L’agrivoltaïsme, c’est la mise en place de panneaux solaires au-dessus d’une culture. Cette idée existe depuis une quarantaine d’année mais elle commence seulement à être réellement mise en place. Elle permet non seulement de produire une énergie verte, mais aussi d’améliorer les rendements agricoles.

Installation au dessus des vignes du domaine de Piolenc (photo de Sun’Agri)

Produire des énergies renouvelables grâce à l’agriculture

Lorsqu’on parle “agriculture et transition climatique”, on pense souvent à la part importante que présente ce secteur dans les émissions de gaz à effet de serre. Selon le CITEPA, 19% des émissions de gaz à effet de serre proviennent du secteur agricole, faisant de ce dernier le deuxième secteur d’émission après le transport [1]. Néanmoins, l’agriculture a aussi une place décisive dans le développement d’énergie décarbonés et renouvelable. En effet, en 2015, 20% de la production d’énergie renouvelable provient directement ou indirectement des terres agricoles [2]. Elle participe principalement à la production de biocarburant (96% de la production) et d’électricité éolienne (83% de la production).

Source : ADEME, rapport « Agriculture et énergies renouvelables : contributions et opportunités pour les exploitations agricoles », février 2018

Le problème, c’est que toute cette production d’énergie issue de l’agriculture utilise un grand nombre de parcelles agricoles qui ne sont plus utilisables pour l’alimentation.

L’agriculture, un secteur fortement impacté par le changement climatique

L’agriculture est l’un des secteurs le plus touché par le réchauffement climatique. Les canicules et les sécheresses sont de plus en plus fréquentes, ce qui affectent les rendements agricoles. En effet lors de ces épisodes de chaleur, la plante ferme ces stomates pour éviter de perdre trop d’eau. Or ces petits orifices permettent également le captage de CO2 nécessaire à la photosynthèse et donc à la croissance du végétal. De plus, une étude scientifique menée par plusieurs instituts européens, a montré que le dérèglement climatique a augmenté de 60% la probabilité d’occurrence de gels tardifs. Ces vagues de froid ont un impact dévastateur sur les vignes et les vergers car elles brûlent les bourgeons naissants. Ce problème n’a rien d’hypothétique : durant les mois d’avril 2017 et 2019, des périodes de gel ont été observées, mais ce n’est rien par rapport au -5°C enregistrés en avril 2021. Un record qui n’a pas été atteint depuis plus de 30 ans.

Deux problèmes, une solution : l’agrivoltaïsme

L’agrivoltaïsme consiste à mettre des panneaux photovoltaïques mobiles au-dessus des cultures. Ce système permet une production agricole et une énergie verte, sur une même parcelle. L’orientation des panneaux peut être modifiée en fonction des conditions météorologiques. Cela permet de protéger la culture face aux évènements extrêmes et ainsi d’améliorer les rendements. Des capteurs mesurent les caractéristiques du sol, permettant ainsi de déterminer les besoins de la plante :

  • Si le sol est humide, les besoins en eau de la plante sont satisfaits et elle peut se permettre de perdre de l’eau par évapotranspiration pour continuer sa croissance.
  • Si le sol est sec, la plante peut être en stress hydrique. L’ombre lui permet d’éviter l’évapotranspiration lorsque les stomates sont ouverts.

Des résultats prometteurs

Ce système est en face de test dans trois vignes et verger français. Les résultats sont très encourageants :

  • La qualité des fruits est meilleure.
  • L’irrigation est réduite, jusqu’à 30% inférieure à la moyenne.
  • En période de gel, une différence allant jusqu’à 4°C de plus est observée.
  • Lors de canicule, la température est inférieure de 4 ou 5°C par rapport à une terre exposé au soleil.

Les panneaux solaires sont quant à eux moins efficaces que ceux des panneaux fixes, puisque l’inclinaison n’est pas toujours optimale. La baisse de rendement s’élève de 10 à 20%, ce qui est tout à fait acceptable, au vu de la baisse des prix du photovoltaïque.

Grâce à ce système, l’exploitation de l’énergie solaire est en quelque sorte optimisée : dans un premier lieu, elle sert à la croissance de la plante, et dans un second lieu, le surplus est transformé en électricité par les panneaux solaires.

 

[1] CITEPA, rapport Secten 2020

[2] ADEME, rapport « Agriculture et énergies renouvelables : contributions et opportunités pour les exploitations agricoles », février 2018

 

Pour aller plus loin :

A propos de Marion CAMPION

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