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Agrivoltaïsme dynamique : allier énergie renouvelable et agriculture

L’énergie solaire pho­to­voltaïque con­naît une crois­sance expo­nen­tielle à l’échelle mon­di­ale, mais elle est vic­time de son suc­cès. Elle se heurte en effet au prob­lème de la disponi­bil­ité des ter­res et entre en con­cur­rence avec d’autres pro­duc­tions (maraîchères, céréal­ières). Com­ment con­cili­er énergie pro­pre et tran­si­tion écologique, et pro­duc­tions agri­coles ? C’est tout l’enjeu de l’agrivoltaïsme dynamique.

Ces sys­tèmes agri­v­oltaïques s’inspirent directe­ment des cul­tures étagées et de l’agroforesterie avec plusieurs plantes cul­tivées sur dif­férents niveaux, en syn­ergie les unes avec les autres. Dans le cas de l’agrivoltaïsme, la cul­ture en hau­teur est con­sti­tuée de pan­neaux solaires qui se com­bi­nent, sur une même sur­face, à des cul­tures agricoles.

Cette tech­nolo­gie inno­vante doit rem­plir plusieurs objec­tifs. D’abord, il s’agit d’améliorer les pro­duc­tions agri­coles en mod­i­fi­ant le cli­mat de la sur­face cul­tivée. Cela est pos­si­ble grâce aux pan­neaux solaires situés au-dessus des cul­tures (env­i­ron 4 mètres). Ils agis­sent ain­si comme des « volets » qui pour­ront laiss­er pass­er le soleil ou, au con­traire, pro­téger les plantes de ses rayons, selon leur incli­nai­son, com­mandée automa­tique­ment. Ces pan­neaux mobiles sont dits dynamiques.

Le deux­ième objec­tif est de pro­duire de l’électricité pro­pre, renou­ve­lable et com­péti­tive avec de faibles coûts.

Enfin, les pan­neaux per­me­t­tent d’éviter une trop grande évapo­tran­spi­ra­tion des plantes, donc de dimin­uer la con­som­ma­tion d’eau pour leur arrosage (20 % à 30 % d’économie d’eau). Ce fac­teur eau est cap­i­tal si l’on con­sid­ère les épisodes de sécher­ess­es de plus en plus fréquents.

Les ren­de­ments des dif­férentes pro­duc­tions sont opti­misés de l’ordre de 10 %. En out­re, ce sys­tème per­met de tra­vailler avec des pro­duc­tions agri­coles qui sont par­ti­c­ulière­ment touchées par les change­ments cli­ma­tiques, comme la vigne par exemple.

C’est au Japon que les pre­miers sys­tèmes agri­v­oltaïques dynamiques ont été mis en place dès 2004, au-dessus des riz­ières. En Chine, des expéri­ences ont été menées en 2016 avec des pan­neaux situés au-dessus de vignes. Ce fut égale­ment le cas en Ital­ie, avec deux expéri­ences menées dans le sud (en 2009) et le nord (2011) du pays. On par­le alors de vitivoltaïsme.

L’INRA et la société Sun’R ont mis en place plusieurs dis­posi­tifs dans le sud de la France avec de la vigne, des cul­tures maraîchères et des pom­miers dans le cadre du Pro­gramme d’investissements d’avenir (PIA), financé par l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie). Un pre­mier démon­stra­teur a ain­si été inau­guré fin 2018, sur un domaine viti­cole des Pyrénées-Ori­en­tales. Sur 4,5 ha, 17 000 pieds de vigne ont été plan­tés sous 8 000 pan­neaux situés à 4,5 m du sol. Aujourd’hui, la puis­sance de ce sys­tème est de 2,2 mégawatts-crête et peut ali­menter 650 foy­ers. Ce pro­jet a été soutenu par l’État, le PIA et la région Occitanie.

Afin de tenir son objec­tif de 32 % d’énergie renou­ve­lable d’ici à 2030, la France a lancé le pro­jet « Place au soleil » dont un point d’avancement a été fait le 19 févri­er 2019. L’objectif est de dou­bler les vol­umes d’appels d’offres pour l’agrivoltaïsme alors que les exploita­tions agri­coles accueil­lent 13 % des instal­la­tions solaires photovoltaïques.

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