L’énergie solaire photovoltaïque connaît une croissance exponentielle à l’échelle mondiale, mais elle est victime de son succès. Elle se heurte en effet au problème de la disponibilité des terres et entre en concurrence avec d’autres productions (maraîchères, céréalières). Comment concilier énergie propre et transition écologique, et productions agricoles ? C’est tout l’enjeu de l’agrivoltaïsme dynamique.
Ces systèmes agrivoltaïques s’inspirent directement des cultures étagées et de l’agroforesterie avec plusieurs plantes cultivées sur différents niveaux, en synergie les unes avec les autres. Dans le cas de l’agrivoltaïsme, la culture en hauteur est constituée de panneaux solaires qui se combinent, sur une même surface, à des cultures agricoles.
Cette technologie innovante doit remplir plusieurs objectifs. D’abord, il s’agit d’améliorer les productions agricoles en modifiant le climat de la surface cultivée. Cela est possible grâce aux panneaux solaires situés au-dessus des cultures (environ 4 mètres). Ils agissent ainsi comme des « volets » qui pourront laisser passer le soleil ou, au contraire, protéger les plantes de ses rayons, selon leur inclinaison, commandée automatiquement. Ces panneaux mobiles sont dits dynamiques.
Le deuxième objectif est de produire de l’électricité propre, renouvelable et compétitive avec de faibles coûts.
Enfin, les panneaux permettent d’éviter une trop grande évapotranspiration des plantes, donc de diminuer la consommation d’eau pour leur arrosage (20 % à 30 % d’économie d’eau). Ce facteur eau est capital si l’on considère les épisodes de sécheresses de plus en plus fréquents.
Les rendements des différentes productions sont optimisés de l’ordre de 10 %. En outre, ce système permet de travailler avec des productions agricoles qui sont particulièrement touchées par les changements climatiques, comme la vigne par exemple.
C’est au Japon que les premiers systèmes agrivoltaïques dynamiques ont été mis en place dès 2004, au-dessus des rizières. En Chine, des expériences ont été menées en 2016 avec des panneaux situés au-dessus de vignes. Ce fut également le cas en Italie, avec deux expériences menées dans le sud (en 2009) et le nord (2011) du pays. On parle alors de vitivoltaïsme.
L’INRA et la société Sun’R ont mis en place plusieurs dispositifs dans le sud de la France avec de la vigne, des cultures maraîchères et des pommiers dans le cadre du Programme d’investissements d’avenir (PIA), financé par l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie). Un premier démonstrateur a ainsi été inauguré fin 2018, sur un domaine viticole des Pyrénées-Orientales. Sur 4,5 ha, 17 000 pieds de vigne ont été plantés sous 8 000 panneaux situés à 4,5 m du sol. Aujourd’hui, la puissance de ce système est de 2,2 mégawatts-crête et peut alimenter 650 foyers. Ce projet a été soutenu par l’État, le PIA et la région Occitanie.
Afin de tenir son objectif de 32 % d’énergie renouvelable d’ici à 2030, la France a lancé le projet « Place au soleil » dont un point d’avancement a été fait le 19 février 2019. L’objectif est de doubler les volumes d’appels d’offres pour l’agrivoltaïsme alors que les exploitations agricoles accueillent 13 % des installations solaires photovoltaïques.
