Au cours des dix prochaines années, le nombre de Terriens devrait atteindre le chiffre stupéfiant de 10 milliards. Cela signifie qu’il faudra nourrir un nombre de personnes bien plus important que ce que l’agriculture pourra faire. Celle-ci est déjà confrontée à la hausse des températures, à un rayonnement solaire plus fort, à une météo cinglante qui a apporté des grêles dévastatrices ces dernières années.
Les besoins en énergie vont également croître tout au long de cette période. Plus de personnes signifie plus d’appareils, plus d’innovation, plus d’électricité. Nous sommes confrontés à des défis majeurs, d’autant plus que nous poursuivons également des objectifs climatiques qui prévoient la construction plus rapide de moyens de production d’énergie à partir de sources renouvelables.
Jusqu’à présent, le principe d’exclusion de l’utilisation des terres était appliqué dans le monde entier et en France aussi. Ainsi, certaines terres ne pouvaient être utilisées qu’à une seule fin. De nombreux pays ont déjà éliminé ce principe et offert la possibilité d’une double utilisation des terres, ouvrant ainsi la porte au potentiel exceptionnel de l’agrovoltaïque, qui représente un exemple unique de coexistence entre agriculture et énergie.
Des fermes agrovoltaïques de ce type apparaîssent dans nos campagnes Françaises, tel que vous pouvez le découvrir dans ce reportage vidéo ci-dessous :
Il s’agit de placer des centrales solaires au-dessus des champs, des vergers, des vignobles ou des pâturages, la hauteur des panneaux installés pouvant varier, même jusqu’à 7 mètres (plantations de houblon), ou entre eux, c’est-à-dire verticalement. Dans ce cas, les panneaux peuvent protéger les plantes des vents forts et le sol de l’érosion due au vent.
L’agrovoltaïque peut, avec une conception technique appropriée, augmenter l’efficacité de l’utilisation des terres, offrir une protection aux plantes, fournir un rendement plus élevé par hectare et réduire le besoin d’irrigation jusqu’à 20 %. En Allemagne, une étude de l’Institut Fraunhofer a montré que les plantations de pommes de terre présentaient une augmentation de 86 % de l’efficacité de l’utilisation des terres.
Les cultures ont besoin de protection
Les agriculteurs, plus que tout autre secteur, ressentent les effets du changement climatique. Parfois, l’année est trop chaude et extrêmement maussade, et soudain un orage avec trop de pluie ou de grêle menace la récolte. Les extrêmes météorologiques sont plus nombreux d’année en année. Les agriculteurs tentent de sécuriser les cultures avec des filets anti-courants, mais c’est une bien piètre consolation pour tous les efforts et l’argent investis dans les plantations de légumes, les vignes ou les vergers.
Pour résoudre ce problème, les dispositifs agrovoltaïques offrent une solution très utile. Les centrales solaires offrent un ombrage partiel contre les rayons excessifs du soleil, protègent les plantes du gel et du dessèchement, préservent une plus grande humidité du sol et offrent une excellente protection contre les contre-jours. En même temps, la disposition des panneaux au-dessus des plantations permet de réguler l’éclairage des plantes. Ces effets positifs ont été démontrés par une étude de l’Institut Fraunhofer ISE, publiée en avril de cette année 2022.
Dans l’étude pilote, les Allemands ont exploré scientifiquement les aspects économiques, techniques, sociaux et écologiques des possibilités de combiner l’agriculture et l’énergie sous forme d’agrovoltaïque. À Heggelbach, près de Bodensee, différents types de plantations et différentes cultures ont démontré que cette combinaison est technologiquement réalisable et économiquement viable.
Au cours de la période extrêmement chaude et aurique de 2018, certains types de cultures ont obtenu jusqu’à 11 % de meilleurs résultats que dans le champ de référence en plein air. Le sol a été mieux préservé sous les modules, ce qui a affecté de meilleurs rendements. Selon les données connues à ce jour, pour les plantations sous dispositifs agrovoltaïques, les légumes à feuilles, les plantes fourragères, les arbres fruitiers, les lieus, les poireaux, les asperges, les vignes et le houblon sont les plus adaptés. Dans le cas du houblon, il convient également de noter l’économie réalisée sur les coûts d’induction des cordes et d’érection des piliers, puisque la structure de support peut également être utilisée par les agriculteurs à cette fin. Il a été prouvé que le maïs est la plante la moins adaptée à ce type de plantations, car elle a besoin de plus de lumière et de chaleur pour croître et se développer.
L’installation de dispositifs agrovoltaïques prend tout son sens lorsque les agriculteurs s’occupent également du refroidissement, du séchage ou du traitement des cultures. Ces possibilités leur donnent un avantage concurrentiel sur le marché, car ils peuvent vendre leurs produits à un prix plus élevé lorsque la nature n’a plus de temps pour eux. De cette façon, les agriculteurs peuvent gagner deux fois : en vendant leurs récoltes ou leurs produits, et en économisant de l’électricité.
L’agrovoltaïque dans le monde …
L’agrovoltaïque s’est considérablement développé dans le monde ces dernières années. La puissance des installations prévues à cet effet est passée d’environ 5 MW en 2012 à 14 GW en 2021, selon l’Institut Fraunhofer. Les incitations publiques au Japon, en Chine, en France, aux États-Unis et en Corée du Sud ont le plus contribué à cette expansion rapide. La Corée du Sud prévoit de construire 100 000 installations agrovoltaïques dans les exploitations agricoles, principalement pour mettre fin au dépeuplement des campagnes. En érigeant des centrales solaires au-dessus des terres agricoles, ils veulent donner aux agriculteurs une rente supplémentaire (environ 1 000 euros par mois) grâce à la vente d’électricité.
Aux États-Unis, l’agrovoltaïque est utilisé en Arizona, au Colorado, en Indiana, en Oregon et au Massachusetts. Le ministère américain de l’agriculture offre des incitations financières pour l’installation de telles installations dans les fermes dans le cadre du Rural Energy Progress Program.
En Grèce, des plantes aromatiques et des fleurs poussent déjà sous des panneaux, en Espagne des artichauts et des brocolis, en Belgique des betteraves à sucre et des poires, en France la plus grande installation avec des modules au sommet du vignoble à ce jour est placée, en Allemagne sous des panneaux on cultive des baies (myrtilles et framboises), des arbres fruitiers (surtout des pommes), des pommes de terre et d’autres cultures. Une étude menée en Inde a montré que la récolte de coton et de tomates sous les dispositifs agrovoltaïques, qui offraient aux plantes un ombrage partiel et protégeaient le sol de l’évaporation de l’eau, était jusqu’à 40 % supérieure.
Saisissons l’occasion !
« Le plus gros problème pour la symbiose entre l’agriculture et l’énergie en Slovénie est l’interdiction de la double utilisation des terres », explique Gregor Novak, directeur de SunContract et responsable du développement et de l’innovation chez SONCE Energija. « Je pense qu’il serait sage et nécessaire de suivre l’Allemagne et d’autres pays dans le monde et d’autoriser la double utilisation des terres. La technologie de récolte des terres agricoles permet une double utilisation sous panneaux, des conditions idéales sont créées pour certains types de plantes, alors pourquoi ne pas en profiter ? L’agrovoltaïque offre une excellente synergie. À cet endroit, c’est à l’État qu’il incombe de faire les gestes clés, ou plutôt de lever les obstacles. Nous ferons nous-mêmes tout le reste sur le marché. »
Pour réussir la transition énergétique, il est nécessaire que le caractère raisonnable de l’agrovoltaïque soit d’abord perçu par les personnes occupant des postes d’État. Mais si l’on veut aussi obtenir un consensus plus large, il est judicieux d’associer la population au processus de décision en temps utile. La plupart des cas de non-acceptation dans le monde ont été enregistrés lorsque les décideurs ont essayé de contourner les populations locales et les groupes d’intérêt ou ont décidé de les inclure trop tard.
Là où l’État a suivi les possibilités de synergie entre l’agriculture et la production d’électricité à partir du soleil, les panneaux solaires au-dessus des plantations agricoles font déjà partie de l’image du paysage.
La crise climatique, la pénurie d’eau et les besoins croissants en énergie placent l’humanité face à un énorme défi. Dans les années à venir, la manière dont nous y ferons face sera claire. L’agrovoltaïque offre une solution à partir de laquelle nous pouvons tous acquérir de l’agriculture, de l’énergie et, surtout, les habitants de notre planète.
