Le photovoltaïque qui consiste à transformer de l’énergie produite par le soleil en électricité a connu un développement important depuis quelques années. Il s’est même répandu dans le secteur agricole et est adopté dans la plupart des régions agricoles du monde. Cette fusion entre le photovoltaïque et le secteur agricole est connue sous différents noms : agrivoltaïsme, agro-photovoltaïque, agrisolaire ou photovoltaïsation des terres agricoles. En France, plusieurs projets d’agrivoltaïsme ont vu le jour et les résultats sont bénéfiques tant pour les exploitants agricoles que pour les promoteurs. Découvrez dans cet article quelques exemples ou résultats de la combinaison du photovoltaïque et du secteur agricole ainsi que les avantages de l’agrivoltaïsme.
L’installation de toitures photovoltaïques sur les hangars agricoles existants
Les bâtiments ou hangars agricoles destinés à stocker du matériel agricole, à protéger les véhicules agricoles, à conserver les récoltes ou à abriter un élevage sont généralement aménagés sur une grande superficie d’environ 600 m² à 1 600 m². Leurs toitures sont exposées au soleil dont les apparitions rythment le travail dans les milieux agricoles.
Ces caractéristiques des hangars ou bâtiments existants dans le secteur agricole en France sont désormais exploitées par les producteurs d’énergie renouvelable, notamment ceux spécialisés dans la production de l’électricité photovoltaïque. En effet, les grandes surfaces de toiture dont disposent ces bâtiments sont remplacées par des panneaux photovoltaïques pour produire une quantité importante d’électricité renouvelable.
La puissance de l’installation dépend généralement de la superficie de la toiture et du nombre de panneaux photovoltaïques utilisés. Pour une production d’énergie optimale, selon arkolia-energies.com, il suffit que le hangar agricole soit bien exposé au soleil et pas partiellement ombragé. Le toit doit être également orienté plein sud et incliné de 30° environ. Les experts préconisent par-dessus tout que le hangar soit en bon état et capable de supporter le poids des panneaux et dispositifs photovoltaïques.
L’installation de ces toitures photovoltaïques sur des hangars agricoles existants s’effectue généralement après la signature d’un bail emphytéotique entre les agriculteurs et les producteurs d’énergie renouvelable. Ces derniers s’engagent à rénover ou disposer les panneaux photovoltaïques sur la toiture du hangar de l’agriculteur et à financer les travaux pour exploiter l’électricité produite. En contrepartie, ils versent aux agriculteurs un loyer pendant 20 voire 30 ans.
Des hangars agricoles neufs financés par le photovoltaïque
L’insertion du photovoltaïque dans le secteur agricole se traduit également par la construction de plusieurs hangars agricoles entièrement financés par les producteurs d’énergie photovoltaïque. Ces types de projets sont généralement adressés aux exploitants agricoles ne disposant pas d’un bâtiment, mais propriétaires de leur terrain.
Cet espace sur lequel sera construit le bâtiment agricole doit être relativement plat et bien exposé au soleil. Les producteurs d’énergie renouvelable, en tant qu’investisseurs, exigent également des propriétaires une justification de la nécessité d’un hangar agricole pour l’exécution de leurs activités. Comme autres conditions d’éligibilité, le terrain proposé doit être situé à moins de 300 mètres d’un transformateur électrique et à moins de 1 000 mètres d’altitude.
Si ces conditions sont réunies, les investisseurs acceptent la sollicitation des agriculteurs. Les deux parties définissent ensuite les spécificités du projet, notamment le modèle de hangar agricole adéquat pour l’exécution des activités. L’investisseur se charge de rédiger un bail à construire pour 20 ans ou 30 ans qui stipule que l’agriculteur conserve durant cette période l’usage du bâtiment. Le spécialiste-investisseur s’occupe ensuite de toutes les étapes de la construction du hangar agricole à savoir :
- les études techniques spécifiques,
- les démarches administratives,
- la phase de la construction du hangar et la pose des panneaux photovoltaïques,
- le raccordement du système photovoltaïque au réseau électrique public.
À l’issue des travaux de la construction du bâtiment, il est aussi responsable de l’entretien de la toiture équipée de panneaux solaires. Dans la plupart des cas, l’agriculteur peut retrouver la pleine propriété du hangar agricole ainsi que de la toiture photovoltaïque au terme de la période indiquée dans le bail à construire.
Les centrales photovoltaïques au sol dans les champs agricoles
Les centrales photovoltaïques étaient autrefois installées seulement dans les carrières, les friches industrielles ou sur d’autres espaces non cultivables. Toutefois, depuis quelques années, avec l’adoption du photovoltaïque dans le secteur agricole, on les retrouve sur plusieurs hectares d’espace cultivé ou cultivable en France et dans le monde. Elles sont disposées de sorte à ne pas empêcher l’utilisation des machines agricoles, les activités agricoles ou agropastorales.
Généralement, les panneaux photovoltaïques sont montés sur des châssis ou portiques solides au-dessus des champs, des cultures agricoles ou du système d’élevage. Selon la configuration de la centrale photovoltaïque, ces supports peuvent être fixes ou mobiles.
Dans le premier cas, ils sont orientés plein sud pour permettre aux panneaux de capter les rayons du soleil. Ils sont parfois orientés vers l’est ou vers l’ouest sur certains terrains en fonction de la situation géographique de ces derniers.
Les supports mobiles sont dans la plupart des cas des trackers pilotés de façon automatique à partir d’algorithmes complexes. Ils font pivoter les panneaux photovoltaïques tout au long de la journée jusqu’à ± 90° leur permettant ainsi de suivre la course du soleil. Cette mobilité des panneaux optimise la production d’électricité de 20 à 30 %.
Quels sont les avantages de l’adoption du photovoltaïque dans le secteur agricole ?
L’association du photovoltaïque et des activités agricoles sur une même parcelle offre plusieurs avantages aux exploitants agricoles, les investisseurs et le monde entier.
Selon les données de l’institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires ou ISE, la puissance électrique délivrée par les systèmes photovoltaïques installés dans le secteur agricole dans le monde est passée d’environ 5 mégawatts en 2012 à plus de 2,9 gigawatts en 2022. En France, l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) prévoit que la contribution de l’agrivoltaïsme à la production d’énergie renouvelable sera d’environ 40 % en 2023. Cette capacité énergétique importante générée par le photovoltaïque agricole permet d’avoir de l’énergie verte pour tous et d’éviter l’épuisement des sources d’énergie fossile.
En plus de participer à la transition énergétique et écologique, l’agrivoltaïsme permet aux agriculteurs de faire des économies et/ou d’avoir d’autres sources de revenus. En effet, l’énergie produite par les modules photovoltaïques peut être utilisée en autoconsommation. Cela induit une réduction des factures d’électricité à payer. La location des toitures de hangar et la vente de l’électricité aux fournisseurs traditionnels génèrent aussi des revenus supplémentaires non négligeables sur plusieurs années.
Les centrales photovoltaïques sur les champs de cultures protègent quant à elles les champs de cultures. Leur disposition formant des sortes de parasols géants permet de pallier les aléas climatiques ou intempéries qui menacent les rendements agricoles. En cas d’installation sur un terrain réservé aux activités agropastorales, les panneaux photovoltaïques constituent des ombrières pour les animaux et conservent également l’humidité des sols.