L’agrivoltaïsme : l’essentiel à savoir
Sommaire
En quoi consiste l’agrivoltaïsme ?
Le terme agrivoltaïsme est une contraction des mots « agriculture » et « photovoltaïque ». Il désigne un système qui combine une production d’électricité verte à partir de panneaux solaires photovoltaïques et une production agricole sur une même surface. L’idée est d’optimiser le partage de la lumière entre les deux activités. Et ce, en tenant compte du type de culture, du type d’élevage et du climat.
Pour rappel, l’agrivoltaïsme n’est pas un nouveau concept. Il a été évoqué pour la première fois en 1981 par Adolf Goetzberger et Armin Zastrow. Il s’est ensuite développé au Japon à partir de 2004, et depuis, il s’est répandu dans le monde entier, notamment en Europe, en Chine et aux États-Unis.
Remarque
L’agrivoltaïsme peut avoir différentes appellations selon les pays ou régions considérés. En voici quelques-unes : agri-photovoltaïque, agrophotovoltaïque, agrovoltaïque, solar sharing, agri-PV ou encore agrinergie.
Comment fonctionne l’agrivoltaïsme ?
Le principe de base de l’agrivoltaïsme est simple : utiliser des panneaux solaires photovoltaïques pour produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire tout en laissant passer une partie de la lumière nécessaire à la croissance des plantes et des animaux d’élevage. On évite ainsi le gaspillage de l’espace et on crée une synergie entre les deux productions.
Comment optimiser le partage de la lumière entre la production d’électricité et la production agricole ?
Plusieurs critères et contraintes doivent être pris en compte pour concevoir un système agrivoltaïque efficace et durable
Le type de culture
choisir des cultures qui supportent bien l’ombrage ou qui ont besoin d’une protection contre le soleil comme les cultures maraîchères, les vignes, les arbres fruitiers ou les plantes aromatiques. Ces cultures ont une capacité limitée à catalyser la lumière pour la photosynthèse. Au-delà d’un certain seuil, la lumière devient inutile, voire nuisible pour elles. Et ce seuil est appelé saturation photosynthétique. En réduisant l’excès de lumière grâce aux panneaux solaires, on évite le stress oxydatif des plantes et on améliore leur qualité.
Le type d’élevage
prendre en compte les besoins spécifiques des animaux concernés pour pouvoir leur offrir tout ce dont ils ont besoin pour leur bien-être, leur croissance et leur développement.
Le climat
adapter le système agrivoltaïque aux conditions climatiques locales. Il faut tenir compte des variations saisonnières et journalières de l’ensoleillement, de la température, de l’humidité et du vent. Le climat a, en effet, une influence sur le niveau de saturation photosynthétique des plantes qui varie selon les saisons et les heures de la journée.
L’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires
dépendent de la latitude du lieu, de la trajectoire du soleil et du type de culture. Il faut orienter et incliner les panneaux solaires de manière à maximiser la production d’électricité tout en minimisant l’ombrage sur les cultures. Il faut aussi éviter les phénomènes de réflexion ou d’éblouissement qui peuvent nuire aux plantes ou aux animaux.
La hauteur et la distance des panneaux solaires
dépendent de la taille et de la forme des cultures. Il faut placer les panneaux solaires à une hauteur suffisante pour ne pas gêner le passage des machines agricoles ou des travailleurs. Il faut aussi respecter une distance minimale entre les panneaux solaires pour permettre une bonne ventilation et une bonne diffusion de la lumière.
Différents types d’installations agrivoltaïques possibles
L’agrivoltaïsme est compatible avec différents types d’installations. Tout dépend des ressources à disposition, du terrain (caractéristiques, contraintes, usage, surface…), du climat, de la topographie, etc.
Installations au-dessus des cultures ou des abris d’élevage
Les panneaux solaires photovoltaïques sont placés sur des structures métalliques ou en bois directement au-dessus des cultures (serre solaire photovoltaïque ou abris solaire, par exemple). Ils peuvent être orientables, pivotants suivant le mouvement du soleil, ou fixes selon le degré d’ombrage souhaité si la direction du soleil ne varie pas trop tout au long de la journée.
Ce type d’installation est plus adapté aux cultures basses ou aux pâturages.
Installations agricoles
Les panneaux solaires photovoltaïques sont installés sur les toitures ou les façades de bâtiments agricoles qui deviennent des bâtiments solaires. Les panneaux solaires peuvent être intégrés au bâti ou posés en surimposition.
Bâtiment solaire photovoltaïque neufSur quel type de terrain agricole peut-on réaliser un projet agrivoltaïque ?
Terres d’élevage
Les terres d’élevage sont celles destinées à l’élevage d’animaux comme les bovins, les ovins (agrivoltaïsme ovin), les caprins ou les volailles. Il peut s’agir de pâturages, de prairies…
L’agrivoltaïsme peut être bénéfique pour les terres d’élevage, car il peut :
- Améliorer le confort et le bien-être des animaux en leur offrant de l’ombre, de la fraîcheur et de l’eau.
- Augmenter la productivité et la qualité des produits animaux en réduisant le stress thermique, les maladies et la mortalité des animaux.
Pour avoir de plus amples informations sur l’intégration de systèmes agrivoltaïques dans les exploitations d’élevage, consultez ce guide
Les terres de cultures
Les terres de culture sont celles utilisées pour la production végétale comme les céréales, les légumes, les fruits ou les fleurs. Nous pouvons citer les champs, les vignes, les vergers ou les serres.
L’agrivoltaïsme contribue à :
- Protéger les plantes du stress hydrique et thermique en limitant l’évaporation de l’eau du sol et en atténuant les variations de température.
- Améliorer la qualité et le rendement des cultures en modulant l’exposition au soleil selon les besoins des plantes.
Les avantages de l’agrivoltaïsme au-delà de la production d’énergie
L’agrivoltaïsme présente de nombreux avantages pour les agriculteurs tout en contribuant à la transition énergétique. Les panneaux solaires protègent cultures et animaux contre les aléas climatiques, créant un microclimat favorable. La vente d’électricité ou les loyers versés assurent un revenu complémentaire stable. L’ombre réduit le stress thermique du bétail, améliorant sa productivité et sa santé. Ce système permet une meilleure gestion de l’eau et des terres, notamment pour les parcelles moins fertiles. Il facilite l’adaptation au changement climatique en contrôlant la température et l’humidité. Enfin, il améliore les conditions de travail en créant des espaces ombragés.
Ce qu’il faut retenir, c’est que pour pouvoir en tirer pleinement profit, il est important d’investir dans une installation adaptée aux besoins des plantes et des animaux, à la configuration du terrain et au climat de la région concernée.
Ce qu’il faut retenir, c’est que pour pouvoir en tirer pleinement profit, il est important d’investir dans une installation adaptée…
L’agrivoltaïsme est-il règlementé par la loi ?
Oui, l’agrivoltaïsme est régi par des règlementations spécifiques. Des textes legislatifs (dont le décret de l’agrivoltaïsme) encadrent l’installation et l’exploitation des systèmes agrivoltaïques. Ils garantissent que chaque projet agrivoltaïque respecte les normes environnementales et agricoles (protection des droits des agriculteurs, utilisation et préservation des sols, protection des cultures…) tout en assurant une intégration harmonieuse des centrales photovoltaïques dans les activités agricoles. En d’autres termes, l’objectif est de s’assurer que l’aménagement soit réalisé de manière durable et responsable, contribuant à la transition énergétique tout en soutenant l’agriculture.
C’est pour cette raison que des autorisations administratives sont requises avant toute mise en œuvre agrivoltaïque. Celles-ci peuvent inclure des permis de construire, des évaluations d’impact environnemental, des accords spécifiques des autorités concernées, etc.
Les différents modèles économiques de l’agrivoltaïsme
L’agrivoltaïsme propose plusieurs modèles économiques permettant de financer les projets de manière viable et durable. Ces modèles varient en fonction des besoins et des ressources des agriculteurs, de la taille de l’exploitation et de l’objectif du projet.
Il est important de noter que le cadre règlementaire de l’agrivoltaïsme est encore en cours d’élaboration, ce qui peut influencer l’évolution de ces modèles économiques.
Pour améliorer ces résultats et poursuivre ses engagements, Technique Solaire s’est fixé les objectifs d’amélioration suivants.
Le modèle de tiers investissement, privilégié chez Technique Solaire, présente de nombreux avantages pour les agriculteurs. Dans ce cadre, un tiers investisseur, qu’il soit développeur ou énergéticien, finance entièrement le projet agrivoltaïque. Cet investisseur perçoit les revenus générés par la vente de l’électricité produite tout en versant un loyer à l’agriculteur en contrepartie de l’exploitation de ses terres.
Ce modèle est particulièrement avantageux pour les agriculteurs car il ne nécessite pas de capital initial important, leur permettant ainsi de bénéficier des avantages de l’agrivoltaïsme sans avoir à supporter le poids financier de l’installation.
Le modèle d’autofinancement, bien que théoriquement possible, est actuellement quasi inexistant dans la pratique. Cette rareté s’explique principalement par la complexité du montage du dossier et l’importance des financements à apporter. Ce modèle est particulièrement adapté aux petites installations photovoltaïques.
Dans ce modèle, l’agriculteur prendrait en charge lui-même le financement de l’installation agrivoltaïque, parfois avec le soutien de subventions ou de prêts.
Si ce modèle était mis en œuvre, il offrirait à l’agriculteur la possibilité de consommer l’énergie produite pour ses propres besoins énergétiques, favorisant ainsi l’autoconsommation. L’excédent d’électricité pourrait être revendu au réseau public, générant des revenus supplémentaires. Cette approche contribuerait à l’indépendance énergétique des exploitations agricoles tout en offrant une source potentielle de revenus complémentaires.
Au-delà des modèles classiques, il existe des options hybrides et participatives qui offrent une flexibilité accrue, bien que ces modèles soient encore peu développés. L’agriculteur peut, par exemple, devenir co-actionnaire du projet, que ce soit de façon minoritaire ou majoritaire. Le financement peut également impliquer la participation de citoyens ou du territoire à travers des mécanismes de financement participatif.
Ces approches permettent non seulement de diversifier les sources de financement, mais aussi d’ancrer les projets agrivoltaïques dans leur territoire. Par ailleurs, des collectifs d’agriculteurs ont la possibilité de se regrouper pour lancer des projets photovoltaïques communs, mutualisant ainsi les ressources et les risques.
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