Agrivoltaïsme : comment partager la lumière et le revenu ?

Au cœur de l’actualité politique et législative, l’agrivoltaïsme – approche qui associe production agricole et production d’énergie – est le point central de nombreuses réflexions, débats et expériences. Ainsi la France ambitionne un mix énergétique photovoltaïque, basé sur les centrales au sol qui ne concernent pas l’activité agricole et l’agrivoltaïsme qui permet cette activité. « Cette notion d’agrivoltaïsme suscite chez les énergéticiens un engouement massif, en leur offrant l’opportunité d’installer des centrales solaires sur des sols qui n’y sont en théorie pas éligibles », relève Céline Mehl, coordinatrice de l’activité solaire photovoltaïque à l’Ademe (Agence de la transition écologique).

Avec l’accélération gouvernementale, la France s’est fixée pour objectif de déployer 100 GW photovoltaïques d’ici à 2035, les projets agrivoltaïques devant contribuer à cette ambition, sans qu’un objectif particulier pour ces projets ne soit défini. « Les surfaces seront importantes mais à l’échelle du territoire, cela ne représente que 0,3 % de la surface utile agricole avec, en moyenne, cinquante à cent hectares par département », a détaillé Bruno Vila, président de la FDSEA des Pyrénées-Orientales, lors d’un congrès en mai dernier.

Pour un agrivoltaïsme équitable et responsable

De fait, l’engouement pour l’agrivoltaïsme se concrétise par de nombreux projets, par la présence accrue d’entreprises sur le terrain multipliant les propositions et par de nombreuses inaugurations de sites au cours de ces derniers mois. En juin, Invenio, station d’expérimentation de Nouvelle-Aquitaine, a organisé une journée « Agrivoltaïsme et abris innovants » qui a accueilli plus de 200 participants et une vingtaine d’exposants sur son site de Sainte-Livrade-sur-Lot (Lot-et-Garonne).

« L’agrivoltaïsme répond au double objectif de soutenir l’agriculture et d’accompagner la transition énergétique », a mentionné Vincent Guillot, représentant de l’association France agrivoltaïme. Selon l’association, qui œuvre pour un « agrivoltaïsme équitable et responsable », il s’agit d’un outil au service de la production agricole, apportant des bénéfices directs à l’agriculture et assurant la pérennité de l’exploitation. L’agrivoltaïsme concerne tous les secteurs de l’agriculture : l’élevage, les grandes cultures, la viticulture et les fruits et légumes. Pour chacun d’eux, il peut offrir différents bénéfices. Pour l’arboriculture et les cultures légumières, il s’agit surtout de protéger des aléas climatiques et limiter les pertes de récolte, d’améliorer les conditions de travail, de diminuer la dépendance à l’eau et de réduire les coûts d’exploitation.

L’Inrae crée un pôle national de recherche

« L’agrivoltaïsme est une bonne idée car il permet d’accroître la production par unité de surface », commente Christian Huyghe, directeur scientifique Agriculture de l’Inrae. Toutefois, l’agrivoltaïsme porte dans son concept toute la dualité du blanc ou du noir, du yin et du yang, du « Je t’aime moi non plus », afin de faire coexister de façon harmonieuse la production de biomasse et la production d’énergie. Dans un rapport, l’Inrae recommande un taux de couverture de 20 à 25 % pour limiter l’impact sur les cultures, alors que les énergéticiens préconisent un taux de 40 à 45 %. D’où les besoins accrus d’adaptation et de recherche pour trouver l’équation optimale de la répartition de la lumière, seule et unique source d’énergie pour les deux activités. « Depuis 2023, l’Inrae s’est lancé dans la création d’un pôle national de recherche sur l’agriphotovoltaïsme [PNR AgriPV], installé sur son centre Nouvelle-Aquitaine à Poitiers, avec un consortium de cinquante-deux structures publiques et privées », a précisé Théo Gerardin, de l’Inrae, lors de la journée Invenio. Dans le secteur des fruits et légumes, plusieurs stations d’expérimentation réalisent des observations et suivis.

Des panneaux photovoltaïques transparents

Pour exemple, en Provence, région attractive pour les énergéticiens de par son niveau d’ensoleillement (300 jours par an), l’Aprel et le Grab ont mis en œuvre des travaux depuis dix ans. Les premières serres photovoltaïques, souvent à 50 % de couverture, ont eu des performances agronomiques peu flatteuses : croissance lente, étiolement, perte de précocité, réduction de calibre, rendement et qualité inférieure. « Face au discrédit des serres photovoltaïques, des sociétés proposent désormais des serres avec des panneaux diffusants qui limitent la perte lumineuse », commentent l’Aprel et le Grab. De la même manière les panneaux bifaciaux, avec des cellules sur les deux faces améliorent d’environ 20 % leur rendement. De fait, la surface occultée est diminuée, ce qui limite la perte lumineuse. « Ces technologies semblent apporter un réel progrès en termes de luminosité », commentent les spécialistes.

Depuis 2019, la station de La Pugère progresse sur le pilotage de panneaux photovoltaïques orientables sur un verger de pommier afin de vérifier « la vraie valeur des ombrières pour l’arboriculture de demain », témoigne Vincent Lesniak, directeur de la station dans L’Agriculteur provençal. À Invenio, un prototype d’abri photovoltaïque permettant la modulation de l’effet d’ombrage est également observé. L’objectif étant de piloter la structure en fonction des besoins d’une culture de fraise. Autre exemple, en juin dernier, un démonstrateur d’agrivoltaïsme, Evapore, a été inauguré sur le site SudExpé de Marsillargues afin d’étudier la croissance des pommiers. Enfin, le Caté accueillera prochainement un démonstrateur de panneaux photovoltaïques transparents installés à l’intérieur de la serre. Cette liste non exhaustive montre que l’innovation et l’expérimentation sont en marche, avec comme point commun, et rassurant, la priorisation des productions agricoles dans la conception et le pilotage des outils.