Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme ?
Définition
L’agrivoltaïsme annonce une double promesse : celle de produire de l’électricité solaire, tout en préservant les cultures des conditions climatiques imprévisibles. Comment ? En plaçant des panneaux solaires sur des mâts, au-dessus des terrains agricoles, champs ou systèmes d’élevage.
Le projet, ambitieux et innovant, est encore jeune en France. Mis en place par la société Sun’Agri en 2018 avec l’aide de l’État, il a débuté avec une première centrale agrivoltaïque en plein champ. Son objectif premier est de protéger les terres agricoles ; la production d’énergie décarbonée ne doit être que secondaire.
Avantages de l’agrivoltaïsme
Premièrement, il est à noter que l’agrivoltaïsme est très avantageux pour les régions les plus ensoleillées ou venteuses, notamment le sud de la France. En période de forte chaleur ou de sécheresse, les structures agrivoltaïques en hauteur, fixées au-dessus des arbres fruitiers ou des vignes, par exemple, apportent de l’ombre. En plus de réduire les températures des sols, cela permet de limiter la consommation d’eau nécessaire à l’hydratation des cultures, entraînant donc une réduction de l’irrigation. L’économie d’eau peut atteindre jusqu’à 20%.
En outre, la technique permet de diversifier ses revenus.
Inconvénients de l’agrivoltaïsme
L’agrivoltaïsme étant encore récent, voire au stade expérimental, nous ne pouvons donc pas encore observer de performances réelles. Elles viendront à long terme. Cela dit, les premiers résultats sont très encourageants.
Ensuite, certains pourraient reprocher le manque d’esthétique des panneaux photovoltaïques.
Enfin, le débat existe et se concentre sur l’existence ou non de rendements profitables. Dans le secteur de l’agriculture, les voix sont partagées : quand certains ont pleinement confiance en l’avenir du projet d’agrivoltaïsme, d’autres craignent qu’il soit plutôt bénéfique à la production d’énergie solaire et non aux performances agricoles. Il y a en effet de nombreux facteurs à prendre en compte pour mener à bien ce genre d’initiative : le placement des panneaux, le type de terrain, les dispositifs de sécurité, etc. Les installations sont-elles réversibles et démantelables ? C’est un sujet fort complexe, encore en étude.
Mise en place d’une réglementation en France
L’enjeu de l’agrivoltaïsme en France est d’apporter des solutions qui vont dans le sens de la transition énergétique et écologique. Un tel dispositif a cependant besoin d’un cadre réglementaire et administratif, afin de ne pas porter préjudice aux métiers de l’agriculture et d’éviter l’artificialisation des terres.
Le cadre juridique de l’agrivoltaïsme
Le Sénat a ainsi proposé une loi en faveur du développement de l’agrivoltaïsme, le 4 janvier 2022. La nouvelle section du code de l’énergie donne une définition de l’activité et soutient aussi bien l’obligation de rachat de l’électricité verte produite que le maintien des aides PAC. En outre, elle limite le temps d’activité énergétique à quinze jours consécutifs pendant la période hivernale.
Label agrivoltaïsme de l’Afnor
Le label Afnor “Projet agrivoltaïque” permet d’attester qu’un projet favorise la production agricole et participe au développement durable par des panneaux solaires.
Pour pouvoir être certifié comme initiative agrivoltaïque, plusieurs facteurs doivent être validés, de la phase de conception jusqu’à la phase de fonctionnement. La certification assure ainsi le respect d’un cadre qualitatif pour la mise en place du projet et favorise son développement.
Fonctionnement de l’agrivoltaïsme
Une ferme agrivoltaïque consiste à placer des panneaux solaires juste au-dessus des cultures agricoles. Le but est de combiner l’optimisation des récoltes et la production d’énergie photovoltaïque. La technique s’adapte à de nombreux types d’élevage et pour cela, il existe également plusieurs méthodes, dont voici un panel non exhaustif.
Exemples de fermes agrivoltaïques
Serre agrivoltaïque
Les projets de centrales solaires au sol sont devenus difficiles à mettre en place s’ils ne nourrissent pas une activité agricole. Les serres agrivoltaïques sont alors apparues comme le bon compromis : des panneaux solaires placés sur les toits des serres. Elles permettent de respecter l’objectif premier, c’est-à-dire lutter contre l’artificialisation des terres agricoles, puisque les cultures sous la serre servent à l’agriculture, tout en produisant de l’énergie.
Ombrières agrivoltaïques
Installées à plusieurs mètres de hauteur, les ombrières sont placées en biais, recouvrant les cultures de leur ombre. C’est l’équipement le plus connu et le plus utilisé actuellement.
Elles sont équipées de capteurs et pilotables par des mécanismes reliés à des algorithmes. Cela permet notamment d’orienter l’inclinaison selon les besoins (plantation ou production d’électricité) et selon le type de culture.
Persiennes agricoles
Fondées sur le même principe que les ombrières agrivoltaïques, les persiennes solaires mobiles sont également positionnées par-dessus les plantes, pour la protection contre le gel et autres intempéries. Cependant, les panneaux sont fendus en plusieurs lames, qui s’ouvrent mécaniquement.
Haies solaires
Les haies solaires sont des panneaux photovoltaïques bifaciaux installés à la verticale. Très récentes sur le marché de l’agrivoltaïsme, ces haies ne sont pour le moment qu’en phase de test sur des pâturages et en élevage bovin. Le projet principal, appelé Camélia, est piloté par Engie et l’Inrae. L’avantage de ce type d’installation, c’est qu’elle reçoit le soleil des deux côtés et bénéficie de la réverbération sur le sol.
Panneaux solaires au sol
Reliés les uns aux autres, les panneaux photovoltaïques peuvent s’incliner totalement à plat ou selon des angles précis. Ils sont installés la plupart du temps sur un support métallique de type GSE ou sur une équerre.
Types d’élevages ou de cultures
Voici les principaux types utilisés en agrivoltaïsme.
Élevage bovin, ovin ou volailler
En couplant photovoltaïque et élevage de ruminants, les projets d’élevage agrivoltaïques apportent des bénéfices à tous les acteurs impliqués. En particulier, les panneaux assurent un abri aux bêtes en cas d’intempéries ou de fortes chaleurs. Pour les éleveurs, en plus de la source de revenu complémentaire, l’initiative apporte de nouvelles opportunités de pâturage.
Pâturage
Les ombrières voltaïques installées à quelques mètres à peine du sol permettent la mise en culture du fourrage, créant ainsi un pâturage optimisé pour les animaux.
Maraîchage et vigne
Le système agrivoltaïque est bénéfique sur des cultures annuelles sous serres, comme le maraîchage (tomates, concombres, etc.) et sur celles à forte valeur ajoutée, comme les vignes et les vergers.
Prix de location agrivoltaïque
Il est difficile de chiffrer une telle affaire car chaque opérateur photovoltaïque possède son propre modèle économique et propose donc sa propre rémunération.
Selon les contrats, les opérateurs peuvent, en revanche, se démarquer par des options intéressantes. Cependant, un agriculteur doit toujours conserver la culture comme activité principale, le projet agrivoltaïque ne pouvant représenter que 50% maximum du chiffre d’affaires de l’exploitation.
Quel est le prix de rachat de l’électricité ?
Pour le 3e trimestre 2022, EDF rachète l’électricité selon votre type d’installation :
| Type installation | Puissance (kWc) | Tarifs (c€/kWh) |
| Intégration au bâti | de 0 à 3 kwc
de 3 à 9 kwc |
20,22 c€
17,18 c€ |
| Intégration simplifiée au bâti | de 0 à 3 kwc | 20,22 c€ |
| de 3 à 9 kwc | 17,18 c€ | |
| Non intégré au bâti ou IAB/ISB < 100 kWc |
9 à 36 kwc
36 à 100 kwc |
12,31 c€
10,70 c€ |
| Non intégré au bâti ou IAB/ISB < 500 kWc |
de 100 kwc à 500 kwc | 11,07 c€ |
En résumé
Comment fonctionne l'agrivoltaïsme dynamique ?
Le principe se fonde sur la combinaison d’une culture agricole et d’une installation de production d’énergie photovoltaïque sur une même surface. Les panneaux sont installés au-dessus des terres et pilotés de manière intelligente.
L'agrivoltaïsme fait-il baisser la production agricole ?
Les diverses conclusions, après étude des différents travaux, affirment qu’il n’y a pas de perte de productivité agricole. Sun’Agri promet que l’agrivoltaïsme assure un maintien du rendement au moins aussi important que celui d’une exploitation plein air classique.
Ai-je le droit de faire de l'agrivoltaïsme partout ?
Le texte de loi prévoit d’adapter les règles d’urbanisme afin que les installations photovoltaïques soient autorisées de droit si elles respectent certaines règles, notamment de ne représenter aucun danger et de ne pas porter atteinte à l’environnement ou aux paysages. Toute demande doit alors être soumise à l’avis de la commission départementale d’autorisation des espaces agricoles, naturels et forestiers.
L'agrivoltaïsme est-il rentable ?
Le gain dépend de l’installation de base, des équipements optionnels ou encore des contraintes sur les panneaux. Il faut prendre en compte le montant du loyer potentiel, l’impact sur la productivité agricole, mais également les changements logistiques. D’après les études, les bénéfices de la production électrique atteindraient cependant dix fois ceux de la production agricole.
