la production d’énergie solaire avec l’agriculture ou l’élevage. Cette idée, relativement récente, permet de répondre au besoin grandissant en énergie verte sans être un frein pour l’activité agricole.
L’agrivoltanisme peut avoir de nombreux bienfaits pour les différentes cultures et les différents élevages. Les panneaux peuvent permettre une adaptation des cultures aux changements climatiques, l’ombrage peut permettre la survie de certaines cultures qui ne sont pas résistantes au soleil ou éviter une trop forte évaporation des sols.
Les palissades solaires ou les ombrières photovoltaïques agricoles protègent les cultures des intempéries en réduisant le vent ou la pluie par exemple, ce qui
peut augmenter les rendements des plantations en plus de fournir une production
énergétique. Les ombrières solaires améliorent également le bien-être des animaux d’élevage en servant de points d’ombre.
Pourquoi l’’agrivoltaïsme est-il une opportunité ?
Selon le GIEC, la production agricole doit augmenter de 50% d’ici 2050 pour permettre de nourrir la population mondiale grandissante. Dès lors, il est primordial de préserver les terres cultivables, on estime que le surplus de production nécessite environ 500 Mha supplémentaires. En parallèle, la France s’est engagée à atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 et la filière solaire aura un rôle majeur à jouer dans cette transition. Pourtant les experts des grandes centrales solaires au sol alertent sur la réduction de la disponibilité des terrains dits « dégradés » (ancien terrain minier, site industriel abandonné, terrain militaire etc.) Ces terrains accueillent la plupart des sites solaires aujourd’hui.
Pourtant l’objectif solaire prévoit un déploiement de l’ordre de 40 GW d’ici 2028 et la barrière principale est la disponibilité des terrains. L’élevage et l’agriculture occupent environ 30 millions d’hectares en France en 2024, c’est donc une source attrayante pour les développeurs solaires mais la production solaire ne doit pas supplanter la production alimentaire.
Les typologies de projets agrivoltaisme
Les Ombrières dynamiques :
Les ombrières dynamiques ou sur tracker sont des panneaux solaires au-dessus des plantations qui permettent de maximiser ou protéger les cultures. Elles sont pilotables et permettent donc de protéger les plantations du soleil et des intempéries. Des tests ont prouvé que les ombrières dynamiques peuvent permettre de réduire la consommation d’eau d’une plantation de 34% et donc de diminuer drastiquement les besoins en irrigation.
Ce système est principalement déployé pour les vignes, le maraîchage et l’arboriculture, dans le cas des vignobles, le rendement n’est pas impacté, en revanche l’odeur et le goût peuvent être améliorés sur certaines variétés selon Vigne France.
Les ombrières fixes :
Les ombrières fixes sont des installations en hauteur permettant un couplage avec toutes les productions agricoles requérant des travaux culturaux, mécanisés ou non. Ces types d’installations agricoles sont relativement variés, certaines se rapprochent des structures de serres photovoltaïques sans parois verticales et peuvent même être appelées « serres ouvertes » ou « protection photovoltaïque ». Elles sont principalement utilisées pour la culture du maïs et du blé. Elles sont moins flexibles que les ombrières sur tracker et ne permettent donc pas d’accueillir toutes les cultures.
Les ombrières solaires pour l’élevage:
Ces ombrières sont souvent des îlots parsemés sur les pâturages pour les bovins ou des bovidés ou sur les terrains destinés aux volailles. Ils permettent de varier l’environnement des animaux et d’offrir une protection contre les intempéries ou les fortes chaleurs et donc d’améliorer les rendements de l’élevage.
L’association de l’élevage en dessous des panneaux solaires provoquent un encrassement plus important du fait de la poussière et de l’ammoniac qui vient se déposer sur les panneaux solaires, le besoin en nettoyage est donc plus important.
Les systèmes automatiques d’alimentation ou de traitement peuvent aussi être alimentés par les ombrières solaires et permettent des économies d’énergie non négligeable. Il est à noter qu’aujourd’hui, les ombrières solaires ne sont pas considérées comme des points d’ombre valables pour les labels d’agriculture biologique.
Les centrales solaires au sol:
Les centrales solaires au sol ne sont pas compatibles avec l’agriculture à l’exception de certaines applications particulières comme les installations en PV verticales qui peuvent remplacer une haie végétale par exemple. En revanche, elles sont plus classiques et plus développées que les autres applications et elles se combinent parfaitement à l’élevage ovin.
Les panneaux permettent aux animaux de s’abriter, ainsi que de limiter l’impact des aléas climatiques sur le terrain (sécheresse, gel). Une installation idéale pour répondre aux enjeux du dérèglement climatique.
Les bêtes d’élevage apportent aussi leur avantage en entretenant le sol des centrales et limitant donc le besoin en entretien pour éviter les ombrages et permettent de faciliter le nettoyage de la centrale.
Solaire flottant et pisciculture :
Le solaire flottant peut être une bonne association avec l’élevage de poissons. Elle permet de limiter les fortes chaleurs de l’eau en offrant un ombrage sur l’eau et les panneaux offrent aussi une défense contre les prédateurs potentiels.
L’agrivoltaisme est donc une opportunité pour le solaire de se développer en symbiose avec l’agriculture et non plus dans une opposition entre les deux activités pour les terres disponibles.
Les centrales agrivoltaïques sont très variées et vont probablement encore se diversifier dans les années à venir, le gouvernement et les agriculteurs doivent donc travailler de pair pour combiner au mieux la production agroalimentaire et la production électrique. Ces enjeux sont cruciaux et doivent être directement alignés avec les objectifs énergétiques, la réalité économique des agriculteurs mais aussi les conditions du terrain et le dérèglement climatique.
L’agrivoltaisme en bref
L’agrivoltaïsme, c’est l’alliance parfaite entre agriculture et énergie solaire. Cette solution ingénieuse optimise l’usage des terres en combinant la production agricole et les panneaux photovoltaïques. Sous l’effet du rayonnement solaire, les cellules photovoltaïques en silicium captent l’énergie et génèrent un courant continu. Ce dernier est ensuite transformé en courant alternatif grâce à un onduleur, prêt à alimenter le réseau électrique.
Mais ce n’est pas tout : les panneaux, en créant une ombre partielle, protègent les cultures contre un excès d’ensoleillement. Résultat ? Des récoltes préservées et des kWh d’électricité propre produits. Que ce soit en autoconsommation ou dans une centrale solaire, cette technologie s’adapte à de nombreux besoins. Elle soutient le développement des énergies renouvelables tout en répondant aux appels d’offres liés aux projets durables. Chaque kilowatt produit est un pas de plus vers une transition énergétique réussie.
En complément, certaines installations peuvent intégrer des technologies solaires thermiques ou thermodynamiques, maximisant ainsi l’efficacité globale de la centrale photovoltaïque tout en diversifiant ses usages énergétiques.
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