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Conseils pour votre quotidien d'entrepreneur

Page publiée le 29/05/2024

Le guide de l’agrivoltaïsme

Encouragé par les pouvoirs publics, l’agrivoltaïsme consiste à combiner, sur une même parcelle, production agricole et production d’électricité photovoltaïque. En tant qu’agriculteur, la mise en place d’installations agrivoltaïques peut vous permettre de vous constituer des revenus complémentaires et de mieux protéger vos cultures.

L’agrivoltaïsme est une technique qui associe sur une même parcelle, l’exploitation de cultures agricoles et la production d’électricité photovoltaïque grâce à l’installation de panneaux solaires.
© Adobestock - maxwellmonty

Au sommaire de cet article 

Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme ?

La combinaison d’une production agricole et photovoltaïque

L'agrivoltaïsme, aussi appelé agrivoltaïque ou agri-photovoltaïsme, est une technique visant à associer, sur une même parcelle, une production agricole et une production d'électricité photovoltaïque. Le plus souvent, elle prend la forme d'un système étagé : des panneaux solaires sont installés au-dessus d'une surface agricole permettant un partage de la lumière solaire.

Viticulture, arboriculture, élevage bovin et ovin ou encore cultures céréalières par exemple… Les projets agrivoltaïques peuvent être mis en œuvre pour de nombreuses typologies de production. Toutefois, quel que soit l’objet de l’exploitation, la production agricole doit rester la première priorité de l’exploitant. En d’autres termes, la production d’électricité ne peut pas se faire au détriment de celle-ci.

La priorité donnée à la production alimentaire

Adoptée en mars 2023, la loi relative à l'accélération de la production d'énergies renouvelables a permis d'instaurer un cadre réglementaire autour de l'agrivoltaïsme. Le texte définit une installation agrivoltaïque comme étant « une installation de production d'électricité utilisant l'énergie radiative du soleil et dont les modules sont situés sur une parcelle agricole où ils contribuent durablement à l'installation, au maintien ou au développement d'une production agricole ».

Pour être considérée comme telle, l'installation agrivoltaïque doit également apporter obligatoirement au moins l'un des 4 services suivants :

  • Améliorer le potentiel et l'impact agronomiques de la parcelle ;
  • Favoriser l'adaptation au changement climatique ;
  • Protéger l'exploitation contre les aléas ;
  • Améliorer le bien-être animal.

Pour garantir la disponibilité du foncier pour la production alimentaire, la production agrivoltaïque doit aussi remplir deux autres critères : 

  • Être réversible : les installations doivent pouvoir être retirées si elles ne remplissent plus les conditions demandées, notamment si elles portent préjudice à la production agricole ;
  • Être secondaire : la production agricole doit rester l'activité principale de la parcelle. L'objectif étant d'éviter que le foncier agricole ne soit reconverti, réduisant les capacités de production alimentaire de la France.

La protection du foncier agricole et forestier

Si la production d'énergie solaire ne doit pas se faire au détriment de la production agricole, elle doit aussi veiller à préserver les espaces naturels. C'est pourquoi, tout projet d'installations agrivoltaïques est soumis à l’avis de la CDPENAF (Commission départementale de préservation des espaces agricoles, naturels et forestiers). Pour obtenir un avis favorable, et donc pouvoir lancer le projet, il faut se conformer aux critères d'analyse de la CDPENAF et éventuellement être accompagné par cette même commission.

De plus, les installations photovoltaïques au sol ne peuvent être installées qu'au sein des zones définies par arrêté pris par le préfet du département, comme le veut la réglementation. Ces installations sont également automatiquement interdites lorsqu'elles nécessitent de défricher plus de 25 hectares de surfaces forestières.

Le développement des énergies renouvelables comme objectif

Le développement de l'agrivoltaïsme, notamment via l'adoption d'un nouveau cadre réglementaire, doit permettre à la France de rattraper son retard en matière de transition énergétique. En 2020, l'Hexagone était en effet le seul pays de l'Union européenne à ne pas avoir atteint l'objectif de 23 % d'énergies renouvelables dans son mix énergétique(1).

Dans cette optique, l'agrivoltaïsme doit permettre d'accélérer le développement du photovoltaïque sur le territoire. L'objectif : multiplier par 10 la production nationale d'énergie solaire d'ici 2050, permettant de dépasser les 100 GW de production(1).

L’AGRIVOLTAÏSME POUR COUVRIR LA DEMANDE EN ÉLECTRICITÉ

Selon une étude publiée par la revue scientifique Nature Sustainability, la totalité de la demande mondiale en électricité pourrait être assurée si seulement 1 % des surfaces agricoles était associée à une production photovoltaïque(2).

Quels sont les types d’installations agrivoltaïques ?

Les ombrières fixes

Les ombrières fixes prennent la forme de panneaux photovoltaïques installés en hauteur, au-dessus des productions agricoles. Elles protègent ainsi les cultures, tout en captant une partie de l'énergie solaire.

Les ombrières fixes présentent l'avantage d'être compatibles avec la plupart des productions agricoles, y compris si des interventions mécanisées sont nécessaires (tracteurs, etc.). Elles sont principalement utilisées pour la culture céréalière (maïs, blé, etc.), le maraîchage et la pisciculture.

BON À SAVOIR

De premiers résultats expérimentaux, portant notamment sur des exploitations de blé dur en France et de maïs au Japon, ont été publiés. Ils semblent montrer que les ombrières fixes peuvent entraîner une diminution de la productivité de l'exploitation(3).

Les ombrières dynamiques

Les ombrières dynamiques sont une évolution des ombrières fixes : les panneaux photovoltaïques sont également installés en hauteur, mais peuvent être orientés pour :

  • Optimiser l’ensoleillement des panneaux photovoltaïques ;
  • Gérer l'ensoleillement et l'ombrage des cultures ;
  • Protéger les cultures des intempéries (pluie, grêle, etc.).

Tout comme les ombrières fixes, ces installations peuvent être adoptées pour de nombreux types de cultures : viticulture, maraîchage ou encore arboriculture. Grâce à l'orientation des panneaux, elles répondent d'ailleurs particulièrement bien aux besoins des cultures fragiles.

BON À SAVOIR

Selon des résultats expérimentaux portant sur une exploitation viticole française, les ombrières dynamiques permettraient de maintenir le rendement agricole, tout en réduisant le besoin d'irrigation(3).

Les serres photovoltaïques

Les serres photovoltaïques sont des serres classiques sur lesquelles une partie du vitrage est remplacé par des modules photovoltaïques. L’installation entraîne ainsi un ombrage plus ou moins important des cultures en fonction du nombre de modules installés.

Ces installations peuvent être utilisées pour la plupart des productions en serriculture (maraîchage, horticulture, etc.). Elles sont d'ailleurs particulièrement adaptées à la culture de tomates hors sol.

BON À SAVOIR

Des études ont été menées par l'Université italienne de Sassari sur une exploitation de tomates hors sol et par la Chambre d'agriculture du Lot-et-Garonne. Elles révèlent une diminution du rendement par rapport à une serre classique(3).

Les centrales au sol

Les centrales au sol prennent la forme de grands parcs de panneaux photovoltaïques, directement installés au sol (sur des montants). Elles ne peuvent donc pas être associées aux cultures végétales.

En revanche, les centrales au sol peuvent être installées sur des pâturages. La parcelle est ainsi partagée avec des cultures bovines ou ovines par exemple.

L'installation doit néanmoins être adaptée aux contraintes de l'activité agricole, tout en devant être protégée pour éviter son endommagement par les bêtes. Sauf exception, la réglementation française prévoit d'ailleurs que les installations au sol soient réservées aux seules surfaces incultes.

Quels sont les avantages de l’agrivoltaïsme ?

Un complément de revenus pour l’exploitant

La mise en place d’installations agrivoltaïques peut constituer un complément de revenus intéressant selon le modèle choisi : 

  • L'autoconsommation : une partie de l'électricité produite est consommée par l'exploitation elle-même, tandis que le surplus est revendu et réinjecté dans le réseau ;
  • La vente en totalité : l'exploitant vend la totalité de l'électricité produite, le plus souvent à un tarif garanti pendant une certaine période ;
  • La location de toiture : vous pouvez aussi mettre vos toitures à disposition d’un producteur photovoltaïque, qui se charge de l’installation et de la production d’électricité. En contrepartie, vous percevez un loyer pour l’usage des toitures.

BON À SAVOIR

Les installations sont souvent financées partiellement ou intégralement par le partenaire, ce qui permet de limiter le besoin d’investissement de l’exploitant agricole.

Un accompagnement dans la gestion de l’exploitation

Grâce aux investissements apportés par les développeurs photovoltaïques, les agriculteurs peuvent installer des équipements qu’ils n’auraient pas pu financer en totalité par eux-mêmes, comme des serres par exemple. 

Quelle que soit la nature de la solution agrivoltaïque retenue, l’exploitant est conseillé et accompagné dans la redéfinition de son système de production afin de faire évoluer sa façon de travailler : organisation du travail, rotation des cultures, gestion de l'eau, installation de haies, etc. 

Le passage à l’agrivoltaïsme constitue également un levier intéressant pour faire évoluer votre exploitation. Les panneaux mobiles, le contrôle à distance, l’analyse de l'ensoleillement et des besoins des cultures : la technologie et l’innovation peuvent grandement participer à la performance de votre production agricole.

Une réponse aux aléas climatiques

Certes, les installations agrivoltaïques peuvent présenter certains inconvénients. Elles sont notamment susceptibles de réduire le rendement agricole et d’impacter la repousse de l’herbe en raison de l’ombrage qu’elles créent.

À condition d’être bien préparée, la transition vers l’agrivoltaïsme peut malgré tout constituer une réponse aux contraintes climatiques. À l’image des ombrières dynamiques, les installations peuvent permettre de :

  • Mieux protéger les cultures contre l’ensoleillement, le gel ou encore la grêle ;
  • Créer une protection pour les animaux en cas de fortes chaleurs ou de tempête ;
  • Limiter l’irrigation en favorisant le maintien de l’humidité ;
  • Créer un système de récupération des eaux pluviales, pour abreuver les bêtes ou arroser les plantations.

Comment convertir une parcelle à l’agrivoltaïsme ?

Étudier la faisabilité technique du projet

Avant de convertir votre exploitation, une étude de faisabilité du projet doit être menée. Son but principal : déterminer le potentiel solaire de la parcelle agricole. Cette étude préalable doit aussi permettre d'évaluer la surface disponible pour le projet, de déterminer les possibilités de raccordement au réseau électrique et d'estimer la viabilité économique du projet.

Ces investigations sont généralement menées par le développeur agrivoltaïque auquel vous faites appel. Ce partenaire aura d’ailleurs pour mission d’évaluer tous les impacts que l’installation d’une solution agrivoltaïque pourrait avoir, notamment sur :

  • La performance agricole de l’exploitation ;
  • La répartition des revenus entre production agricole et électrique ;
  • L’environnement (biodiversité, artificialisation des sols, etc.) ; 
  • Les paysages et les riverains.

Confier la mise en œuvre à un partenaire

On distingue plusieurs développeurs agrivoltaïques selon l’objet de l’exploitation agricole et la région concernée : 

  • Pour les projets en culture : REM Tec, Akuo, Sun’Agri, Ombrea et TSE.
  • Pour les projets en élevage : GLHD (filiale d’EDF), OK Wind, Davele et Voltalia.

Le choix d’un partenaire n’a rien d’anodin car ce dernier aura de nombreuses missions : réaliser l’étude de faisabilité, faire les demandes d’autorisation, concevoir et mettre en place les installations, sécuriser le tarif de vente de l’électricité ou encore assurer l'exploitation et la maintenance de l'installation.

N’hésitez pas à vous rapprocher de votre Chambre d’agriculture et de l’association France Agrivoltaïsme pour être accompagné dans votre projet.


(1) Loi relative à l’accélération des énergies renouvelables : un cadre pour les installations photovoltaïques sur terres agricoles, en préservant la souveraineté alimentaire - Ministère de l'Agriculture et de la Souveraineté alimentaire - 2023
(2) Agrivoltaics provide mutual benefits across the food–energy–water nexus in drylands - Nature Sustainability – 2019
(3) Typologies de projets - Agrivoltaïsme – 2024

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© Istock/pixelfit
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