Qu'est-ce que l'Agri-PV ? Fusionner l'énergie solaire et l'agriculture
L'énergie photovoltaïque agricole, plus communément appelée Agri-PV, a le potentiel de révolutionner l'industrie de l'énergie en exploitant l'énergie solaire dans les zones rurales. Selon SolarPower Europe, si seulement un pour cent des terres agricoles disponibles en Europe étaient développées avec des installations Agri-PV, l'UE verrait une augmentation de 700 GW de la capacité installée.
Que signifie Agri-PV?
En combinant les panneaux solaires et l'agriculture dans la même zone, l'agri-PV, ou agrivoltaïque, maximise l'utilisation des terres, stimule la production et développe l'énergie renouvelable. Les grands systèmes solaires conventionnels nécessitent des terres utilisées uniquement pour la production d'énergie ; cependant, les systèmes agri-PV permettent aux pratiques agricoles, telles que la plantation de cultures ou l'élevage de bétail, de se dérouler sous les panneaux ou à côté de ceux-ci. Cette double approche peut aider les secteurs solaire et agricole en maximisant l'utilisation des terres.
Trouver des conceptions différentes pour les systèmes solaires et les méthodes agricoles qui stimulent l'énergie et la production agricole sur des sites communs pourrait contribuer à améliorer la valeur globale et à réduire les coûts indirects, qui comprennent toutes les dépenses non matérielles, de l'énergie solaire.
Comment fonctionne l'énergie agrivoltaïque ?
Pour comprendre l'agriculture agrivoltaïque, il faut d'abord reconnaître en quoi elle est différente de l'agriculture traditionnelle, en se concentrant sur l'intégration de la technologie pour aider à la production alimentaire mondiale. Dans les systèmes agrivoltaïques, photovoltaïque les cellules des panneaux solaires convertissent la lumière du soleil en électricité. Lorsque la lumière du soleil frappe ces cellules, elles la reflètent, la laissent passer ou l'absorbent. Seule la lumière solaire absorbée génère de l'électricité en libérant des électrons dans le matériau semi-conducteur de la cellule.
Les électrons se déplacent vers l'avant de la cellule, créant un déséquilibre de charge électrique. Celui-ci génère un courant électrique lorsqu'il est connecté à un circuit externe. Certaines cellules photovoltaïques peuvent même convertir la lumière artificielle en électricité.
Les installations photovoltaïques donnent aux panneaux solaires de l'espace en dessous pour l'agriculture, ce qui permet de cultiver des plantes et d'élever du bétail. Des cultures comme les pommes de terre, le chou frisé et le brocoli peuvent prospérer sous les panneaux, qui fournissent de l'ombre et réduisent la perte d'eau, créant un environnement plus frais qui améliore à la fois le rendement des cultures et l'efficacité des panneaux solaires. Il en résulte un meilleur rendement solaire et une augmentation du rendement agricole.
Qu'est-ce que la mise en œuvre des systèmes agrivoltaïques ?
La création d'un système agrivoltaïque durable implique plusieurs étapes clés pour augmenter le rendement des cultures et la production d'énergie:
- Évaluer les terres et les ressources: Commencez par évaluer l'adéquation des terres à la fois pour les installations agricoles et les installations de panneaux solaires. Le sol devra supporter la croissance des plantes et accueillir les fondations des panneaux solaires. Tenez compte de la disponibilité de l'eau et des ressources énergétiques, car les systèmes agrivoltaïques sont utiles dans les régions où l'eau est rare, car ils réduisent les besoins en eau et génèrent de l'énergie.
- Concevoir le système : Choisissez les bons panneaux solaires en tenant compte de leur puissance et de leur durabilité. Les panneaux doivent être positionnés de manière à maximiser l'exposition à la lumière du soleil tout en protégeant les cultures situées en dessous. Choisissez des cultures qui se développent à l'ombre ou dans des environnements plus frais, car ce sont elles qui bénéficient le plus de la protection offerte par les panneaux solaires contre les rayons UV intenses.
- Implémentation:Installez les panneaux solaires avec l'aide d'un professionnel afin de vous assurer qu'ils sont placés correctement pour une production d'énergie optimale. Planter et entretenir les cultures en fonction de leurs besoins spécifiques, en adaptant les méthodes de culture en fonction de leur performance sous les panneaux. Surveillez la teneur en eau du sol pour garantir une bonne hydratation.
- Mesurez le succès: Suivez la production d'énergie et le rendement des cultures pour évaluer l'efficacité du système. Si les résultats sont inférieurs aux prévisions, évaluez la conception ou le fonctionnement du système. Évaluez également le retour sur investissement et l'impact environnemental du système afin de déterminer s'il a réussi à promouvoir des pratiques durables.
Quelles sont les considérations financières et réglementaires concernant l'Agri-PV ?
Lorsque l'on installe des systèmes photovoltaïques et de stockage par batterie sur une propriété agricole, il est essentiel de respecter les règles, y compris les lois sur le zonage, les permis et les exigences en matière de santé et de sécurité. La définition du photovoltaïque agricole n'est pas très répandue, ce qui complique la planification et le financement de ces installations. Différentes régions peuvent favoriser différents modèles Agri-PV en fonction de facteurs économiques et sociaux, avec des efforts actifs dans des pays comme l'Allemagne, la France et l'Italie pour développer des normes et des lignes directrices juridiques, telles que celles publiées par SolarPower Europe.
Malgré cela, les exploitations agricoles peuvent toujours bénéficier financièrement d'un investissement dans l'Agri-PV et le stockage sur batterie en raison de la baisse des prix de l'énergie et d'éventuelles subventions gouvernementales. En produisant et en stockant leur propre énergie, ces technologies permettent aux exploitations agricoles d'être moins dépendantes du réseau et de se prémunir contre les variations des prix de l'énergie. En cas de panne de courant, l'énergie stockée peut également offrir une solution de secours fiable. Les entreprises agricoles sont encouragées à utiliser les programmes gouvernementaux qui soutiennent l'adoption des énergies renouvelables, ce qui permet de réduire les coûts d'installation et d'améliorer l'indépendance énergétique.
Quels sont les avantages des systèmes photovoltaïques ?
L'agrivoltaïque, qui associe les panneaux solaires à l'agriculture, présente un certain nombre d'avantages, en particulier dans les régions chaudes et sèches où les panneaux fournissent de l'ombre et contribuent à retenir les eaux souterraines. Cela permet aux agriculteurs de tirer des revenus à la fois de l'agriculture et de la production d'énergie solaire, créant ainsi une source stable de revenus multiples.
L'ombre des panneaux solaires protège également les agriculteurs des risques sanitaires liés à la chaleur, tels que les coups de chaleur et les cancers de la peau, ce qui rend le travail sur le terrain plus sûr. En outre, la présence de panneaux réduit l'évaporation de l'eau et la transpiration des plantes, ce qui permet de conserver l'eau dans les régions sujettes à la sécheresse.
Les systèmes sont normalement installés avec des panneaux surélevés par rapport au sol, offrant un ombrage optimal aux cultures sensibles à la chaleur et améliorant l'efficacité de l'eau. La structure protège également les cultures des conditions météorologiques extrêmes telles que la grêle et les fortes pluies, offrant ainsi une protection supplémentaire et augmentant la viabilité de l'agriculture dans des conditions difficiles.
Equans a déjà installé 5,5 GW de capacité d'énergie solaire dans le monde entier, avec plus de 1500 experts en photovoltaïque. À la centrale solaire de Romilly-sur-Seine, il y a environ 80 000 panneaux installés, produisant 49 GWh, soit l'équivalent de la consommation de 22 000 habitants.
Quels sont les inconvénients des systèmes photovoltaïques ?
Même si la technologie gagne du terrain, elle présente plusieurs inconvénients. Les études d'impact sur l'environnement et la coordination entre les exploitations agricoles, les collectivités et les entreprises énergétiques sont souvent nécessaires en raison des différences de réglementation, ce qui peut rendre le processus laborieux.
Un autre inconvénient est le coût élevé de l'installation et de l'infrastructure, en particulier les structures mécaniques onéreuses nécessaires, qui peuvent être jusqu'à trois fois supérieures à celles d'un système solaire de toiture moyen. Les agriculteurs ne disposent généralement pas de l'expertise technique nécessaire à la maintenance, ce qui peut entraîner des coûts élevés pour les réparations professionnelles.
Il peut être plus difficile d'utiliser le matériel agricole lorsqu'il y a des panneaux solaires et des systèmes de rayonnages. S'il peut être utile de surélever les panneaux ou d'élargir l'espacement entre les rangs, cela peut aussi augmenter les dépenses ou les besoins en terres.
Dans les zones arides, il devient difficile de trouver de l'eau pour l'irrigation, et il est essentiel de choisir les bonnes cultures car elles ne peuvent pas toutes prospérer à l'ombre. Le compactage du sol et la réduction de la fertilité lors de l'installation par des machines peuvent entraîner des dépenses d'entretien importantes et des problèmes de responsabilité pour les développeurs solaires en cas de dommages causés aux systèmes.
