À première vue, associer panneaux solaires et cultures peut sembler contre‑intuitif : moins de lumière signifie‑t‑il forcément moins de photosynthèse, et donc moins de rendement agricole ? Cette perception reste largement répandue, y compris dans le monde agricole.
Pourtant, dans un contexte de changement climatique marqué par la hausse des températures, la multiplication des canicules et l’augmentation des déficits hydriques, la question du rendement ne se résume plus à la seule quantité de lumière reçue. Le GIEC, dans son sixième rapport d’évaluation, identifie les vagues de chaleur et le stress thermique comme des facteurs majeurs de baisse de la productivité agricole en Europe, en particulier lors des stades sensibles comme la floraison ou le remplissage des grains. (ecologie.gouv.fr)
C’est dans ce contexte que l’agrivoltaïsme, lorsqu’il est conçu en priorité pour répondre à un besoin agronomique, émerge comme un levier potentiel d’adaptation. À travers plus de 10 ans d’expérimentation, des démonstrateurs et un travail de recherche mené avec des partenaires scientifiques, Ombrea apporte aujourd’hui des éléments concrets pour répondre à une question centrale : l’agrivoltaïsme peut‑il sécuriser voire améliorer le rendement agricole dans un contexte de changement climatique ?
Pourquoi l’ombrage n’est pas l’ennemi des cultures ?
Le paradoxe de la lumière en excès
La lumière est indispensable à la photosynthèse, mais au‑delà d’un certain seuil, elle devient un facteur limitant. De nombreuses cultures subissent aujourd’hui des phénomènes de photoinhibition, lorsque l’intensité lumineuse et la chaleur excèdent la capacité physiologique de la plante à les valoriser.
L’INRAE montre que des températures supérieures à 30 °C peuvent provoquer des perturbations physiologiques majeures (fermeture des stomates, baisse de la photosynthèse, stérilité partielle), avec des impacts directs sur le rendement des grandes cultures.
Des travaux de synthèse FAO / IPCC montrent que des températures supérieures à 30–35 °C peuvent entraîner :
- jusqu’à 50–90 % de perte du nombre de grains sur blé selon le stade phénologique,
- une accélération du cycle au détriment du poids de mille grains.
Autrement dit, plus de soleil n’est pas toujours synonyme de plus de production.
L’agrivoltaïsme comme créateur de microclimat favorable
L’agrivoltaïsme agit comme un outil de régulation microclimatique. En modulant le rayonnement reçu par les cultures, il peut permettre :
- une réduction des pics de température de l’air et du sol,
- une augmentation de l’humidité relative,
- une diminution de l’évapotranspiration et donc du stress hydrique.
Des travaux menés par l’INRAE en arboriculture, viticulture et horticulture montrent que l’ombrage photovoltaïque peut abaisser la température sous couvert de 1 à 5 °C en période estivale, tout en améliorant l’efficience d’utilisation de l’eau.
C’est précisément ce microclimat favorable que cherchent à créer les projets agrivoltaïques développés par Ombrea, avec un objectif clair : répondre aux besoins réels de la plante, à chaque stade de son cycle.
Ce que les études disent sur l’impact réel sur les rendements
Grandes cultures : des résultats encourageants sous conditions
L’INRAE cite une étude allemande (Trommsdorff et al., 2021) montrant qu’en année chaude et sèche (2018), la productivité de plusieurs cultures (blé, pomme de terre, trèfle) a presque doublé sous panneaux comparativement aux témoins non ombragés. (inrae.fr)
Les résultats du démonstrateur agrivoltaïque du Channay (Côte‑d’Or), opéré par Ombrea depuis 2021, confirment cette tendance. Sur cette parcelle à faible potentiel agronomique, équipée de panneaux verticaux bifaciaux, le suivi conduit sur plusieurs campagnes montre :
- un maintien des rendements sur les zones à bon potentiel,
- une amélioration des rendements sur blé et lentilles dans les zones à potentiel plus faible
- aucune pénalisation observée liée à la présence des panneaux, y compris en année sèche.
Ces résultats confirment que l’agrivoltaïsme peut devenir un outil d’adaptation particulièrement pertinent dans les contextes pédoclimatiques difficiles.
Viticulture et arboriculture : les filières les plus documentées
Les recherches de l’INRAE montrent que l’ombrage :
- limite les risques de brûlure sur les fruits,
- retarde légèrement certains stades phénologiques sans pénaliser le rendement,
- améliore la qualité des raisins et des fruits (maturité plus homogène, meilleure tenue).
Dans ces systèmes, l’agrivoltaïsme joue souvent davantage sur la qualité et la régularité que sur le volume brut.
En collaboration avec la Société du Canal de Provence, nous menons avons mené un projet expérimental à Rians sur de la vigne. Pour en savoir plus sur les résultats rendez-vous ici : https://www.ombrea.fr/partenaires/fiche-rians/
Agrivoltaïsme piloté vs ombrage fixe : une distinction curciale
Les ombrières fixes surélevées trouvent toute leur pertinence dans certains contextes, notamment en élevage, où l’objectif principal est d’apporter une protection constante contre la chaleur, le rayonnement ou les intempéries aux animaux. Il est cependant nécessaire d’être vigilant au moment du design afin d’assurer des conditions favorables au développement de la prairie.
Pour le développement des cultures, en revanche, les besoins de la plante évoluent fortement au cours du cycle de développement. Les machines utilisées pour l’exploitation des parcelles sont également plus volumineuse. C’est pourquoi les systèmes agrivoltaïques pilotables ou trackers, présentent un net avantage.
Chez Ombrea, ces trackers sont pilotés par un algorithme, qui envoie des ordres définis pour offrir aux cultures de bonnes conditions de développement. Le pilotage ne repose pas uniquement sur des critères énergétiques, il intègre des données liées au stade de développement de la culture et aux conditions climatiques afin d’ajuster en continu le niveau d’ombrage.
Les conditions pour que l’agrivoltaïsme améliore le rendement
Le choix des cultures adaptées
Toutes les cultures ne sont pas adaptées à l’agrivoltaïsme : leur compatibilité dépend principalement de leur hauteur et de leur tolérance à l’ombrage.
Les systèmes agrivoltaïques s’orientent majoritairement les projets vers des cultures basses et relativement tolérantes à une réduction d’irradiation, notamment les grandes cultures telles que céréales, oléagineux, ou protéagineux… À l’inverse, les cultures hautes ou très sensibles à la lumière sont moins adaptées, car elles nécessitent soit une forte hauteur de structure, soit un ensoleillement direct important.
Avant tout projet, les études Ombrea offrent une analyse agronomique en amont, combinant retours d’expérimentation, caractéristiques des itinéraires culturaux et outils de simulation agronomique. Cette démarche permet de s’assurer que le projet apportera des conditions d’irradiance adaptées aux variétés de la rotation pour offrir des bénéfices agricoles.
Le dimensionnement et l’orientation des panneaux
En agrivoltaïsme, le dimensionnement et l’orientation des panneaux conditionnent directement l’impact sur le rendement agricole. Un ombrage mal maîtrisé entraîne des pertes, tandis qu’un dimensionnement adapté permet de limiter les stress climatiques et de stabiliser, voire améliorer les rendements, conformément à la loi APER,.
Dans nos projets en grandes cultures, le dimensionnement et la rotation des panneaux sont ainsi définis au cas par cas selon la culture, le sol et les objectifs agronomiques.
Le principe est que l’installation doit en priorité servir la production agricole, en recherchant un équilibre permettant de maintenir ou améliorer le rendement, et non de maximiser la production énergétique.
Le suivi agronomique continu
La performance agronomique d’un système agrivoltaïque repose sur un suivi continu du microclimat et des cultures, ces résultats sont comparés à une zone témoin. Les capteurs présent sur nos projets, mesurent rayonnement, températures et humidité afin de caractériser les stress, en lien avec le développement des cultures et les observations terrain.
Ce dispositif est complété par un suivi d’un organisme professionnel permettant d’évaluer objectivement l’impact et d’ajuster le pilotage si besoin.
Au-delà du volume récolté : ce que l’agrivoltaïsme améliore aussi
La qualité des produits
Les résultats observés sur nos démonstrateurs de Channay et de Valpuiseaux confirment les enseignements de la littérature scientifique.
Ils mettent en évidence un maintien de la qualité des productions, en cohérence avec les travaux de l’INRAE, qui montrent qu’un ombrage partiel et maîtrisé permet de limiter les stress thermiques.
Plus largement, ces observations s’inscrivent dans les conclusions d’études européennes, selon lesquelles l’agrivoltaïsme, en conditions chaudes et sèches, contribue à préserver, voire améliorer la qualité des grains en créant un microclimat favorable aux phases clés du cycle cultural.
À Valpuiseaux, sur un sol superficiel et sensible au stress hydrique, les résultats 2025 montrent une amélioration significative de la qualité à rendement constant. Pour le blé, les taux de protéines (+7,3 %), le poids de mille grains (+3,6 %) et le poids spécifique (+1,5 %) augmentent entre les panneaux. Des tendances similaires sont observées sur l’orge, avec un PMG et un poids spécifique en hausse, tandis que le rendement est maintenu.
La réduction des pertes comme levier de rendement net
Dans un contexte de dérèglement climatique, améliorer le rendement agricole passe aussi par la réduction des pertes liées aux aléas. L’agrivoltaïsme contribue à cet objectif en créant un microclimat plus protecteur pour les cultures.
L’ombrage partiel et piloté permet de limiter les pics de chaleur, de réduire le stress hydrique via une baisse de l’évapotranspiration, et d’atténuer certains effets du vent ou des épisodes extrêmes. Ces mécanismes favorisent une meilleure stabilité interannuelle des productions, un enjeu souvent déterminant pour le revenu agricole.
Ainsi, l’agrivoltaïsme agit moins comme un levier d’augmentation du rendement brut que comme un outil de sécurisation du rendement à l’échelle de la rotation.
L’approche Ombrea au service du rendement agricole
La vision Ombrea de l’agrivoltaïsme est fondée sur la preuve scientifique dans lequel la phase amont d’exploration est essentielle. Depuis près de dix ans, nos équipes s’appuient sur plusieurs démonstrateurs agrivoltaïques partout en France, avec des suivis sur le long terme.
Chaque projet est conçu selon une méthodologie éprouvée : analyse agronomique en amont, simulation de l’impact sur les cultures, trackers pilotés par un algorithme agronomique, et suivi pluriannuel instrumenté, mené avec des partenaires agricoles et scientifiques indépendants.
Cette approche fondée sur la donnée et le retour terrain permet à Ombrea de concevoir des projets conformes à la primauté agricole, avec un objectif central : sécuriser durablement le rendement et la qualité des productions face au changement climatique.
FAQ – Rendement & agrivoltaïsme
Les panneaux solaires nuisent-ils forcément au rendement agricole ?
Non. Les études scientifiques comme les retours d’expérimentation montrent que les panneaux solaires ne nuisent pas forcément au rendement agricole, à condition que l’installation soit conçue et pilotée à des fins agronomiques.
Un ombrage partiel et maîtrisé peut au contraire réduire les stress thermiques et hydriques, principaux facteurs de pertes de rendement aujourd’hui, et ainsi maintenir voire sécuriser la production, notamment lors d’années climatiquement extrêmes.
Quelles cultures bénéficient le plus de l'agrivoltaïsme ?
Les cultures qui bénéficient le plus de l’agrivoltaïsme sont celles sensibles aux excès climatiques et capables de tirer parti d’un ombrage partiel.
C’est notamment le cas :
- des grandes cultures (blé, orge, légumineuses) dans des contextes de stress hydrique ou thermique et de sol à faible potentiel,,
- de la viticulture et de l’arboriculture, où l’agrivoltaïsme agit fortement sur la qualité et la régularité des récoltes,
- des prairies, pour le confort animal et la stabilité de la production fourragère.
Quelle différence entre agrivoltaïsme fixe et dynamique pour le rendement ?
Un système fixe fournit un ombrage constant, adapté à certains usages comme l’élevage, mais peu flexible pour les cultures. À l’inverse, l’agrivoltaïsme dynamique, basé sur des trackers pilotés, permet d’adapter l’ombrage aux besoins de la plante selon son stade de développement et les conditions climatiques.
Chez Ombrea, les trackers sont pilotés par un algorithme agronomique, paramétré à partir des besoins physiologiques des cultures. Ce pilotage plante‑centré est un facteur clé pour sécuriser le rendement en grandes cultures, là où un ombrage fixe peut devenir limitant.
L'agrivoltaïsme permet-il vraiment d'économiser de l'eau ?
Oui. En réduisant l’ensoleillement direct, la température et le vent au niveau du couvert végétal, l’agrivoltaïsme permet de diminuer l’évapotranspiration.
De nombreux travaux montrent des réductions significatives des besoins en irrigation, souvent de l’ordre de 20 à 30 %, sans pénaliser le rendement. Ces économies d’eau constituent un levier majeur d’adaptation dans un contexte de raréfaction de la ressource.
Comment Ombrea garantit-il le maintien du rendement sur ses sites ?
Ombrea s’appuie sur une méthode construite par l’expérimentation :
- une analyse agronomique en amont et des outils de simulation pour évaluer l’impact potentiel sur les cultures,
- des trackers pilotés par un algorithme agronomique, centré sur les besoins de la plante,
- un suivi agronomique pluriannuel, instrumenté (capteurs, zones témoins, télédétection) et réalisé avec des partenaires agricoles et scientifiques indépendants.
Grâce à un réseau de démonstrateurs suivis sur plusieurs campagnes, dont Channay et Valpuiseaux, Ombrea capitalise sur des données terrain robustes pour garantir des projets conformes à la primauté agricole et orientés vers la sécurisation durable du rendement et de la qualité.
