Agrivoltaïsme et grandes cultures : quel impact sur les rendements ?

Définie par l’ADEME en 2021, encadrée par la loi APER et son décret d’application en 2023, l’agrivoltaïsme est désormais un levier stratégique de la transition agricole et énergétique. Cependant, les projets agrivoltaïques nécessitent des temps longs : 4 à 6 ans de développement pour une exploitation, sur 25 à 30 ans.

Pour garantir cette pérennité, la phase de recherche préliminaire est capitale. C’est pour cela que depuis 4 campagnes et sur deux sites pilotes, nous étudions l’impact de l’agrivoltaïsme sur les rendements en grandes cultures. Véritables laboratoires à ciel ouvert, ils permettent d’évaluer, en conditions réelles, l’impact de l’intégration de photovoltaïque sur les grandes cultures, le microclimat et les pratiques agricoles.

Afin de mieux comprendre les performances observées et les enseignements tirés de ces expérimentations, nous avons rencontré Benjamin Tiffon‑Terrade, notre pilote de projets d’études agronomique. Au cœur du suivi agronomique de ces deux démonstrateurs, il nous éclaire sur une question centrale :

Comment évoluent les rendements en grandes cultures sur une parcelle agrivoltaïque ?

Une discussion qui apporte un regard précieux sur les résultats obtenus sur nos sites agrivoltaïques expérimentaux et les perspectives qui se dessinent pour l’AgriPV.

📍 Peux-tu nous rappeler quels sont les deux sites sur lesquels les expérimentations ont été conduites ?

"Les deux sites sont équipés avec des rangées de panneaux solaires verticaux et ne sont pas irrigués. Pour les deux sites, une zone témoin est directement au sud de la zone agriPV et permet la comparaison des résultats. Le premier est le site de Channay, en service depuis 2022 avec 13 bandes de cultures. Les rendements sur la zone sont faibles (moins de 30 qt/ha) avec un sol ayant un faible potentiel agronomique, hétérogène et peu profond. Le site est cultivé en agriculture biologique. Le deuxième est à Valpuiseaux, le site pilote est en service depuis 2022, avec une agriculture conventionnelle sur 7 bandes de cultures. Il y a un suivi de R&D focalisé sur l’agronomie. L’utilisation de micro-parcelles et de la télédétection permet une bonne compréhension des effets du système."

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📈 Quelles sont les conclusions sur le site du Channay ?

En 2025, le blé et l’orge ont été cultivés sur 3 bandes de culture chacun, nous permettant une répétabilité des mesures. De la luzerne, du sarrasin, du lavandin et des plantes aromatiques complètent le dispositif. Voici les résultats obtenus grâce à cette expérimentation.

Moisson en agrivoltaïsme

"De 2022 à 2025, les rendements ont été maintenu ou ont été en légère augmentation pour le blé et pour l’orge entre les panneaux, par rapport à la zone témoin. Ainsi, le site est conforme à l’exigence de la loi APER portant sur la production agricole devant être supérieure à 90% du rendement témoin."

📊 Qu'en est-il à Valpuiseaux ?

 Sur Valpuiseaux, en 2025, du blé tendre, du pois et de l’orge d’hiver ainsi que de la luzerne ont été cultivés afin de venir enrichir les travaux menés sur ces cultures depuis 2022. Voici ce que nous avons pu observer :

"Depuis 2022, les rendements entre les panneaux sont maintenus ou ont été diminués pour l’orge et le blé par rapport à la zone témoin. Ce qui vient balancer les résultats de Channay. Nous avons relié les variations indésirables de rendement à un manque de rayonnement pendant une période spécifique du développement des cultures, via les mesures terrains et nos outils de modélisation, nous permettant alors de préciser les stratégies de pilotage des trackers. La qualité de la récolte est maintenue ou augmentée pour le blé et l’orge, quel que soit les variations de rendements. Ces différents résultats sont en ligne avec la littérature et nous avons pour projet de les présenter à la communauté internationale à l’occasion de la conférence Agrivoltaics."

Champ de céréales devant une installation agrivoltaïque verticale bifaciale à Valpuiseaux.

Ces expérimentations nous permettent d’étudier l’impact de l’ombrage et des panneaux sur les rendements mais pas seulement. Afin d’appréhender plus largement l’impact de l’agrivoltaïsme sur les cultures céréalières et analyser plus finement les causes de variations de rendement, un suivi du microclimat et de la coactivité est réalisé.

🌤️ Quelles sont les conclusions en matière de microclimat ?

"Les deux sites montrent que l’agrivoltaïsme peut créer un microclimat plus doux et protecteur pour les cultures. À Channay, on observe par moment une baisse perceptible de la température de l’air (-1.3°C) et du sol (-2°C) et une légère réduction du rayonnement disponible pour les plantes (par exemple d’environ 10% en aout à 3 m à l’ouest des panneaux). Sur nos deux démonstrateurs, le système agit aussi sur le vent, avec un effet brise‑vent ou accélérateur selon son orientation, contribuant globalement à réduire l’évapotranspiration. À Valpuiseaux, les effets sont plus variables mais restent globalement favorables. L’une des années étudiées ayant été particulièrement sèche, il est notable que le sol situé entre les panneaux présente une humidité plus élevée que la zone témoin. (+12%). Cela permet de limiter le stress hydrique, ce qui est un phénomène attendu en AgriPV et particulièrement précieux sur un site naturellement sensible à la sécheresse."

🤝 Quelles sont les conclusions en matière de coactivité ?

"La coactivité est globalement fluide et satisfaisante. Sur le site de Channay, les passages agricoles restent fluides : la vitesse et le travail des outils ne sont pas modifiés, les tournières sont suffisantes (≥ 20 m) et les clôtures sont perçues positivement car elles protègent la parcelle de la grande faune. Les relations entre partenaires sont régulières et efficaces (réunions mensuelles), même si la faible couverture réseau complique les opérations et limite le fonctionnement des capteurs.
À Valpuiseaux, la coopération entre exploitant, propriétaire et équipes techniques est très bonne, la connexion réseau facilite les opérations, et seuls l’emplacement de certains capteurs et la taille des tournières demandent quelques ajustements pour le passage des machines."

🔭 Quelles sont les prochaines étapes ?

"Les prochaines étapes consistent à poursuivre le suivi pluriannuel, affiner les analyses et renforcer la modélisation agronomique. Les objectifs sont de consolider la compréhension scientifique de ce type de système, notamment dans le cadre du Plan National de Recherche de l'INRAE sur l’agrivoltaïsme, d’accompagner le déploiement opérationnel de l’AgriPV ainsi que leur pilotage dans le cadre fixé par la loi APER ."

Conclusion

Les résultats obtenus sur nos sites agrivoltaïques expérimentaux démontrent que la synergie entre production d’énergie et grandes cultures est non seulement possible, mais conforme aux exigences légales. Un des défis actuels pour nos équipes est de coupler cette expérience acquise sur le terrain à des modèles développés dans notre plateforme numérique afin de pouvoir obtenir des simulations fiables sur d’autres technologies et contextes climatiques. Vous êtes exploitant en grandes cultures et vous faites face à des défis climatiques ou agronomiques ? N’hésitez pas à nous contacter pour que nous puissions étudier les solutions possibles.

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