Qu’est-ce qu’une ferme agrivoltaïque ?
L’agrivoltaïsme, également connu sous le nom d’agrophotovoltaïsme, est un concept qui allie la production d’énergie solaire à l’agriculture sur un même terrain. Il s’agit d’installer des panneaux photovoltaïques au-dessus ou à proximité des cultures, des pâturages ou des zones d’élevage, de manière à optimiser l’utilisation des terres et à créer des synergies entre la production d’énergie renouvelable et l’agriculture.
Voici quelques avantages et caractéristiques de l’agrivoltaïsme :
- Utilisation efficace des terres : L’agrivoltaïsme permet d’utiliser les terres de manière plus efficace en combinant la production d’énergie solaire et l’agriculture, réduisant ainsi la concurrence pour l’utilisation des terres et préservant les espaces agricoles.
- Protection des cultures : Les panneaux solaires peuvent fournir de l’ombre aux cultures et aux animaux, ce qui peut être bénéfique dans les régions où l’ensoleillement est intense et où les plantes risquent de subir un stress thermique. De plus, les panneaux solaires peuvent également protéger les cultures contre les intempéries, comme la grêle ou les fortes pluies.
- Économies d’eau : L’ombrage fourni par les panneaux solaires peut réduire l’évaporation de l’eau, ce qui peut être particulièrement utile dans les régions arides ou semi-arides où l’eau est une ressource limitée. De plus, l’eau de pluie peut être recueillie à partir des panneaux solaires et réutilisée pour l’irrigation.
- Amélioration de la production d’énergie : Les panneaux solaires peuvent bénéficier d’un refroidissement naturel grâce à l’évapotranspiration des plantes, ce qui peut améliorer leur efficacité, car la performance des panneaux solaires diminue généralement avec l’augmentation de la température.
- Diversification des revenus : L’agrivoltaïsme offre aux agriculteurs la possibilité de diversifier leurs revenus en combinant la vente de produits agricoles et la vente d’électricité produite par les panneaux solaires.
Les différents types d’agrivoltaïsme
Il existe plusieurs types d’agrivoltaïsme, chacun ayant ses propres caractéristiques et avantages. Les différents types d’agrivoltaïsme sont généralement classés en fonction de la manière dont les panneaux solaires sont intégrés dans le paysage agricole et de la manière dont ils interagissent avec les cultures, les animaux ou les infrastructures agricoles. Voici quelques types d’agrivoltaïsme couramment utilisés :
- Agrivoltaïsme horizontal : Dans ce type d’agrivoltaïsme, les panneaux solaires sont installés à faible hauteur au-dessus des cultures ou des pâturages. Les panneaux solaires fournissent de l’ombre aux plantes et aux animaux, ce qui peut être bénéfique dans les régions où le soleil est intense. L’espacement et l’orientation des panneaux solaires sont conçus pour permettre une croissance optimale des plantes et pour minimiser la concurrence pour la lumière et les ressources.
- Agrivoltaïsme surélevé : Dans ce type d’agrivoltaïsme, les panneaux solaires sont installés sur des structures surélevées, laissant suffisamment d’espace en dessous pour la croissance des plantes ou le pâturage des animaux. Ce type d’agrivoltaïsme permet une utilisation plus efficace des terres et peut également offrir des avantages en termes de protection des cultures contre les intempéries ou les nuisibles.
- Agrivoltaïsme intégré aux serres : Les panneaux solaires sont intégrés directement dans les toits des serres, fournissant de l’électricité pour les systèmes d’éclairage, de chauffage ou de refroidissement. Cette approche peut améliorer l’efficacité énergétique des serres et réduire la dépendance aux combustibles fossiles. Les panneaux solaires peuvent également fournir de l’ombre aux plantes et aider à modérer les températures à l’intérieur de la serre.
- Agrivoltaïsme avec élevage : Dans ce type d’agrivoltaïsme, les panneaux solaires sont installés au-dessus des zones d’élevage, fournissant de l’ombre et un abri pour les animaux. Cela peut améliorer le bien-être des animaux en réduisant le stress thermique et en offrant une protection contre les intempéries. Les panneaux solaires peuvent également être utilisés pour alimenter les systèmes d’éclairage, de ventilation ou de traite des animaux.
- Agrivoltaïsme aquatique : Les panneaux solaires flottants sont installés sur des étangs, des lacs ou des réservoirs d’eau, réduisant ainsi l’évaporation et offrant une utilisation efficace de l’eau. Ce type d’agrivoltaïsme peut être particulièrement adapté aux régions où l’espace terrestre est limité ou où l’eau est une ressource précieuse.
Histoire de l’agrivoltaisme
L’histoire de l’agrivoltaïsme remonte à plusieurs décennies, bien que le terme « agrivoltaïsme » soit relativement récent. Le concept d’intégration de l’énergie solaire et de l’agriculture a été exploré dès les années 1970 et 1980, lorsque les chercheurs et les ingénieurs ont commencé à reconnaître le potentiel de cette combinaison pour répondre aux défis énergétiques et agricoles.
1970-80: Origines
Les premières recherches sur l’agrivoltaïsme ont eu lieu dans les années 1970 et 1980, principalement en Europe et aux États-Unis. Les chercheurs ont commencé à étudier les avantages potentiels de l’intégration de l’énergie solaire et de l’agriculture, tels que la réduction de la concurrence pour les terres et l’amélioration de l’efficacité énergétique.
1990-2000: Expérimentations
Au cours des années 1990 et 2000, les premières expérimentations ont été menées dans divers pays pour étudier les impacts de l’agrivoltaïsme sur la production agricole et la production d’énergie solaire. Ces expériences ont généralement montré que l’agrivoltaïsme peut être bénéfique pour la production agricole et la production d’énergie solaire, bien que les résultats varient en fonction des conditions locales et des méthodes d’implémentation.
2010- …Développement et expansion
Au cours des années 2010, l’agrivoltaïsme a commencé à se développer et à se propager dans divers pays, notamment en Europe, aux États-Unis et en Asie. Les gouvernements, les chercheurs et les entreprises ont commencé à reconnaître les avantages potentiels de l’agrivoltaïsme et à investir dans le développement de projets et de technologies. Des projets pilotes et des installations commerciales ont été mis en place pour démontrer la faisabilité et les avantages de l’agrivoltaïsme à plus grande échelle.
L’agrivoltaïsme a également commencé à recevoir un soutien politique et réglementaire, avec la mise en place de politiques et de programmes incitatifs pour encourager le développement de l’agrivoltaïsme. Par exemple, en France, le gouvernement a lancé un appel d’offres en 2016 pour encourager le développement de projets agrivoltaïques. D’autres pays, comme l’Allemagne, l’Italie et les États-Unis, ont également mis en place des mesures pour soutenir l’agrivoltaïsme.
Entreprises
Plusieurs entreprises et organisations se sont spécialisées dans l’agrivoltaïsme, offrant des solutions pour combiner l’énergie solaire et l’agriculture de manière durable et rentable. Certaines de ces entreprises incluent :
- Sun’Agri (France) : Sun’Agri est une entreprise française qui développe des solutions agrivoltaïques intelligentes pour optimiser la production d’énergie solaire et la production agricole.
- Agrivoltaics Energy (États-Unis) : Agrivoltaics Energy est une entreprise américaine qui conçoit, installe et gère des systèmes agrivoltaïques pour les exploitations agricoles, les vignobles et les serres.
- Soliculture (États-Unis) : Soliculture développe des panneaux solaires spécifiques pour une utilisation dans des environnements agricoles, tels que les serres. Leurs panneaux solaires semi-transparents permettent une croissance optimale des plantes tout en produisant de l’énergie solaire.
- Sun’R (France) : Sun’R est une entreprise française spécialisée dans les projets d’énergie renouvelable, dont l’agrivoltaïsme. Ils travaillent sur des projets combinant énergie solaire et agriculture pour optimiser l’utilisation des terres et des ressources.
- Henry J. Williams, Khaled Hashad, Haomiao Wang, K. Max Zhang, The potential for agrivoltaics to enhance solar farm cooling, Applied Energy, Volume 332, 2023, 120478, ISSN 0306-2619, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.120478.
- https://www.lagri.fr/les-poiriers-a-lombre-par-yann-kerveno