L’agrivoltaïsme

En 2022, les panneaux photovoltaïques représentaient une capacité installée de 211 GW dans l’Union européenne, avec un objectif fixé à 720 GW d’ici 2030. Aujourd’hui, les fermes photovoltaïques représentent 94% du parc solaire, les panneaux installés sur des toits représentant le reste. Parmi les défis posés par cette nette accélération de l’installation de panneaux photovoltaïques, la compétition pour l’usage des terres est un sujet essentiel, notamment dans les projets de développement de fermes solaires. Au sein de l’Union européenne, les enjeux de souveraineté alimentaire et de souveraineté énergétique sont importants et nécessitent une stratégie commune pour atteindre les objectifs de transition bas-carbone et de durabilité des systèmes alimentaires.

L’agrivoltaïsme regroupe un ensemble de techniques agricoles avec pour objectif de conjuguer l’agriculture ou l’élevage avec la production d’électricité au moyen de panneaux photovoltaïques. Les panneaux sont installés de manière à permettre une double production : agricole et électrique. La technique principale est de surélever les panneaux, afin de laisser de la place aux cultures et permettre un accès aux machines agricoles. L’énergie solaire est donc partagée entre les cultures et la production d’électricité.

Quelques études ont montré la faisabilité de tels projets, leur intérêt économique et productif. L’installation de panneaux photovoltaïques juxtaposés aux pieds de vignes peut augmenter la valeur économique des vignobles, avec des perspectives de revenus augmentés grâce à la production électrique. Certaines cultures, comme la laitue, les aubergines, les cacahuètes ou les patates douces ont une meilleure productivité en milieu ombragé ou semi-ombragé : il peut donc y avoir un avantage à installer des panneaux photovoltaïques surélevés pour ces productions.

Exemple d’installation de panneau photovoltaïque au-dessus de cultures

Par ailleurs, l’installation de panneaux photovoltaïques dans les élevages a aussi un intérêt, notamment en pisciculture : une étude a montré une croissance de population dans les bassins couverts par des panneaux photovoltaïques car l’eau s’évapore moins. Par ailleurs, les panneaux photovoltaïques ont une meilleure efficacité énergétique car l’évaporation de l’eau permet de diminuer la température des panneaux. La production d’électricité peut également diminuer les coûts des systèmes de contrôle des conditions de culture (oxygénation, pH de l’eau, etc.)

L’agrivoltaïsme n’est cependant pas une solution pour l’ensemble de l’agriculture : certaines études ont montré que la productivité des cultures diminue en moyenne de 4% car l’énergie solaire est moins accessible : des solutions techniques doivent être développées pour moins impacter la productivité des cultures : exposition des panneaux, hauteur par rapport au sol, etc. Par ailleurs, la législation n’a pas encore donné de définition claire des systèmes agrivoltaïques, ce qui peut rendre difficile la caractérisation des terres et avoir une incidence sur l'éligibilité aux subventions agricoles et à la fiscalité.

Source : Kumpanalaisatit, M., Setthapun , W., Sintuya, H., Pattiya, A. and Jansri, S. (2022) Current status of agrivoltaic systems and their benefits to energy, food, environment, economy, and society. Sustainable Consumption and Production. 33 (1), 952-963. doi: https://doi.org/10.1016/j.spc.2022.08.013

Joint Research Center (2023) Agrivoltaics alone could surpass EU photovoltaic 2030 goals. European Commission, https://joint-research-centre.ec.europa.eu/jrc-news-and-updates/agrivoltaics-alone-could-surpass-eu-photovoltaic-2030-goals-2023-10-12_en.