Planète (France) - L’agrivoltaïsme, ou quand les panneaux solaires se mettent au service des cultures

AGRICULTURE: C’est un mot-valise qui dit bien ce qu’il veut dire : l’agrivoltaïsme vise à concilier production d’électricité et agriculture en installant des panneaux photovoltaïques au-dessus des cultures. Comme sur les vignes de Pierre Escudié, près de Perpignan. Explications

. Installer des panneaux photovoltaïques au-dessus des cultures. Suffisamment haut pour que les tracteurs puissent passer dessous. C’est tout le principe de l’agrivoltaïsme, l’une des pistes de la transition écologique.

. Elle a pour avantage de faire d’une pierre deux coups, en conciliant production d’électricité et culture sur une même parcelle. Un bel atout dans la lutte contre l’artificialisation des sols.

. Mais Antoine Nogier, président de Sun’Agri et Christian Dupraz, chercheur à l’Inrae, voient aussi dans ces panneaux solaires au-dessus des champs une aide précieuse pour l’agriculture là où elle est déjà aux prises avec le réchauffement climatique.

«Par le passé, nous plantions des abricotiers entre les vignes, toutes les trois ou quatre rangées», se souvient Pierre Escudié. Il parle du temps où ses grands-parents, puis ses parents, s’occupaient du Domaine des Nidolières, l’exploitation viticole aux mains de la famille depuis huit générations, à Tresserre, près de Perpignan. «A l’époque, l’idée était bien plus d’avoir deux récoltes, et ainsi un complément de revenus, que de faire de l’ombre aux vignes et donc les protéger de la chaleur.»

Les abricotiers ont disparu. «C’est compliqué, d’un point de vue administratif, d’avoir deux cultures sur une même parcelle, raconte le vigneron de 69 ans. Et puis ces arbres ont le désavantage d’entrer en concurrence avec la vigne en puisant, dans le sol, leur part d’eau et d’azote.» En revanche, le soleil tape toujours aussi fort à Tressere. Plus qu’avant, à écouter Pierre Escudié. «Quand on atteignait les 33 °C, c’était exceptionnel. On atteint des 34, 35 voire 36 °C presque chaque été», expose-t-il.

- Des panneaux solaires à la place des abricotiers

C’est la hantise du vigneron. «Le risque, sous de fortes chaleurs, est que les raisins mûrissent trop vite, dès le mois d’août, et soient trop chargés en sucre, expose Christian Dupraz, chercheur en agroforesterie à l'Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae). Ça fait de l’alcool, certes, mais pas du bon vin.»

Loin en tout cas de celui que veut faire Pierre Escudié. Alors le vigneron a pris les devants. Non pas en replantant des abricotiers entre ses vignes, mais en disant «banco» à Sun'Agri. Depuis 2009, l’entreprise travaille à la mise au point d’un système de panneaux photovoltaïques à installer au-dessus des cultures. Suffisamment haut pour que les tracteurs puissent passer dessous. Suffisamment amovible, aussi, pour que les panneaux puissent tantôt laisser passer la lumière dont ont besoin les cultures, tantôt leur apporter de l’ombre ou les protéger des fortes pluies, des gels et des excès climatiques.

- Un gagnant-gagnant qu’on appelle «agrivoltaïsme»

«C’est le même principe que la persienne dans votre bureau, compare Antoine Nogier, président fondateur de Sun’Agri. A certains moments, vous êtes content qu’elle laisse passer le soleil, et à d’autres, qu’elle vous fasse de l’ombre. C’est exactement ce que nous faisons avec nos panneaux solaires, pilotés à distance par un algorithme qui prend en compte de nombreux paramètres pour maximiser en permanence le bien-être de la plante.»

Ce gagnant-gagnant – production d’électricité et protection des cultures – a un nom: l’agrivoltaïsme. Aux Nidolères, il est difficile encore de se faire une idée de son apport. La centrale agrivoltaïque, inaugurée en novembre 2018, couvre 4,5 hectares de terres, sur les 50 que compte le domaine. Surtout, sous les panneaux, pas de vignes matures encore, mais de jeunes plants pour lesquels le vigneron espère une première vendange l’an prochain. «On peut déjà dire que, sous les panneaux, la vigne pousse aussi bien que sur la parcelle témoin», constate, dans un sourire, Pierre Escudié.

- Un premier congrès mondial, en octobre, à Perpignan

Christian Dupraz invite en tout cas à retenir cette idée. «L’agrivoltaïsme est une importante piste de recherche et de développement pour la transition écologique», insiste-t-il. Le chercheur en veut pour preuve le premier congrès mondial qui lui sera dédié, en octobre à Perpignan, et dont il assurera la présidence du comité scientifique. Près de 300 chercheurs de 27 pays doivent y participer. «Depuis dix ans, des projets essaiment un peu partout, constate Christian Dupraz. Dans la plaine du Pô, les Italiens de Remtec ont déjà installé des centrales agrivoltaïques de belles dimensions au-dessus de cultures de céréales.»

Et la France dans tout ça? Elle n’est pas à la traîne, poursuit l’agronome, qui évoque une cinquantaine de projets d’agrivoltaïsme récemment recensés par le groupe de travail auquel il participe avec des gens de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). «Tout le monde s’y intéresse. Des grands opérateurs, comme Total, mais aussi des régions, l’Occitanie misant beaucoup sur l’agrivoltaïsme dans son schéma de transition énergétique pour devenir une région à énergie positive d’ici à 2050.»

- Lutter contre le grignotage des terres agricoles

Pour expliquer cet engouement, Antoine Nogier commence par parler de lutte contre l’artificialisation des sols, véritable enjeu tout au long du pourtour méditerranéen, où le PDG de Sun’Agri destine en priorité sa solution. Dans ces régions baignées de soleil, «il y a une forte pression de certains énergéticiens pour racheter des terres agricoles et les transformer en centrale solaire au sol, commence-t-il. Même si les règles se sont durcies ces dernières années pour empêcher cela, de nombreux acteurs restent à l’affût et cherchent à préempter des terres dans l’espoir qu’un jour, la réglementation s’assouplisse. Pourtant, le maintien de ces terres agricoles est vital, d’autant plus sachant qu’il faudra nourrir 10 milliards d’habitants en 2050 et que les rendements des surfaces aujourd’hui exploitées stagnent, voire diminuent.»

C’est toute la promesse de l’agrivoltaïsme. Il ne s’agit pas seulement de concilier sur une même surface production d’électricité et agriculture, mais d’apporter un vrai coup de pouce aux plantes, grâce aux panneaux solaires dans des régions qui prennent déjà de plein fouet le réchauffement climatique. «Cela vaut pour les vignes, mais aussi pour un bon nombre de cultures maraîchères et arboricoles, estime Antoine Nogier. En particulier celles liées à un terroir, qu’on ne peut pas vraiment déplacer de région sans perdre leur identité»

- Un atout pour les cultures?

Et le but des panneaux photovoltaïques «n’est pas seulement d’améliorer les rendements, indique Antoine Nogier. Il est aussi de produire en consommant moins d’eau, puisque l’ombre des panneaux évite, lors des fortes chaleurs, que la plante soit soumise à un fort stress qui lui fasse dépenser plus d’énergie et donc consommer plus d’eau. Il est encore d’améliorer la qualité de la production, en contrôlant mieux l’arrivée des sucres dans le raisin, par exemple, pour le vin.»

Et puis il y a les Saints de Glaces, ces fameuses chutes de températures qui surviennent courant mai jusqu’à parfois provoquer des gelées. «Or les bourgeons, qui y sont très sensibles, sortent plus tôt qu’autrefois, souvent désormais avant les Saints de Glaces, explique Christian Dupraz. Là encore, en plaçant les panneaux solaires à l’horizontal, on peut éviter le gel en dessous et ainsi limiter la casse.»

Le chercheur de l’Inrae ne promet toutefois pas de miracle avec l’agrivoltaïsme. Tout dépendra de la météo. «Certaines années, ces panneaux solaires au-dessus des champs seront un atout précieux pour les cultures, d’autres, très peu, voire pas du tout», indique-t-il.

- «Donner toujours la priorité à la plante»

L’autre difficulté de l’agrivoltaïsme est de trouver cet équilibre entre une production d’électricité suffisante pour que les panneaux soient rentables et le bien-être de la plante, qui doit rester le critère numéro 1, insistent tant Christian Dupraz qu’Antoine Nogier. «Cela implique de prévoir des espacements plus importants entre les rangées de panneaux photovoltaïques que pour une centrale au sol, et d’accepter qu’ils ne suivent pas toujours l’inclinaison du soleil, ce qui aurait permis d’optimiser la production d’électricité», explique Antoine Nogier. Ainsi, au Domaine des Nidolères, la centrale agrivoltaïque atteint 2,1 mégawatts de puissance installée. «C’est bien plus qu’une installation photovoltaïque sur le toit d’un hangar agricole, mais ça reste faible comparé à une centrale au sol.»

La recherche laisse entrevoir l’espoir qu’on puisse un jour faire mieux. «Des chercheurs chinois travaillent par exemple sur des panneaux photovoltaïques qui laisseraient passer la lumière utile aux plantes, quand d’autres planchent sur des panneaux bi-faciaux, qui utiliseraient la lumière des deux côtés», s’enthousiasme Christian Dupraz. Voilà déjà un sujet de discussions pour ce premier congrès mondial de l’agrivoltaïsme.

- Quel modèle économique pour l’agrivoltaïsme?

Il se cherche encore. Une chose est sûre: l’investissement initial n’est pas négligeable. «Un système comme celui que nous avons installé à Tresserre coûte environ un demi-million d’euros par hectare en investissement initial et n’est rentable qu’au bout d’un certain temps», indique Antoine Nogier.

Une somme à la charge de l’agriculteur? Pas obligatoirement. «Il faut privilégier les systèmes où l’agriculteur est l’investisseur principal voire unique, mais on sait bien que peu parmi eux ont la capacité et l’envie d’investir de telles sommes sur de tels projets», reprend Antoine Nogier.

Dans le modèle économique privilégié par Sun’Agri, un ou plusieurs investisseurs peuvent intervenir aux côtés de l’agriculteur, à travers une société ad hoc qui sera propriétaire de la centrale-agrivoltaïque installée sur les terres de l’agriculteur. Cette société se rémunère avec l’électricité produite, l’agriculteur, lui, profite des apports des panneaux photovoltaïques sur ses cultures, et bénéficie des revenus électriques au travers de sa participation au capital de la société ad hoc.

Et Sun’Agri dans tout ça? «Nous aimerions nous concentrer, à terme, sur le pilotage des panneaux photovoltaïque, notre marque de fabrique, et nous positionner comme un tiers de confiance entre l’agriculteur et l’énergéticien, explique Antoine Nogier. Autrement dit, celui qui s’assure que le bien-être de la plante est toujours le critère numéro un dans le pilotage des panneaux photovoltaïques.»



Photo: Au Domaine des Nidolères, près de Perpignan, des panneaux solaires ont été installés au-dessus de 4,5 ha de futures vignes. Un atout pour s'adapter au changement climatique? — /Photo Sun'Agri

Fabrice Pouliquen