L’agrivoltaïsme, une synergie ?

L’agriculture : un secteur en mutation

La France est un acteur majeur de la production agricole en Europe, positionnée au 1er rang européen en termes de productions végétales, animales et de services agricoles (soit 77 milliards d’euros par an en 2019)[1], 46 % du territoire français est alloué à l’usage agricole. Or depuis quelques décennies, le secteur agricole traverse une profonde mutation socioéconomique, avec :

• Une concentration des exploitations agricoles, soit une hausse des formes sociétaires et des grandes exploitations ;
• Une baisse des aides aux productions agricoles passant à un budget total de 7,69 M€ en 2005 à 6,67 M€ en 2019 ;
• Une baisse de l’emploi salarié et non salarié, accompagnée d’une baisse de la part des personnes de moins de 40 ans travaillant dans le secteur agricole[2].

De plus, face au dérèglement climatique, la vulnérabilité des exploitations agricoles s’accroit avec une dégradation potentielle des débouchés agricoles (baisse des rendements, perte de qualité des produits) et une augmentation des coûts d’exploitation pour la mise en place de moyens de luttes contre les aléas météorologiques et biologiques délétères : sécheresse, gel « tardif », bioagresseurs, Influenza etc. Dans un contexte de transition énergétique et écologique, l’agriculture est appelée à lutter contre le réchauffement climatique ou encore la surexploitation de l’eau. En effet, la Stratégie Nationale Bas Carbone préconise, d’ici 2050, une réduction de 50 % des émissions de gaz à effet de serre issues de l’agriculture, soit environ 40 Mt de CO2 (10 % de la part totale nationale)[3]. Cette transition agricole reste un défi important pour les propriétaires et les exploitants dont les principales problématiques concernent leur capacité d’investissement, le risque de perte de chiffre d’affaires ou encore le besoin de nouvelles solutions techniques. Dans ce contexte, la recherche de solutions techniques et financières a mené à une réflexion vers une synergie entre l’agriculture et le développement de projets photovoltaïques : pan primordial de la transition écologique. Les développeurs photovoltaïques, en partenariat avec leurs partenaires agricoles, se sont intéressés au développement de projets dits « agrivoltaïques », pour venir répondre aux enjeux de la transition agricole et énergétique.

l’agrivoltaïsme : une synergie entre production agricole et production photovoltaïque

Depuis quelques années, le développement de projets agrivoltaïques s’est accentué, notamment grâce à la mise en place annuelle d’un Appel d’Offre Innovation par la Commission de Régulation de l’Energie (CRE). Le cahier des charges de cet appel d’offre définit alors les installations agrivoltaïques comme des « installations permettant de coupler une production photovoltaïque secondaire à une production agricole principale en permettant une synergie de fonctionnement démontrable^[5]. » Ce mécanisme de soutien constitue le principal levier en France pour le financement de tels projets, avec la contractualisation sur 20 ans d’un tarif de rachat de l’électricité par l’état français. D’autres leviers sont disponibles, comme les Appels à Manifestation d’Intérêt (p. ex. feuille de route Néo Terra^[6]) ou encore à travers la revente directe de l’électricité à un agrégateur/consommateur privé (Power Purchase Agreement). Chez Technique Solaire, l’investissement est porté par le groupe, permettant à l’agriculteur de développer son nouveau projet agricole tout en préservant sa capacité d’investissement propre. Ce modèle d’affaire assure le financement de la construction de l’installation agrivoltaïque ainsi que l’achat du matériel technique nécessaire à la mise en place et à la pérennité de l’activité agricole, ainsi que les éléments de protection supplémentaires pour garantir une prévention optimale face aux aléas climatiques, aux risques biologiques et sanitaires.

Quels sont les enjeux d’une installation agrivoltaïque ?

La conception des installations agrivoltaïques est menée en étroite collaboration entre l’Agriculteur et Technique Solaire, avec comme point de départ : l’identification des besoins agricoles. À partir de ces besoins identifiés, l’installation agrivoltaïque est conçue sur mesure, avec comme fil conducteur :

• La construction d’une solution technique adaptée aux besoins agricoles ;
• La préservation des pratiques agricoles conventionnelles ;
• L’optimisation du partage lumineux en faveur de la production agricole ;
• La réversibilité de l’installation.

Afin d’évaluer les impacts de l’activité photovoltaïque sur les activités agricoles, de plus en plus de travaux de recherche se sont mis en place^[7], démontrant les bénéfices des panneaux solaires pour l’exploitation agricole, notamment sur :

• Le microclimat : la présence de panneaux solaires limite le rayonnement, en réduisant la température maximale, en limitant la variation nycthémérale de température à l’échelle de la journée ^[8] ;
• Le bienêtre animal : l’apport d’ombrage par les panneaux solaires réduit l’intensité du stress thermique ^{[9] [10]} ;
• L’optimisation de l’irrigation en réduisant l’évapotranspiration des cultures et l’évaporation à la surface du sol ^[11];

En parallèle, de nombreux organismes (association, institut, laboratoire de recherche, etc.) formulent des préconisations afin que les projets soient les plus adaptés entre la production agricole et la production photovoltaïque : Plateforme Verte, AFNOR, IDELE, INRAe, etc.

Conclusion

Le dérèglement climatique, le contexte socio-économique agricole, les contraintes liées à la transition agricole et énergétique sont source d’incertitudes pour de nombreuses exploitations agricoles. Face à ces enjeux, l’agrivoltaïsme apporte des solutions. Le modèle d’affaire avantage la création, le renouvellement d’ateliers agricoles, en faveur de la pérennisation à long terme de l’exploitation. Cette approche synergétique a comme clef de voute, la réponse aux besoins agricoles et la création d’un projet agrivoltaïque réalisée en étroite collaboration entre le monde agricole et Technique Solaire. Vous avez un projet ? Vous souhaitez avoir plus d’informations ? Contactez Baptiste Voltz : baptiste.voltz@techniquesolaire.com Sources et références :

[1] Eurostat – Comptes de l’agriculture (2019 provisoire)

[2] Mémento Statistique Agricole 2020 – L’agriculture, la forêt, la pêche et les industries agroalimentaires –Février 2020 – Agreste

[3] https://www.ecologie.gouv.fr/strategie-nationale-bas-carbone-snbc

[4] A. Goetzberger et A. Zastrow, « On the Coexistence of Solar-Energy Conversion and Plant Cultivation », International Journal of Solar Energy, vol. 1, no 1,‎ 1er janvier 1982, p. 55–69

[5] Cahier des charges de l’appel d’offres portant sur la réalisation et l’exploitation d’Installations de production d’électricité innovantes à partir de l’énergie solaire, sans dispositifs de stockage – AO PPE PV Innovant – Version août 2021 – Commission de Régulation à l’Energie

[6] https://www.neo-terra.fr/feuille-de-route/nouveau-mix-energetique

[7] L’agrivoltaïsme appliqué à l’élevage des ruminants – Guide à destination des éleveurs et des gestionnaires de centrales photovoltaïques au sol – Septembre 2021- Institut de l’élevage (IDELE)

[8] Marrou H., Guilioni L., Dufour L. Dupraz C., Wery J., 2013. Microclimate under agrivoltaic systems: is crop growth rate affected in the partial shade of solar panels?

[9] Payen C., 2017. Evaluation du potentiel de l’agroforesterie, impacts de la présence d’arbres sur le comportement et le bien-être des ovins pâturant des prés-vergers. Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur ISA Lille.

[10] Madej L., 2020. Dynamique végétale sous l’influence de panneaux photovoltaïques sur 2 sites prairiaux pâturés. Milieux et Changements globaux.

[11] Hassanpour Adeh, E., Selker, J. S., & Higgins, C. W. (2018). Remarkable agrivoltaic influence on soil moisture, micrometeorology, and water-use efficiency. PloS one, 13(11)