Agrivoltaïsme de culture : guide pratique

L'agrivoltaïsme de culture consiste à installer des structures photovoltaïques sur des parcelles cultivées dans l'optique de combiner production agricole et d'énergie renouvelable. Sur un principe semblable à celui de l'agrivoltaïsme d'élevage, il se concentre pour sa part sur les parcelles qui sont destinées à la culture des légumes, des céréales, des arbres fruitiers, des vignes ou encore des plantes.

Les panneaux solaires sont installés en hauteur, avec des infrastructures fixes ou mobiles qui permettent de contrôler l'apport de lumière, de protéger les cultures des intempéries et, bien entendu, de produire de l'électricité verte et décarbonée. Ce double usage des propriétés foncières vient optimiser le potentiel des surfaces qui peuvent s'y prêter sans que cela ne compromette l'activité agricole.

L'un des avantages majeurs de l'agrivoltaïsme de culture est que les installations peuvent s'adapter à une grande variété de culture. Qu'il s'agisse de maraîchage ou d'arboriculture, les dispositifs agrivoltaïques sont conçus pour respecter les besoins en ensoleillement et en espace de chaque type de végétaux.

Ces infrastructures photovoltaïques sont tout sauf passives : elles peuvent fonctionner seules ou être pilotées en s’appuyant sur les données météorologiques et agricoles. Au-delà de l'électricité qu'elles produisent, elles offrent donc l'opportunité d'améliorer la productivité agricole et de maximiser le rendement énergétique, le tout en soutenant la viabilité de l'écosystème.

L'installation d'un système agrivoltaïque de culture implique de veiller à ce que l'infrastructure s'intègre parfaitement à l'environnement agricole, sans que les pratiques culturales ne soient impactées. Les différents types de structures existantes sont faits pour répondre aux contraintes techniques des exploitations, et pour s'adapter aux objectifs de production des producteurs.
 

Les ombrières agricoles

Fixes ou mobiles, les ombrières sont en général positionnées à quelques mètres au-dessus des cultures. Elles créent des zones d'ombre partielles qui protègent les plantations d'un trop fort rayonnement solaire, des chaleurs importantes, du gel printanier, ou encore de la grêle. La configuration peut être ajustée selon la hauteur des cultures, ce qui est essentiel pour la culture des légumes, des petits fruits ou des plantes basses.

La modularité de ces dispositifs est particulièrement intéressante, car le taux d'ombrage peut notamment être ajusté mécaniquement ou automatiquement par le biais de capteurs. Les cultures peuvent ainsi bénéficier du bon niveau de lumière en fonction de leur stade de croissance ou des conditions climatiques.

Les ombrières peuvent être installées sur des parcelles de diverses superficies, qu'il s'agisse de petites surfaces maraîchères ou d'exploitations plus vastes. Elles contribuent activement à la régulation de la température ambiante, ainsi qu'à la réduction de l'évapotranspiration, ce qui optimise l'efficacité de l'irrigation des sols et des cultures.

 

Les canopées solaires

Structures surélevées, les canopées solaires sont la plupart du temps installées à plusieurs mètres du sol pour que les engins agricoles puissent circuler sans difficulté entre les rangs de végétaux cultivés. Cette configuration en hauteur convient idéalement pour les cultures sur de grandes surfaces, comme c'est le cas avec les céréales, les oléagineux ou les protéagineux, puisqu'elle permet de ne pas avoir à changer les pratiques agricoles.

 

Les canopées assurent une protection homogène contre les aléas climatiques sur de grandes surfaces de culture tout en garantissant une production d'énergie efficace. Cette valorisation du foncier s'avère très pertinente pour ne pas avoir à faire de compromis entre production de denrées et d'énergie. Ces infrastructures s'intègrent sans difficulté sur des terrains plats comme vallonnés, et permettent de préserver l'accessibilité et la productivité de l'exploitation.

Les trackers solaires

 

Les trackers solaires sont des dispositifs mobiles dotés de panneaux photovoltaïques orientables, qui suivent la trajectoire du soleil tout au long de la journée. Ils constituent ainsi une excellente solution pour maximiser le rendement énergétique, mais aussi l'exposition au rayonnement solaire.

Ils permettent également de moduler l'ombrage en direct, leur orientation pouvant être ajustée pour apporter plus ou moins de lumière selon les conditions météo ou le stade de développement des végétaux. Les cultures sensibles aux variations climatiques, à l'instar de certaines espèces maraîchères ou plantes aromatiques, en bénéficient très largement.

L'inclinaison des panneaux photovoltaïques peut quant à elle être étudiée pour faciliter le passage des engins agricoles. Les installations de trackers solaires intègrent la plupart du temps des capteurs connectés et transmettent des données d'analyse de sol, ce qui confère aux agriculteurs la parfaite maîtrise de leur exploitation pour optimiser le rendement de leurs terres.

Maraîchers, céréaliers, arboriculteurs ou même viticulteurs peuvent tous tirer profit de l'agrivoltaïsme de culture grâce à la capacité de ces installations à s'adapter à une large diversité de productions agricoles.

Des infrastructures bien conçues et une bonne gestion agronomique permettent aux exploitants d'améliorer leurs rendements, et de protéger en même temps leurs cultures face aux intempéries et aux évènements climatiques qui pourraient être préjudiciables.

 

Maraîchage et cultures légumières

 

Les cultures maraîchères font partie des plus sensibles aux variations climatiques, surtout aux fortes chaleurs, au gel ou à la grêle. Les installations agrivoltaïques, à commencer par les ombrières mobiles, sont alors les meilleures solutions pour gérer l'ensoleillement et protéger les plants les plus fragiles, sans que cela n'altère leur développement.

 

L'intégration de capteurs, combinée à un suivi agronomique rigoureux, offre la possibilité d'ajuster le niveau d'ombrage selon les stades de croissance des cultures, ou en fonction de l'évolution des températures. Le stress hydrique et les besoins en irrigation se voient ainsi réduits, pendant que le rendement reste stable et la qualité de production élevée.

 

Arboriculture (arbres fruitiers)

 

Les vergers de pommiers, de poiriers, de cerisiers ou de tout autres arbres fruitiers peuvent souvent être confrontés à des épisodes climatiques susceptibles d'affecter la qualité ou la quantité des récoltes. La mise en place de structures agrivoltaïques qui s'adaptent à la hauteur des arbres a pour effet de créer un microclimat protecteur, qui limite sensiblement les risques de brûlure des fruits par le soleil ou de pertes causées par la grêle.

 

Ces installations jouent aussi en faveur d'une meilleure régulation thermique et hygrométrique, mais garantissent que le niveau de luminosité nécessaire à la photosynthèse demeure suffisant. Elles soutiennent la qualité des fruits récoltés, sécurisent la production, et contribuent à la valorisation de l'exploitation.

 

Vigne et viticulture

 

Pionnière en matière d'expérimentation photovoltaïque, la viticulture a démontré la pertinence de ces dispositifs quant à la qualité et à la régularité des récoltes. Les panneaux solaires viennent limiter les coups de chaleur sur la vigne et favorisent la maturation homogène des raisins, même en cas de fortes ou de faibles températures.

 

L'agrivoltaïsme de viticulture implique la mise en place de systèmes ajustables afin de juguler efficacement le niveau d'ensoleillement au fil des saisons, ce qui offre l'opportunité de trouver de meilleurs équilibres entre sucre, acidité et arômes. Il s'impose donc comme un excellent outil d'adaptation au changement climatique, sans avoir à faire de compromis sur les exigences œnologiques.

 

Cultures spécialisées ou expérimentales

 

Certaines cultures spécifiques, comme les plantes aromatiques, les fleurs comestibles ou les espèces horticoles sensibles, peuvent tout autant bénéficier de l'agrivoltaïsme à condition d'adopter une approche sur-mesure. Des protocoles expérimentaux qui intègrent la gestion précise de l'ombrage, le pilotage agronomique et la collecte des données stratégiques peuvent participer à l'augmentation des rendements.

Ces expérimentations ouvrent d'ailleurs la voie à des innovations dans le monde agricole, avec des modèles agrivoltaïques qui conviennent aux nouvelles filières de production ou aux cultures à forte valeur ajoutée. Elles entérinent le fait que l'agrivoltaïsme de culture peut être vecteur de solutions entièrement personnalisées et efficaces pour la grande majorité des exploitations, quelles que soient leurs caractéristiques et leurs particularités.

L'agrivoltaïsme de culture est parfaitement en phase avec les mutations importantes que connaît le monde agricole. Il constitue une solution crédible, efficiente et proactive pour se prémunir contre les effets du changement climatique, l'augmentation des besoins en énergie, ainsi que la mise en péril de la rentabilité de certaines exploitations.

 

Les producteurs qui optent pour ces installations photovoltaïques conservent la maîtrise de leurs pratiques agricoles, et bénéficient en même temps des qualités et des atouts d'infrastructures modernes, qui créent une énergie propre et renouvelable sans aucun changement préjudiciable sur leur cœur de métier.

 

Acteur de premier plan du photovoltaïque pour les profesionnels du monde agricole, Arkolia conçoit et 

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