- Introduction
- Comment Fonctionne l'Agrivoltaïque ?
- Comment l'Agrivoltaïque Crée-t-elle des Avantages Économiques Doubles ?
- Comment Choisir des Produits PV Adaptés aux Fermes ?
- Comment les Politiques Soutiennent l'Agrivoltaïque
- Conclusion
En tant que solution énergétique innovante, l'agrivoltaïque se développe rapidement dans le monde entier, prouvant son efficacité significative dans l'agriculture. L'agrivoltaïque n'offre pas seulement une solution d'économie d'énergie, mais apporte également des avantages économiques concrets aux agriculteurs. En installant des systèmes photovoltaïques solaires sur les champs, les pâturages et les serres, les agriculteurs peuvent exploiter l'énergie solaire, accroître l'efficacité de l'utilisation des terres et augmenter leurs revenus.
Les systèmes agrivoltaïques convertissent l'énergie solaire en électricité à l'aide de panneaux solaires, tandis que la terre en dessous reste dédiée à la production agricole. Un système agrivoltaïque typique comprend des panneaux solaires, des structures de montage, des onduleurs et des câbles. Les panneaux solaires sont souvent installés sur des structures surélevées au-dessus des champs afin de garantir que les cultures reçoivent suffisamment de lumière solaire et de pluie. Par exemple, des panneaux montés à 3-4 mètres de hauteur permettent un taux de transmission de lumière de 15 à 30%, assurant que la croissance des cultures n'est pas affectée. Ce système complète la production agricole et offre aux agriculteurs un revenu supplémentaire, tout en augmentant les rendements des cultures. Des études indiquent que les systèmes agrivoltaïques peuvent augmenter les revenus des agriculteurs de 20 à 30% dans certaines régions, faisant de l'agrivoltaïque une approche efficace pour accroître les revenus des agriculteurs et promouvoir l'énergie renouvelable.
Comment l'Agrivoltaïque Crée-t-elle des Avantages Économiques Doubles ?
Avec la demande mondiale croissante pour le développement durable et l'énergie verte, l'agrivoltaïque offre à l'agriculture une source d'énergie propre et renouvelable, tout en apportant des retours économiques significatifs en améliorant les environnements de croissance des cultures et en augmentant l'efficacité de l'utilisation des terres. Concrètement, l'agrivoltaïque crée de la valeur pour les agriculteurs de deux manières principales : en réduisant les coûts énergétiques et en générant des revenus stables grâce à la vente d'électricité, ainsi qu'en optimisant les conditions de croissance des cultures pour améliorer les rendements.
1. Revenu Énergétique : Économies sur les Coûts Énergétiques et Vente d'Électricité
Économies sur les Coûts Énergétiques
L'un des principaux avantages de l'agrivoltaïque est sa capacité à réduire les coûts énergétiques pour les agriculteurs. Dans l'agriculture traditionnelle, de nombreuses exploitations nécessitent une grande quantité d'énergie pour les opérations quotidiennes, telles que l'irrigation, le chauffage des serres, la réfrigération et l'utilisation de machines agricoles. Par exemple, la culture en serre nécessite beaucoup d'énergie, surtout pendant les saisons froides, tandis que les pompes à eau et les systèmes d'irrigation dans les zones sujettes à la sécheresse consomment beaucoup d'électricité, faisant de l'énergie une dépense majeure pour les exploitations agricoles.En convertissant l'énergie solaire en électricité, les agriculteurs peuvent utiliser cette énergie pour répondre à leurs besoins agricoles quotidiens, réduisant ainsi leur dépendance aux réseaux externes. L'autoconsommation diminue la dépendance des agriculteurs aux réseaux électriques traditionnels, notamment dans les régions où les coûts de l'électricité sont élevés, ce qui est crucial pour les activités agricoles. Les systèmes agrivoltaïques fournissent une source d'énergie stable, réduisent les coûts énergétiques et diminuent la dépendance aux combustibles fossiles, aidant les agriculteurs à atteindre l'autonomie énergétique et une production durable.
Vente d'Électricité
En plus de réaliser des économies sur les dépenses énergétiques, les systèmes agrivoltaïques offrent des sources de revenus supplémentaires. De nombreux pays européens ont des politiques de subvention encourageant les agriculteurs à vendre leur surplus d'énergie au réseau public. Dans les régions ensoleillées, les systèmes agrivoltaïques peuvent produire une grande quantité d'électricité, permettant aux agriculteurs de générer un revenu stable et à long terme en vendant l'excédent d'énergie via des contrats de vente d'énergie (PPA) et de bénéficier des subventions gouvernementales, ce qui aide les agriculteurs à gérer les incertitudes de production et les fluctuations du marché.Les politiques de comptage net dans de nombreux pays européens, tels que l'Allemagne, l'Italie, la France et les Pays-Bas, permettent aux agriculteurs de recevoir une compensation complète pour l'électricité vendue, en fonction des prix du marché lors de la consommation, ce qui leur permet d'obtenir des rendements économiques plus élevés.
2. Gains en Production Agricole : Amélioration de l'Environnement et de la Qualité des Cultures
Amélioration de l'Environnement des Cultures
L'agrivoltaïque fournit une ombre partielle, réduisant la chaleur et l'intensité du soleil, améliorant ainsi directement les conditions de croissance des cultures. Dans les zones de chaleur extrême et de sécheresse, les cultures sont souvent confrontées au stress thermique et au manque d'eau. L'agrivoltaïque aide à maintenir l'humidité du sol et à réduire l'évaporation, diminuant ainsi les besoins en irrigation et préservant les ressources en eau. En outre, les systèmes agrivoltaïques profitent à la culture en serre, en fournissant de l'énergie pour le contrôle du climat, l'éclairage et la ventilation, tout en optimisant l'intensité lumineuse pour créer un environnement de croissance idéal.
Amélioration de la Qualité et du Rendement des Cultures
L'agrivoltaïque améliore les conditions de culture, ce qui se traduit par une meilleure qualité et un meilleur rendement des cultures. En régulant la température et l'humidité, les systèmes agrivoltaïques créent un environnement stable pour les cultures, améliorant leur santé et leur productivité. Pour les serres, l'énergie produite par l'agrivoltaïque soutient les systèmes de température et d'éclairage et aide à optimiser les conditions de croissance. Par exemple, certaines cultures comme le raisin et la tomate nécessitent des conditions lumineuses spécifiques. L'agrivoltaïque permet d'ajuster l'intensité lumineuse à certaines périodes, améliorant la qualité, raccourcissant les cycles de croissance et augmentant les rendements globaux. De plus, l'agrivoltaïque ajoute de la valeur aux produits agricoles, permettant aux agriculteurs de cultiver davantage de cultures à haute valeur ajoutée, telles que les légumes et fruits biologiques, augmentant ainsi les revenus agricoles. Les cultures de haute qualité se vendent généralement à des prix plus élevés, augmentant le revenu global des agriculteurs.
Amélioration de l'Efficacité de l'Utilisation des Terres
L'agrivoltaïque permet un usage double des terres en installant des panneaux solaires sur les champs ou les pâturages, permettant à la fois la production agricole et la production d'énergie. Dans l'agriculture traditionnelle, l'utilisation des terres est généralement limitée à la production agricole. L'agrivoltaïque permet d'utiliser les mêmes terres pour l'agriculture et la production d'énergie, augmentant ainsi la productivité des terres. Pour les exploitations avec des terres limitées, en particulier celles cultivant des cultures de grande valeur ou du bétail, ce modèle d'usage double maximise la productivité des terres.
Comment Choisir des Produits PV Adaptés aux Fermes ?
Comment Choisir des Produits PV Adaptés aux Fermes ?
Choisir les bons produits photovoltaïques garantit un fonctionnement efficace du système et maximise les retours économiques. Les principales considérations incluent
1.Taille de la Ferme et Besoins Énergétiques
La taille de la ferme et les besoins en énergie influencent directement le choix du système photovoltaïque. Les petites exploitations peuvent nécessiter des systèmes de 5 à 10 kW, tandis que les grandes exploitations ou serres peuvent avoir besoin de capacités plus élevées. Les systèmes agrivoltaïques varient généralement de 20 kW à 1 MW pour répondre à différents besoins.
2.Emplacement Géographique et Conditions d’Ensoleillement
Les conditions d'ensoleillement affectent les performances des systèmes photovoltaïques. Les régions ensoleillées nécessitent moins de panneaux, tandis que les zones avec un ensoleillement plus faible ont besoin de panneaux à haute efficacité. Les panneaux bifaciaux sont adaptés pour maximiser la production d'énergie dans des conditions de lumière variable, ce qui est particulièrement avantageux dans les régions où l'ensoleillement fluctue.
3.Type et Technologie des Panneaux Photovoltaïques
Différentes technologies photovoltaïques influencent l'efficacité du système et la performance à long terme. Les technologies à haute efficacité comme les panneaux PV HJT et N-TOPCon offrent une conversion énergétique élevée et une résistance à la chaleur, ce qui les rend adaptés à un usage agricole.
Les panneaux HJT possèdent une conception unique en hétérojonction, formant un film mince entre les couches de silicium cristallin et amorphe, réduisant les défauts de surface et atteignant des rendements de conversion allant jusqu'à 25%. Leur conception bifaciale absorbe la lumière des deux côtés, fournissant 10 à 35% d'énergie supplémentaire par l'arrière par rapport au PERC ou au TopCon, idéal pour maximiser l'utilisation des terres. Leur faible dégradation garantit une performance stable, avec seulement 11,1% de dégradation sur 30 ans.
Les panneaux N-TOPCon utilisent une technologie de contact passivé avancée, réduisant la recombinaison des charges et augmentant l'efficacité de conversion jusqu'à 28,7%, bien au-delà de la technologie PERC traditionnelle. Leur bifacialité de plus de 85% améliore encore l'utilisation des terres. Sous faible luminosité, l'efficacité en courant des cellules N-TOPCon est de 0,5 à 1,0% supérieure à celle du PERC, ce qui est idéal pour les climats difficiles.
4.Coût et Retour sur Investissement (ROI)
Les panneaux à haute efficacité ont un coût initial plus élevé, mais leur efficacité énergétique supérieure et leur longévité offrent des rendements à long terme plus élevés. Choisir des panneaux durables garantit aux agriculteurs une alimentation électrique stable, des coûts de maintenance réduits et une période de récupération plus courte. Les systèmes utilisant des panneaux PV avancés ont généralement une période de retour sur investissement de 5 à 7 ans, contre 8 à 10 ans pour les systèmes traditionnels
L'application généralisée de l'agrivoltaïque est due à la fois aux avancées technologiques et au soutien des politiques. En Europe, de nombreux pays encouragent l'agrivoltaïque par le biais de subventions et d'incitations généreuses, aidant les agriculteurs à réduire les coûts d'investissement initiaux et à garantir des retours stables.
En France, la loi 2024-318, publiée en avril 2024, définit les conditions d'installation de systèmes PV dans les zones agricoles, assurant au moins 90 % de rendement des cultures par hectare et limitant la surface des systèmes PV à 40 % des terres agricoles. De plus, les systèmes PV ne doivent pas avoir d'impact négatif sur le potentiel du sol et doivent maintenir la perte de rendement des cultures en dessous de 10 %.
La loi allemande révisée sur les énergies renouvelables (EEG) 2023 prévoit des tarifs fixes pour les projets agrivoltaïques, avec une subvention de 0,06-0,10 EUR/kWh au cours des 20 premières années, selon la taille et l'emplacement du projet. Pour les projets agrivoltaïques en serre, des subventions plus élevées encouragent les agriculteurs à alimenter les serres en énergie.
Le programme de soumissions pour l'agrivoltaïque en Italie subventionne jusqu'à 500 MW de projets annuellement, offrant 0,05-0,08 EUR par kWh en fonction de la taille et de la technologie du projet. Les politiques limitent la couverture PV à 40 % des terres agricoles et restreignent la perte de rendement des cultures à 5 %.
De nombreux pays européens appliquent également des politiques de comptage net pour optimiser la compensation des ventes d'électricité. Par exemple, aux Pays-Bas, les agriculteurs peuvent retourner l'électricité non utilisée au réseau et recevoir une compensation au taux du marché, offrant un revenu annuel supplémentaire.
Le soutien des politiques fait de l'agrivoltaïque un outil clé pour les agriculteurs afin d'augmenter leurs revenus et de promouvoir une agriculture durable, garantissant des retours économiques pour les agriculteurs et les investisseurs.
Conclusion
L'agrivoltaïque est une solution énergétique innovante offrant des avantages doubles aux agriculteurs. En réduisant les coûts d'électricité et en vendant l'excédent d'énergie, les agriculteurs bénéficient d'une source de revenu stable. La conception surélevée des systèmes photovoltaïques améliore la croissance des cultures et l'efficacité de l'utilisation des terres, augmentant ainsi la production agricole. Cet avantage économique double aide les agriculteurs à augmenter leurs revenus tout en favorisant la durabilité de l'agriculture.
À mesure que les politiques et les technologies progressent, les perspectives mondiales pour l'agrivoltaïque sont prometteuses. Les gouvernements européens soutiennent cette croissance grâce aux subventions et aux contrats d'achat d'énergie (PPA), réduisant efficacement les coûts d'investissement initiaux pour les agriculteurs et garantissant des retours stables. Ces mesures stimulent le développement rapide de l'agrivoltaïque, en faisant une force cruciale dans la transition verte de l'agriculture. L'agrivoltaïque continuera à fournir des retours économiques, à promouvoir l'intégration profonde de l'agriculture et de l'énergie renouvelable, et à contribuer aux objectifs de l'agriculture durable.
Depuis 2008, Maysun Solar s'engage à fournir des solutions agrivoltaïques de haute qualité qui soutiennent l'agriculture durable et contribuent à la lutte contre le changement climatique. Nos modules solaires innovants IBC, HJT, TOPCon et bifaciaux sont conçus pour offrir une efficacité et une durabilité exceptionnelles, assurant des performances durables dans les environnements agrivoltaïques. Avec des bureaux et des entrepôts établis dans plusieurs pays et des partenariats de confiance avec des installateurs de premier plan, nous fournissons un support complet pour une intégration fluide de l'agrivoltaïque dans les pratiques agricoles. Pour obtenir les derniers devis ou toute information relative aux systèmes agrivoltaïques, n'hésitez pas à nous contacter—nous sommes là pour soutenir votre transition vers une agriculture plus verte et plus efficace.
Référence:
Enkhardt, S. (2024, April 15). France’s Agricultural PV Subsidies Boost Solar Uptake in Farming Sectors. PV Magazine France.
Bundesnetzagentur. (2023, July 10). Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG): Unterstützung für Agri-PV-Projekte in Deutschland.
Ministero dell'Ambiente e della Sicurezza Energetica. (2024, May 8). Italian Agri-PV Bidding Program Annual Report.
Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO). (2024, March). Netto-metering en steunregelingen voor zonne-energie in de landbouwsector.
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