Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme et pourquoi suscite-t-il un tel engouement chez les agriculteurs et experts en énergie durable ? Cette pratique novatrice associe panneaux solaires et terres agricoles pour produire de l’électricité tout en optimisant les cultures. En quoi l’agrivoltaïsme peut-il transformer l’avenir des exploitations tout en répondant aux défis climatiques actuels ? Découvrez comment cette solution révolutionnaire allie innovation, rentabilité et respect de l’environnement.
Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme ?
Définition de l’agrivoltaïsme
L’agrivoltaïsme est une pratique novatrice qui combine production agricole et énergie solaire sur une même surface.
Des panneaux photovoltaïques sont installés de manière stratégique pour optimiser les rendements agricoles tout en générant de l’électricité verte.
Ce système répond à deux enjeux majeurs : la transition énergétique et l’adaptation de l’agriculture aux changements climatiques.
En offrant une ombre partielle, les panneaux solaires protègent les cultures ou bétail des conditions extrêmes, comme la sécheresse ou les fortes chaleurs.
De plus, les technologies modernes, comme les structures inclinables ou mobiles, adaptent l’exposition des panneaux aux besoins des plantes.
L’agrivoltaïsme représente donc une solution durable face aux défis environnementaux, tout en diversifiant les revenus des agriculteurs.
Origine et concept de base
Origine
Le concept d’agrivoltaïsme a été proposé en 1981 par les chercheurs allemands Adolf Goetzberger et Armin Zastrow. Ils ont exploré l’idée de combiner production agricole et énergie solaire sur une même surface, optimisant ainsi l’utilisation des terres.
Plus tard, en 2004, le Japonais Akira Nagashima a développé les premières installations agrivoltaïques. Il a su démontrer leur efficacité à réduire l’excès de lumière capté par les cultures sans diminuer les rendements agricoles.
Le concept
L’agrivoltaïsme repose sur l’idée d’une synergie entre agriculture et énergie solaire. Les panneaux photovoltaïques, installés au-dessus des cultures, sont positionnés de manière à :
➡️ Fournir une ombre partielle, réduisant les impacts du stress thermique et hydrique.
➡️ Générer de l’électricité renouvelable, tout en préservant la productivité des terres agricoles.
Des études indiquent que cette approche peut améliorer les rendements agricoles de certaines cultures de 5 à 15 % grâce à une meilleure gestion des ressources climatiques.
En parallèle, les panneaux solaires permettent de produire de l’énergie verte, essentielle pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Les différents types de projets agrivoltaïques
Systèmes existants
👉 Installations mobiles ou inclinables (trackers solaires)
Ces installations utilisent des trackers solaires pour ajuster l’orientation des panneaux selon l’ensoleillement et les besoins des cultures.
– Avantage clé : Adaptabilité optimale pour maximiser la production énergétique tout en ajustant l’exposition solaire des cultures.
– Statistique : Ces systèmes augmentent l’efficacité énergétique de 10 à 25 % et peuvent améliorer les rendements agricoles de 5 à 15 %.
– Exemple : Un projet au Japon a démontré que l’utilisation de trackers mobiles permet une meilleure régulation de la photosynthèse.
👉 Installations fixes
Les panneaux sont immobiles, montés sur des structures rigides au-dessus des cultures ou des pâturages.
– Avantages : Facilité d’installation, coût réduit, et robustesse.
– Limite : L’ombre statique peut réduire la lumière nécessaire à certaines cultures. De plus, la production est moins optimale car l’inclinaison reste la même peu importe la position du soleil.
👉 Structures suspendues
Les panneaux solaires sont installés en hauteur, laissant suffisamment d’espace pour les cultures hautes ou le passage des machines agricoles.
– Avantages : Adaptation facile aux grandes exploitations et mécanisation agricole.
– Limite : Le coût des structures élevées et leur entretien sont importants.
👉 Serres agrivoltaïques
Les serres sont équipées de panneaux solaires semi-transparents, permettant la culture sous abri tout en générant de l’électricité. Elles sont aussi considérées comme des systèmes d’agrivoltaïsme.
– Avantages : Contrôle du microclimat, extension de la saison de croissance, et production d’énergie pour les besoins de la serre.
– Limite : L’investissement initial est plus élevé en raison de la technologie des panneaux semi-transparents.
Différents usages
Ombrières agricoles
Ces installations utilisent des panneaux pour fournir une ombre partielle uniforme, idéale pour les cultures sensibles aux fortes chaleurs ou à un ensoleillement excessif.
– Avantages : Protection contre les coups de soleil et réduction de l’évapotranspiration, préservant ainsi l’humidité du sol.
– Limite : L’excès d’ombrage peut réduire les rendements pour certaines cultures nécessitant beaucoup de lumière.
Projets intégrés à l’élevage
Les panneaux solaires sont installés au-dessus des pâturages, offrant une double fonction : protection des animaux et production énergétique.
– Animaux concernés : Bovins, ovins, caprins.
– Avantages : Réduction du stress thermique grâce à l’ombre, amélioration du bien-être animal, et diversification des revenus pour l’éleveur.
– Limite : Les structures doivent être suffisamment robustes pour résister aux éventuels dommages causés par les animaux.
Quels sont les avantages de l’agrivoltaïsme pour les agriculteurs ?
1. Protection des cultures
Les panneaux solaires offrent une ombre partielle qui protège les cultures contre les stress climatiques, tels que la sécheresse, les vagues de chaleur ou la grêle.
L’ombre fournie par les panneaux peut réduire l’évaporation du sol de 20 %, améliorant ainsi la gestion de l’eau.
2. Meilleur rendement agricole
En régulant l’exposition à la lumière et en protégeant les cultures des conditions extrêmes, l’agrivoltaïsme améliore la qualité et les rendements des récoltes.
Les rendements agricoles peuvent augmenter de 5 à 15 % selon les cultures, grâce à une gestion optimisée de la lumière et de l’eau.
Exemple : Des essais en Italie ont montré une amélioration notable des rendements des légumes-feuilles sous panneaux solaires inclinables.
3. Diversification des revenus
L’agrivoltaïsme offre aux agriculteurs la possibilité de diversifier leurs revenus, même sans investissement initial.
En collaborant avec des entreprises spécialisées dans les installations photovoltaïques, les agriculteurs peuvent louer leurs terres pour l’installation de panneaux solaires :
👉 Système de location : des revenus sans investissement
Les agriculteurs peuvent louer leurs terres à des entreprises spécialisées qui installent et gèrent les panneaux solaires.
Revenus garantis : Ce système génère un loyer entre 1 000 et 5 500 € par hectare et par an sur 35 ans, sans aucun investissement de la part de l’agriculteur.
Avantage clé : Les terres restent disponibles pour l’agriculture, permettant de continuer les cultures ou l’élevage tout en percevant un loyer.
Flexibilité : Les entreprises s’occupent de tout, de l’installation à la maintenance des panneaux solaires.
👉 Investissement à 100 %
Les agriculteurs souhaitant gérer eux-mêmes l’ensemble du projet peuvent investir dans les installations photovoltaïques.
Revenus élevés : La vente d’électricité peut rapporter jusqu’à 10 000 € par hectare et par an, selon la production.
Autonomie : L’électricité produite peut également être utilisée pour couvrir les besoins de l’exploitation agricole.
Limites : Ce choix nécessite un investissement initial important, une gestion administrative complexe (autorisations, contrats), et peut engendrer un stress lié à la maintenance et à la rentabilité du projet sur le long terme.
4. Optimisation des terres agricoles
Cette approche maximise l’utilisation des surfaces agricoles en combinant production alimentaire et énergétique sur un même espace.
Cela représente un avantage clé grâce à une double productivité sans réduire les surfaces cultivables.
5. Réduction de l’empreinte carbone
En produisant de l’électricité renouvelable, l’agrivoltaïsme contribue à diminuer les émissions de gaz à effet de serre des exploitations agricoles.
En effet, les fermes agrivoltaïques peuvent réduire les émissions de CO₂ de 10 à 20 % par hectare.
6. Amélioration du bien-être animal
Les panneaux apportent de l’ombre dans les pâturages, réduisant le stress thermique des animaux et améliorant leur bien-être. Cette protection contre la chaleur permet de maintenir une température corporelle stable, diminuant les risques de maladies liées à la chaleur.
En conséquence, les animaux conservent un meilleur niveau d’énergie, ce qui favorise leur productivité, notamment dans la croissance ou la production laitière.
7. Adaptation aux changements climatiques
En protégeant les cultures des aléas climatiques et en optimisant l’utilisation de l’eau, l’agrivoltaïsme aide les agriculteurs à mieux résister aux effets du changement climatique.
Les panneaux réduisent l’évaporation des sols et protègent les plantations des vagues de chaleur ou de grêle. Cette approche permet de maintenir des rendements stables tout en utilisant les ressources de manière plus durable face aux conditions climatiques extrêmes.
8. Image positive et subventions possibles
Les agriculteurs adoptant l’agrivoltaïsme bénéficient d’une image innovante et durable, attirant potentiellement des aides publiques et des financements.
Cette pratique renforce également leur positionnement en tant qu’acteurs engagés dans la transition énergétique.
De plus, elle peut favoriser des partenariats avec des entreprises ou des collectivités locales cherchant à soutenir des initiatives écologiques.
⏩ Pour aller plus loin, découvrez notre guide détaillé sur les fermes solaires installées sur des terrains non constructibles.
Quels sont les limites et défis de l’agrivoltaïsme ?
Même si cette pratique possède son lot d’avantages, il existe malgré tout quelques limites :
Coût élevé des installations : Les structures, notamment mobiles ou suspendues, demandent un investissement important, difficile à supporter pour certains agriculteurs.
Complexité administrative et réglementaire : La mise en place des projets nécessite des autorisations multiples et des démarches longues, pouvant freiner leur développement.
Conflits d’usage des terres : Certains voient l’agrivoltaïsme comme une concurrence pour les terres agricoles, remettant en question sa légitimité.
Gestion de l’ombrage : Une mauvaise planification des panneaux peut entraîner une baisse des rendements agricoles si les cultures manquent de lumière.
Entretien et maintenance : Les panneaux nécessitent un entretien régulier, ce qui peut représenter une charge supplémentaire en termes de temps et de coûts.
Acceptabilité sociale : Les riverains ou les collectivités locales peuvent exprimer des réserves, notamment pour des raisons esthétiques ou environnementales.
Mais il existe cependant une alternative qui limite considérablement ces inconvénients tout en profitant de l’ensemble de ses avantages :
⏩ Il est possible de faire appel à des entreprises spécialisées comme Cultive ton énergie qui prennent en charge totalement l’installation et la gestion des panneaux solaires.
Nous proposons des solutions clés en main, permettant aux agriculteurs de louer leurs terres pour générer des revenus passifs jusqu’à 1 000 À 5 500 € par mois sur 35 ans, sans aucun investissement.
Ce modèle offre une simplicité d’utilisation, aucun coût initial, et un accompagnement professionnel pour assurer une intégration harmonieuse des panneaux avec les activités agricoles.
Réglementation relative à l’agrivoltaïsme en France
L’agrivoltaïsme est encadré par un cadre légal en France qui vise à garantir une coexistence harmonieuse entre agriculture et production d’énergie solaire.
Définition légale : Depuis 2023, l’agrivoltaïsme est officiellement défini comme une pratique qui contribue durablement à l’installation, au maintien ou au développement de l’activité agricole sur une parcelle. Les projets doivent prouver leur apport positif pour l’agriculture.
Conditions d’implantation : Les installations doivent respecter des critères stricts, notamment une limite de baisse de rendement agricole qui ne doit pas dépasser 10 % par rapport à une parcelle témoin.
Exigences techniques et financières : Des garanties financières et des études de faisabilité sont obligatoires avant toute mise en œuvre. Des rapports de suivi doivent être établis pour évaluer les impacts sur la production agricole et l’environnement.
Bénéfices agricoles exigés : Les projets doivent démontrer qu’ils apportent des avantages concrets à l’agriculture, tels que l’amélioration des conditions de culture, l’adaptation au changement climatique (réduction du stress hydrique ou thermique), ou encore la protection contre les aléas climatiques comme la grêle.
Suivi et contrôle : Un suivi régulier est imposé pour s’assurer que les projets respectent leurs objectifs initiaux, notamment en termes de préservation et de soutien à l’activité agricole.
En France, cette réglementation garantit que l’agrivoltaïsme reste avant tout une pratique au service de l’agriculture, tout en contribuant à la transition énergétique. Elle encourage une approche responsable et équilibrée entre les deux usages.
Développement de l’agrivoltaïsme en France
L’agrivoltaïsme prend un essor considérable en France, notamment depuis les premières initiatives structurées autour de 2020.
Les objectifs nationaux de transition énergétique et les défis climatiques ont fait de cette pratique une solution de plus en plus prisée.
Un tournant en 2023 : L’année 2023 marque une étape clé avec l’adoption d’un cadre réglementaire clair, définissant officiellement l’agrivoltaïsme et encadrant son déploiement. Cette réglementation rassure les agriculteurs et investisseurs, favorisant une montée en puissance des projets.
Des régions moteurs : Certaines régions, comme le sud-ouest ou la Provence, ont été parmi les premières à expérimenter cette pratique. Dans ces zones, souvent confrontées à la sécheresse, l’agrivoltaïsme s’impose comme une solution pour protéger les cultures tout en produisant de l’électricité verte.
Un intérêt croissant des agriculteurs : Ces dernières années, de nombreux agriculteurs ont vu dans l’agrivoltaïsme une opportunité de diversifier leurs revenus sans bouleverser leur activité.
Le rôle des innovations : En parallèle, des avancées technologiques, notamment dans les panneaux solaires mobiles, ont permis de maximiser à la fois la production agricole et énergétique.
La France s’affirme donc comme un acteur dynamique dans le développement de l’agrivoltaïsme, répondant ainsi aux besoins agricoles et énergétiques de demain.
Perspectives et avenir de l’agrivoltaïsme
Évolution des technologies et des politiques
L’agrivoltaïsme bénéficie de technologies en constante évolution. Les panneaux solaires deviennent de plus en plus performants, notamment avec l’arrivée des systèmes mobiles ou semi-transparents qui optimisent à la fois la production énergétique et la lumière nécessaire aux cultures.
Vers des technologies sur mesure : De nouveaux matériaux, comme les panneaux bifaces, permettent de capturer la lumière réfléchie par le sol, augmentant la production d’énergie sans réduire les rendements agricoles.
Politiques incitatives : Les ambitions climatiques nationales et européennes favorisent le déploiement de projets. Les subventions et incitations financières devraient se renforcer, rendant l’agrivoltaïsme accessible à un plus grand nombre d’agriculteurs.
Préserver la priorité à l’activité agricole
L’enjeu principal reste de garantir que l’agrivoltaïsme soit au service de l’agriculture, et non l’inverse.
✔️ Les installations doivent être conçues pour minimiser les impacts négatifs sur les cultures et favoriser leur développement (ombrage ajusté, gestion hydrique améliorée).
✔️ La législation doit continuer à encadrer les projets pour éviter une dérive où les terres agricoles seraient utilisées prioritairement pour la production d’énergie.
✔️ Intégrer leurs besoins dans la conception des projets est essentiel pour maintenir l’équilibre entre les deux usages.
Vision stratégique pour l’agriculture et l’énergie
L’agrivoltaïsme s’inscrit dans une vision plus large où agriculture et énergie ne s’opposent pas, mais se complètent.
En optimisant l’usage des terres, l’agrivoltaïsme peut répondre à ces deux enjeux simultanément.
De même, les cultures protégées par les panneaux deviennent plus résistantes aux extrêmes climatiques, et l’énergie solaire contribue à réduire les émissions de CO₂.
Et pour finir, l’agrivoltaïsme peut revitaliser les zones rurales, offrant aux agriculteurs des solutions modernes pour diversifier leurs revenus et participer activement à la transition écologique.
L’agrivoltaïsme révolutionne donc l’agriculture en alliant énergie, rendements et respect de l’environnement. Vous connaissez désormais tous ses atouts et perspectives prometteuses !