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Décryptage Photovoltaïque et agriculture: Je t’aime, moi non plus

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Après les hangars, les énergéticiens s'intéressent de plus en plus aux terres des agriculteurs, dans un contexte où la concurrence sur les friches, forêts et terrains dégradés se fait de plus en plus forte. L'Ademe prévoit que d'ici 2030, les parcs photovoltaïques pourraient couvrir 20000 hectares au sol, tous types de terres confondus. Une situation qui inquiète la profession agricole, échaudée notamment par des expériences râtées en serres horticoles dans les années 2000. L'APCA a sonné l'alarme en session, le 30 septembre, souhaitant la mise en place d'une régulation par la CDPenaf. De leurs côtés, les énergéticiens innovent et tentent de montrer patte blanche en se revendiquant autant que possible de «l'agri-voltaïsme». D'ici 2025, Total prévoit par exemple de planter des panneaux verticaux sur un millier d'hectare de prairies. Face à la multiplication des initiatives, l'Ademe devrait produit d'ici quelques mois une définition de «l'agrivoltaïsme».

Les panneaux photovoltaïque sur des hangars, tout le monde connait, et le sujet fait plutôt consensus, jusqu'à ce que l'on parle des tarifs de rachats. Par contre, dès qu'il s'agit de placer ces mêmes panneaux sur des serres ou des terres agricoles, la discussion commence à se compliquer. Et elle se tend depuis quelques mois à mesure que l'appétit des énergéticiens s'aiguise.

Lors de la session des chambres le 30 septembre, l’APCA (Assemblée permanente des chambres d’agriculture) a sonné l’alarme sur « une ambition très forte de soutien aux énergies renouvelables » par l’État, qui donne lieu à des démarches anarchiques de porteurs et des développeurs de projets ». L’implantation de panneaux sur des sols à vocation agricole « ne peut s’envisager qu’à titre exceptionnel dans des conditions à établir en CDPenaf (Commission départementale de préservation des espaces naturels, agricoles et forestiers) en se fondant sur des critères objectifs », a déclaré l’APCA. Le syndicat Jeunes agriculteurs a quant à lui consacré un jour de sa « semaine du foncier » au sujet du photovoltaïque au sol, le mardi 22 septembre.

Pour l'heure, il ne s'agit vraisemblablement que de petites surfaces. Lorsque l'on parle de photovoltaïque agricole, les toitures viennent en tête du classement en termes de surfaces, suivies des parcs au sol, suivis des serres photovoltaïques, indique un expert de l’Ademe. Mais « aucun chiffre consolidé n’existe sur le nombre et la puissance des centrales au sol sur terrains agricoles ».

Probablement 500 hectares aujourd'hui

Selon un analyste de marché, le chiffre qui circule dans les milieux de l’énergie serait de 500 ha pour les parcs photovoltaïqes agricoles au sol. Pour les serres photovoltaïques, le CTIFL (Centre technique des fruits et légumes) ne désavoue pas le total de 400 ha, qui est parfois cité. Pour les toitures (de hangars principalement), il est plus difficile d’obtenir des ordres de grandeur de surfaces, en dehors de l’affirmation par l’Ademe qu’il est le premier poste du photovoltaïque agricole.

Quant aux projections pour l’horizon 2030, l’Ademe calcule que les objectifs de la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) nécessiteraient « entre 16 000 ha et 19 000 ha de foncier pour les installer ». En arrondissant, on arriverait à 20 000 ha de couverture au sol. Certaines projections de milieux de l’énergie mentionnent 30 000, voire 40 000 ha.

Pour les centrales au sol, l’État a privilégié le développement de celle-ci sur les terrains dit dégradés (friches industrielles, friches militaires…), rappelle l’Ademe. Le foncier agricole « ne nous semble pas être la cible première pour le déploiement à venir des centrales au sol », indique l’Ademe. Mais elle note « qu’au fil des années, la concurrence autour de ces terrains dégradés pousse les développeurs à se tourner vers les terrains agricoles ». 

Du beau monde sur les rangs

Reden Solar, Voltalia, Sun’Agri, Quadran (filiale de Total), Agriterra group, Akuo, EDF EN, Urbasolar, Techniques Solaires, Apex Énergies, Amarenco, CNR. On ne compte plus le nombre d’exploitants électriques, de développeurs, d’installateurs, engagés dans des projets de photovoltaïque impliquant l'agriculture. « Cette liste n’est pas exhaustive, mais elle couvre la grande majorité des principaux acteurs dans le domaine », commente-t-on au Syndicat des énergies renouvelables (Ser).

Face aux inquiétudes des professionnels agricoles, les énergéticiens innovent et tentent de montrer patte blanche en se revendiquant de l'agrivoltaïsme et en s'appuyant des partenaires techniques agricoles.

À la pointe de l'innovation, on trouve par exemple les persiennes intelligentes de la société française Sunagri (voir encadré), qui collabore notamment avec l'Inrae et ITK. Elle a remporté en avril dernier les trois-quarts des projets présentés dans le cadre du dernier appel d’offres lancé par la Commission de régulation de l’énergie (Cre), dans sa catégorie « solaire innovant ».

Panneaux verticaux

On trouve également un géant comme Total, via sa filiale Quadran, spécialisée dans l’électricité renouvelable qui compte étendre sa solution de panneaux verticaux (voir encadré) sur plusieurs milliers d’hectares en France (dont déjà un millier d’ha en 2025), en s’appuyant sur le partenariat qu’il a signé avec le groupe de coopératives InVivo.

Voltalia également se revendique de l'agrivoltaïsme. L'entreprise créée en 2005, et basée à Paris, était présente au dernier Space (uniquement en ligne cette année), pour promouvoir ses nouvelles formules. Sa formule Agrisol vise par exemple à faire cohabiter l’élevage et la production d’électricité photovoltaïque au sol, sous des panneaux.

Luce Reboul, chargée du pôle agricole, a insisté sur la collaboration étroite entre Voltalia et les organismes d’expérimentation, tels le CTIFL, les Ceta (Centres d'études techniques agricoles), l’IFV (Institut français de la vigne et du vin), les instituts techniques d’élevage pour éviter tout problème agronomique découlant de l’installation des panneaux.

Les erreurs du passé

Ces partenaires doivent permettre à Voltalia et Total d'éviter certaines erreurs commises par d'autres opérateurs par le passé, notamment en serres maraîchères. Des énergéticiens ont proposé il y a une quinzaine d’années à des agriculteurs serristes des offres alléchantes. Selon ce type de schéma, l’énergéticien prend en charge l’investissement de la serre, et en contrepartie revend l’électricité au réseau, et cela par un contrat liant l’agriculteur pour quinze à vingt ans.

Mais le résultat a été décevant: « Des serristes ont constaté au bout de deux ou trois ans que les rendements de tomates, concombres ou fraises étaient en recul d’un tiers en moyenne selon les années à cause de l’ombre due aux panneaux », témoigne Bruno Vila, président de la société Rougeline (qui regroupe plus de 200 maraîchers) et secrétaire général de Légumes de France, la fédération des maraîchers français. « Quand vous perdez 30 % de rendement sur une culture qui génère une marge de 5 à 10 %, comme c’est le cas de la tomate, vous arrêtez la production. »

Des serres se trouvent ainsi sans production autre que celle d’électricité… L’écueil à éviter, c’est celui qui consiste à laisser l’opérateur électrique se charger de tout l’investissement. « Il faut essayer d’être partie prenante, donc prendre une part de l’investissement, au moins comme partenaire minoritaire, pour toucher le complément de revenu », estime Bruno Vila.

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La voie agrivoltaïque

Pour trouver une voix de développement, chacun s'accorde à dire qu'il faut trouver les moyens technique du photovoltaïque avec le foncier agricole et avec les rendements et la qualité des productions. C'est la voie de «l'agrivoltaïsme».

Début 2020, l’Ademe a lancé une étude intitulée « définition de l'agrivoltaïsme : état de l'art des systèmes photovoltaïques dans le secteur agricole ». « Cette étude doit permettre, fin 2020 ou début 2021, de définir précisément la notion d'agrivoltaïsme, puis produire un guide de recommandations à destination des décideurs et des pouvoirs publics (du niveau national au niveau local) », précise l’Ademe. Elle inclut une collecte de retours d'expérience. Le guide de recommandations doit « permettre d’accompagner et de faciliter la réalisation de projets d’agrivoltaïsme tout en identifiant les moyens de soutenir cette filière ».

Ce guide de recommandations s’appuiera sur un recensement des enjeux de l’agriculture, puis sur une définition de l’agrivoltaïsme, afin de distinguer ce qui relève véritablement de l’agrivoltaïsme de ce qui s’en réclame.

Le bon grain de l'ivraie

Les recommandations porteront sur les outils de politique publique à mettre en œuvre pour encadrer la discipline et encourager les projets vertueux. Ils définiront les critères de conception, réalisation et exploitation des projets avec suivi des engagements, enfin les moyens de financement avec le souci d’inclusion de l’agriculteur au capital de la société de projet. Le groupe de travail recommande enfin des projets au plus proche possible des territoires ruraux et de l’économie agricole.

D’immenses centrales au sol dont la vocation seraient l’économie d’échelle pour maximiser les conditions de production d’électricité « ne répondraient selon nous pas au canon de l’agrivoltaïsme », juge Pierre Guerrier, animateur du groupe de travail qui élabore ce guide. Et cela « quand bien mêmes ces immenses espaces permettraient de laisser pâturer des troupeaux ovins dans l’enclos photovoltaïque », conclut-il.

Un travail qui devrait intéresser l’APCA (Assemblée permanente des chambres d’agriculture). Les chambres d’agriculture ont annoncé fin septembre qu'elle « porteront une attention particulière aux retours d’expériences sur les projets d’agrivoltaïsme, qui permettent de coupler la production photovoltaïque à une production agricole principale avec une synergie de fonctionnement démontrable ».

Les développeurs poussés à se tourner vers les terrains agricoles

Les persiennes intelligentes photovoltaïques de Sun'Agri

A la pointe des recherches en agrivoltaïsme, on trouve par exmple la société française Sun’Agri, créée en 2019, qui conçoit et installe des panneaux photovoltaïques modulables en fonction des besoins en luminosité de la plante. « Nos panneaux sont des sortes de persiennes intelligentes, placées à 4-5 mètres au-dessus des cultures (maraîchage, viticulture, arboriculture) », indique Antoine Nogier, patron du groupe Sun’R et de Sun’Agri. Ces persiennes s’inclinent plus ou moins : elles se mettent soit face au soleil quand il faut couvrir davantage les plantes, soit sur la tranche quand il faut davantage laisser passer la lumière du soleil. Elles tiennent compte de la saison : en hiver, avec le soleil rasant, l’inclinaison n’est pas la même qu’en été.

Des films de maraîchage photovoltaïques d'Armor

La société nantaise Armor, leader mondial des rubans d’impression, s'est engagée en 2008 dans le film photovoltaïque, indique à Agra Presse Denis Bourène, chargé de développer l’application des films photovoltaïques au bâtiment et aux serres. « Nos films photovoltaïques sont opérationnels depuis 2016. Ils sont semi-transparents, légers et enroulables. Ils sont expérimentés chez des maraîchers nantais ». Les films sont posés sur la partie haute de la serre, mais il est aussi possible d’en poser sur les parties latérales. De plus, ils sont capables de capter la lumière diffuse. Une expérimentation chez un maraîcher Stéphane Olivier, près de Nantes, a démarré en juin 2019. La génèse de cette expérimentation, c’est la rencontre de Stéphane Olivier et d’Armor, lors d’un salon nautique où était exposé un bateau avec une voile photovoltaïque par le leader du ruban pour imprimante. En cette phase d’expérimentation, la production d’électricité est quatre fois moindre que celle des panneaux, mais « nous comptons doubler, voire tripler le rendement électrique en 2025 », année de fin de l’expérimentation, et du lancement commercial.

Des panneaux photovoltaïques verticaux chez Total

Total s’est associé en mars dernier avec la start-up allemande Next2Sun, qui a conçu un système de panneaux verticaux et bifaciaux. Avantage de la solution de Total: le montage utilise peu d’espace foncier. Les panneaux, appelés « coupe-vents » photovoltaïques, sont espacés de 10 mètres les uns des autres, limitant l’ombre aux cultures. De plus, le rayonnement solaire du matin et du soir est mieux valorisé, or c’est à ces moments de la journée que la consommation électrique est la plus forte, et le prix de vente de l’électricité est plus élevé. L’espace entre les rangées de panneaux peut convenir à des prairies fauchées ou pâturées. Total compte étendre cette solution sur plusieurs milliers d’hectares en France (dont déjà un millier d’ha en 2025), s’appuyant sur le partenariat qu’il a signé avec le groupe de coopératives InVivo.

 

ERRATUM :

Erratum : deux groupes de travail complémentaires sur l’agrivoltaïsme 

Deux groupes de travail complémentaires œuvrent chacun à l’élaboration d’un guide de recommandations sur l’agrivoltaïsme : l’Ademe, comme nous l’avons cité dans la Une d’Agra Presse Hebdo sur le photovoltaïque (n° 3 761 du 12 octobre 2020, page 5), mais aussi la Plateforme Verte (association professionnelle dédiée à la transition énergétique créée en 2018) dont le guide livrera une vision opérationnelle et interdisciplinaire sur la question, complémentaire de l’état de l’art effectué par l’Ademe. Ses recommandations porteront sur les outils de politique publique à mettre en œuvre pour encourager les projets vertueux, les critères de conception et exploitation avec suivi des engagements, enfin les moyens de financement avec le souci d’inclusion de l’agriculteur au capital de la société de projet.