Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme et quels sont ses avantages ?

L’agrivoltaïsme est une approche révolutionnaire, qui fusionne la production agricole avec la génération d’électricité solaire. Ce concept novateur, défini par la loi d’accélération de la production d’énergies renouvelables (AER), consiste à installer des panneaux solaires sur chaque parcelle agricole pour créer des installations agrivoltaïques. Concrètement, cela signifie que les panneaux solaires sont intégrés dans les exploitations culturales, en offrant une double fonctionnalité : la production d’électricité renouvelable et le maintien, voire le renforcement, de l’activité agricole sur la même surface. Cette approche présente plusieurs avantages majeurs. Elle permet de valoriser les parcelles agricoles tout en contribuant à la transition énergétique vers des sources durables. Aussi, elle offre aux agriculteurs une opportunité de diversification de leurs revenus tout en préservant les espaces des cultures. Grâce à cette synergie entre production agricole et énergie du soleil, l’agrivoltaïsme offre une réponse innovante et durable aux défis contemporains, en contribuant à la construction d’une société plus résiliente et respectueuse de l’environnement.

Les avantages de l’agrivoltaïsme

L’agrivoltaïsme est une solution novatrice. Elle allie productions agricoles et source renouvelable. Cette approche présente une multitude d’avantages, en contribuant à la fois à la croissance agricole et à la conversion énergétique, tout en optimisant l’utilisation des panneaux solaires et terres agricoles dans ces exploitations.

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Augmentation de la production agricole

En fournissant une ombre partielle aux cultures, les panneaux solaires favorisent une augmentation des rendements agricoles en protégeant les plantations des conditions météorologiques extrêmes, tout en libérant de la surface pour la production d’électricité solaire.

Réduction de l’évaporation de l’eau et de l’irrigation nécessaire

Cet ombrage réduit l’évaporation de l’eau du sol, et contribue à la conservation de l’eau et à la réduction de l’irrigation nécessaire pour les cultures. C’est une caractéristique particulièrement précieuse dans les régions où l’eau est rare.

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Utilisation efficace des terres agricoles et valorisation de surfaces négligées

L’agrivoltaïsme permet une meilleure valorisation des parcelles agricoles en France, en leur ajoutant une fonction supplémentaire de production de source renouvelable. Cela  favorise leur utilisation efficace et leur exploitation optimale.

Production de source renouvelable

En contribuant significativement au développement des énergies durables, l’agrivoltaïsme joue un rôle essentiel dans la lutte contre le changement climatique en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et en favorisant la protection des cultures.

Bénéfices économiques, environnementaux et sociaux

Sur le plan économique, l’agrivoltaïsme stimule la croissance locale en créant des emplois dans le domaine des sources renouvelables et de l’agriculture en France mais aussi dans de nombreuses régions. Cela dynamise les régions rurales. Egalement, cette pratique améliore la société, et notamment les conditions de travail de chaque agriculteur. Elle offre des revenus complémentaires grâce à des partenariats avec des fournisseurs d’énergie solaire, afinde contribuer à la production d’électricité verte.

Application de l’agrivoltaïsme

Pour mettre en place l’utilisation des systèmes agrivoltaïques, il est important de tenir compte des projets ayant déjà fait l’objet de réussite, que ce soit en France ou partout dans le monde. Mais aussi, il faut considérer le financement et les aspects techniques et réglementaires pour la concrétisation du projet.

Exemples d’implantations réussies d’agrivoltaïsme dans plusieurs régions du monde

L’émergence des serres photovoltaïques en Europe, notamment en Autriche, en Italie, en France et en Allemagne à partir de 2007, a marqué un tournant majeur dans l’agriculture et la source solaire. Ces installations pionnières ont substitué une partie des toits de serres par des panneaux solaires, en créant des systèmes agrivoltaïques novateurs, capables de résister à toute perturbation climatique. 

Cette diversification des approches pour exploiter simultanément l’énergie du soleil et les parcelles agraires a contribué au passage vers des solutions plus durables dans le secteur agricole et énergétique.

En Italie, des vignobles ont été équipés de systèmes agrivoltaïques comprenant des installations de panneaux solaires fixes sur une parcelle agricole. Même si des expérimentations aient révélé une légère diminution du rendement et des vendanges tardives, une étude sur la culture du cultivar Corvina dans la région de la Vénétie a souligné les avantages comme la baisse de la température maximale de l’air et du sol de 1 à 2 °C, ainsi que la réduction du stress des vignes pendant les périodes de fortes chaleurs. Cela démontre le potentiel bénéfique de l’agrivoltaïsme dans les vignobles.

Aux États-Unis, le village de Lucas au Kansas a démontré une collaboration réussie entre les agriculteurs locaux et les développeurs énergétiques, en augmentant la rentabilité des exploitations tout en stimulant la production d’énergie du soleil via des installations de panneaux photovoltaïques.

En Asie, le Japon a été un précurseur dans le déploiement de l’agrivoltaïque en plein champ dès 2004, avec plus de mille centrales agrivoltaïques mises en place dans le pays sur une période étendue jusqu’en 2017. Ce modèle novateur a inspiré d’autres nations à explorer cette synergie entre l’agriculture et l’énergie du soleil pour une durabilité accrue. 

En Inde, l’installation et l’utilisation des panneaux solaires ou centrales photovoltaïques dans les fermes a réduit la dépendance énergétique du pays tout en diversifiant les revenus de chaque agriculteur. En Chine rurale, l’agrivoltaïsme participe à la sécurité alimentaire en préservant les parcelles agraires et en permettant une production agricole continue malgré la production d’énergie du soleil, grâce à une collaboration fructueuse entre les agriculteurs et les acteurs de l’énergie.

En Afrique et en Amérique du Sud, de nombreuses initiatives d’agrivoltaïsme (installation de panneau photovoltaïque) contribuent également à la diversification des revenus agricoles et à la transition énergétique.

Modèles de financement et partenariats potentiels

BayWa r.e., grâce à un financement de 6,5 millions d’euros provenant du programme européen LIFE, prévoit de développer six projets combinant agriculture et production d’énergie du soleil dans cinq pays différents. Ces initiatives représentent des avancées significatives sur leurs marchés respectifs et visent à démontrer les avantages commerciaux et environnementaux de l’agrivoltaïsme en tant que stratégie d’adaptation aux changements climatiques. BayWa r.e. cherche à promouvoir la viabilité de l’agrivoltaïsme et à explorer ses applications innovantes, en travaillant en étroite collaboration avec :

• L’UE
• Les propriétaires
• Les exploitants agricoles 
• Les communautés locales

Un exemple notable est celui du programme EU LIFE ADAPT-PV, où BayWa r.e. s’engage à accroître la résilience au changement climatique des projets dans la filière de l’arboriculture fruitière en France, en Espagne et aux Pays-Bas. Ces initiatives combinent protection des cultures et production de source solaire verte via l’installation de centrales photovoltaïques, tout en intégrant un modèle de financement innovant. 

D’autres projets, comme le LIFE LEAD-PV de l’UE en Allemagne, en Espagne et en Italie, étudient le déploiement de l’agrivoltaïsme aux côtés des grandes cultures, en offrant une réponse aux défis de la croissance démographique et de la demande énergétique croissante.

Ces initiatives repoussent les limites de l’agrivoltaïsme et fournissent des informations précieuses pour affiner les initiatives futures. Par exemple, le projet en France, situé en Auvergne Rhône-Alpes, vise à étudier l’effet de l’ombre partielle des panneaux solaires sur différentes variétés de pommiers. Cette analyse, développée en collaboration avec les acteurs locaux, permettra de mieux comprendre les implications agronomiques et économiques de l’agrivoltaïsme dans la région.

A part les financements européens, des partenariats industriels comme celui entre Sun’Agri et ITK ouvrent de nouvelles perspectives dans le domaine de l’agrivoltaïsme. En combinant l’expertise en agronomie de ITK avec la technologie d’ombrage dynamique de Sun’Agri, cette collaboration vise à développer des solutions agrivoltaïques innovantes pour faire face aux défis climatiques de cette filière. Grâce à des modèles de croissance des plantes intégrant l’impact de l’ombrage, Sun’Agri et ITK peuvent proposer des offres personnalisées aux agriculteurs, et contribuer à une agriculture plus durable et résiliente face aux changements environnementaux.

Considérations techniques et réglementaires pour une mise en œuvre réussie de l’agrivoltaïsme

Pour mener à bien un projet d’agrivoltaïsme, une évaluation minutieuse du site est essentielle pour anticiper les défis et évaluer les opportunités. 

Évaluation du potentiel solaire du terrain

Le succès de l’initiative dépend en grande partie du potentiel solaire du site, en déterminant la quantité de source solaire disponible pour la production d’électricité. Cette évaluation prend en compte des facteurs comme la latitude, l’altitude, l’orientation et l’inclinaison du sol.

Évaluation du terrain disponible et de son état

Il est important de déterminer le terrain utilisable ainsi que son état, sans compromettre l’activité agricole. Cette analyse doit tenir compte des besoins des cultures ou de l’élevage, ainsi que de l’espace nécessaire pour les équipements annexes.

Évaluation de la distance de raccordement avec le réseau électrique

La proximité avec le réseau d’électricité influence la rentabilité du projet. Une distance plus grande entraîne des coûts de raccordement plus élevés et des pertes d’énergie plus importantes. Une analyse préliminaire de l’infrastructure et du système électrique est donc nécessaire.

Évaluation de la viabilité économique du projet

L’analyse de la rentabilité d’une installation agrivoltaïque sur le long terme est importante, en tenant compte des investissements initiaux, des revenus générés, des coûts d’exploitation et de maintenance des systèmes, ainsi que des incitations fiscales.

Compréhension de la réglementation locale et du code

Pour assurer le succès d’une initiative d’agrivoltaïsme, il est impératif de respecter les réglementations nationales et locales en vigueur (décret et loi), notamment en matière d’urbanisme et d’environnement. Cela englobe l’obtention des autorisations administratives requises, la conformité avec les normes légales et la prise en compte du code de l’urbanisme. Une compréhension approfondie de ces règlements est nécessaire pour garantir la légalité de l’initiative et éviter tout conflit avec les autorités locales et la loi en vigueur.

Analyse d’impact environnemental (EIE) pour le développement durable

Dans certains cas, la mise en œuvre d’une initiative agrivoltaïque et l’ensemble de son système, nécessite la réalisation d’une Étude d’Impact Environnemental (EIE) afin d’évaluer les répercussions sur l’écosystème local et la santé publique. Cette analyse, réalisée par des experts agréés, doit être soumise à l’approbation des autorités compétentes. En intégrant le système photovoltaïque dans l’exploitation agricole, il est essentiel de garantir que la croissance de l’initiative photovoltaïque respecte les normes environnementales et contribue au développement durable de la région.

Planification du projet

Une planification détaillée est essentielle, pour une installation agrivoltaïque. Cela comprend :

• L’évaluation de la faisabilité de l’installation agrivoltaïque
• La conception de la centrale agrivoltaïque
• L’obtention des autorisations
• Le financement
• La construction
• L’exploitation  
• La maintenance

Ainsi, l’agrivoltaïsme offre des avantages économiques, environnementaux et sociaux. Pour sa mise en place, il est essentiel de prendre en compte les aspects techniques et réglementaires. Une planification rigoureuse est nécessaire pour garantir le succès du projet. Participez à ce passage vers une énergie plus propre et une agriculture durable.