L’agriculture et la production d’énergie solaire ont longtemps été en concurrence pour l’usage des terres. Mais et si elles pouvaient cohabiter ? C’est le principe même de l’agrivoltaïsme, une solution qui permet de cultiver la terre tout en produisant de l’électricité verte. Comment ça fonctionne ? Quels sont les avantages et les limites de cette approche ? On vous explique tout ! 👇
Qu'est-ce que l'agrivoltaïsme ?
L'agrivoltaïsme est une technique qui combine production agricole et production d'énergie solaire sur une même surface. Il repose sur l'installation de panneaux photovoltaïques au-dessus ou à proximité des cultures. Ces panneaux solaires remplissent une double fonction : générer de l'énergie et protéger les cultures contre divers aléas climatiques (pluie, grêle, gel, canicule).
Ce concept est apparu en réponse à la concurrence entre l'utilisation des terres agricoles et l'essor des énergies renouvelables. Dans les années 1980, les premières expériences d'association entre photovoltaïque et agriculture voient le jour, mais ce n’est qu’en 2011 que le terme "agrivoltaïsme" est formalisé dans une publication scientifique. Depuis, les initiatives se multiplient à travers le monde, notamment en Europe, en Asie et en Amérique du Nord, avec des modèles de plus en plus perfectionnés et adaptés aux besoins spécifiques des agriculteurs.
Comment ça fonctionne exactement ?
Le principe de l’agrivoltaïsme est assez simple : optimiser la lumière du soleil pour produire à la fois des récoltes et de l’énergie. Contrairement à une idée reçue, les cultures n’ont pas besoin d’un rayonnement solaire direct permanent pour se développer. En effet, certaines plantes peuvent même bénéficier d’un léger ombrage qui limite les stress thermiques (= lorsque la chaleur ou le gel persiste au-delà de ce que la plante peut tolérer).
Il existe plusieurs types d'installations agrivoltaïques :
- Les serres photovoltaïques : équipées de toits photovoltaïques, elles permettent un contrôle optimal de l’environnement (température, humidité, ensoleillement), idéal pour le maraîchage ou l’horticulture.
- Les ombrières solaires : ce sont des structures surélevées qui ajustent leur inclinaison en fonction de l'ensoleillement et des besoins des plantes. Elles sont particulièrement utilisées pour la viticulture et les cultures maraîchères.
- Les hangars agricoles solaires : il s’agit de bâtiments agricoles – pour le stockage de matériel ou bien l’élevage – dont les toits sont recouverts de panneaux photovoltaïques.
- Les systèmes dynamiques : innovants, il s’agit de panneaux orientables qui modulent leur position selon la météo et les exigences des cultures en temps réel.
L’objectif de ces technologies est de favoriser une cohabitation harmonieuse entre exploitation agricole et production énergétique, sans compromettre la productivité des sols.
Les principaux avantages de l'agrivoltaïsme
L’agrivoltaïsme présente de multiples avantages, tant pour les agriculteurs que pour la transition énergétique.
✅Une protection contre les aléas climatiques
Les conditions climatiques extrêmes se multiplient : sécheresses, canicules, tempêtes, grêles… Ces événements compromettent les récoltes et fragilisent l’agriculture. Les panneaux photovoltaïques servent ici de barrière protectrice en régulant l’ensoleillement, en limitant l’impact des précipitations violentes et en atténuant les écarts de température.
Un exemple concret est celui des vignobles en Espagne et au sud de la France, où les ombrières solaires permettent de préserver la qualité du raisin en réduisant l’impact des coups de chaleur et du stress hydrique (= lorsqu’une plante évacue plus d'eau qu'elle n'en absorbe).
✅Une optimisation des rendements agricoles
L’ombrage contrôlé par les panneaux photovoltaïques diminue l’évaporation de l’eau et maintient un microclimat plus stable. Cela permet d’économiser l’irrigation et d’améliorer le développement de certaines cultures. Des études menées sur des cultures de fraises, d’épinards ou d’herbes aromatiques ont montré des gains qualitatifs et quantitatifs grâce à ce système.
Dans certains cas, l’agrivoltaïsme favorise même la biodiversité en limitant l’érosion des sols et en maintenant un habitat propice aux insectes pollinisateurs.
✅Une production d’énergie renouvelable sans artificialisation des sols
L’agrivoltaïsme participe activement à la transition énergétique. Contrairement aux fermes solaires classiques qui monopolisent des terrains agricoles pour la seule production d’électricité, cette approche permet une double valorisation des terres, évitant ainsi leur artificialisation.
L’énergie produite peut être injectée dans le réseau ou utilisée directement sur l’exploitation (autoconsommation solaire), réduisant ainsi la dépendance aux énergies fossiles et les coûts énergétiques des agriculteurs.
✅Une source de revenu complémentaire pour les agriculteurs
En plus de leurs récoltes, les agriculteurs bénéficient d’un revenu additionnel grâce à la vente de l’électricité produite ou aux partenariats avec des entreprises du secteur énergétique. Cette diversification financière permet de sécuriser leur activité et d’atténuer les fluctuations des marchés agricoles.
✅Une meilleure valorisation du foncier agricole
Avec le changement climatique et la baisse de fertilité des sols, certaines terres deviennent moins rentables pour l’agriculture. Sécheresse, érosion, manque d’eau… autant de facteurs qui compliquent le travail des agriculteurs.
L’agrivoltaïsme apporte une solution en permettant de continuer à exploiter ces terrains tout en produisant de l’électricité. Les agriculteurs peuvent ainsi cultiver sous des panneaux solaires et vendre l’énergie produite. Comme mentionné plus haut, cela leur offre un revenu supplémentaire et une meilleure rentabilité de leurs terres, sans les abandonner.
Les inconvénients de l’agrivoltaïsme
Malgré ses nombreux atouts, l’agrivoltaïsme soulève aussi des interrogations et des défis à relever.
❌ Le risque d’artificialisation des terres agricoles
Installer trop de panneaux solaires peut modifier le paysage agricole et, dans certains cas, réduire l’espace réellement dédié aux cultures. Il existe un risque que certaines terres soient utilisées uniquement pour la production d’électricité, au détriment de l’agriculture. Pour éviter cela, des réglementations strictes sont nécessaires afin de s’assurer que ces installations restent avant tout au service des agriculteurs.
❌Un coût d’investissement élevé
L’installation de panneaux agrivoltaïques représente un coût élevé. Il faut financer l’achat des équipements, l’installation et l’entretien. Tous les agriculteurs n’ont pas les moyens d’investir, même avec des aides financières.
La rentabilité du projet dépend aussi de plusieurs facteurs : l’ensoleillement, le type de culture et la taille de l’exploitation. Certains projets peuvent mettre plusieurs années avant d’être vraiment rentables.
❌Un impact potentiel sur l’écosystème et la biodiversité
Si l’ombrage des panneaux est mal réglé, il peut ralentir la croissance des plantes et modifier l’équilibre des sols. Certaines espèces végétales ou animales pourraient aussi être affectées.
Pour éviter ces effets négatifs, il est essentiel d’adapter chaque projet aux conditions locales et de bien étudier son impact avant l’installation.
❌ Une réglementation en constante en évolution
L’agrivoltaïsme étant encore une technologie en développement, la législation évolue régulièrement pour encadrer sa pratique. En France, la loi du 10 mars 2023 relative à la production d’énergies renouvelables impose que ces installations restent réversibles et qu’elles ne compromettent pas la production agricole.
Les exploitants doivent donc suivre de près les évolutions réglementaires pour s’assurer que leurs projets respectent les nouvelles obligations légales.