Face à l’intensification des aléas climatiques, le monde agricole recherche des solutions capables de concilier performance agronomique, résilience des cultures et transition énergétique.
L’agrivoltaïsme s’inscrit dans cette dynamique en associant une production agricole et une production d’énergie solaire sur une même parcelle.
Cependant, tous les projets agrivoltaïques ne se valent pas. Comme le rappelle l’ADEME, l’agrivoltaïsme doit avant tout apporter un service à l’activité agricole et contribuer à son maintien ou à son amélioration. L’objectif n’est donc pas simplement d’installer des panneaux photovoltaïques sur une surface agricole, mais de concevoir un dispositif capable de répondre à des besoins agronomiques réels.
Cette approche est d’autant plus importante que les cultures réagissent différemment aux conditions de lumière, de température, de vent ou de disponibilité en eau. Certaines peuvent tirer profit d’un ombrage piloté et de la création d’un microclimat favorable, tandis que d’autres nécessitent des conditions de rayonnement plus importantes. La compatibilité entre une culture et un projet agrivoltaïque doit donc être étudiée au cas par cas.
Agrivoltaïsme et cultures : quels critères de compatibilité ?
La réussite d’un projet agrivoltaïque repose sur une compréhension fine des besoins de la culture concernée. Plusieurs paramètres doivent être analysés avant toute implantation.
Le besoin en lumière de la culture
Chaque culture possède des besoins lumineux spécifiques. Certaines sont très exigeantes en rayonnement, tandis que d’autres peuvent tirer parti d’un ombrage partiel à certaines périodes de leur cycle. En agrivoltaïsme, l’enjeu n’est donc pas de couvrir la culture, mais de moduler son exposition à la lumière.
Les systèmes agrivoltaïques dynamiques d’Ombrea reposent sur un pilotage des panneaux grâce à un algorithme établit grâce à une étude des cultures. Les panneaux s’orientent alors pour moduler la quantité de lumière transmise à la culture..
La sensibilité au stress climatique
Les épisodes de sécheresse, de chaleur extrême, de gel tardif ou de grêle se multiplient dans de nombreuses régions agricoles. Dans ce contexte, l’agrivoltaïsme peut contribuer à améliorer la résilience des cultures.
La création d’un microclimat sous les structures peut notamment :
- réduire les températures excessives lors des périodes caniculaires ;
- limiter l’évapotranspiration ;
- préserver l’humidité des sols plus longtemps ;
- contribuer à atténuer certains effets du gel ;
- protéger les cultures contre la grêle ou les rayonnements excessifs.
La règlementation identifie d’ailleurs la protection des plantes et des animaux face à la chaleur, à la sécheresse, au gel ou à la grêle parmi les services potentiels apportés par les systèmes agrivoltaïques.
La compatibilité avec les pratiques agricoles
L’efficacité agronomique d’un projet dépend également de son intégration dans le fonctionnement quotidien de l’exploitation.
Le dispositif doit permettre :
La conception de la structure doit ainsi s’adapter à la culture et non l’inverse.
Les grandes familles de cultures compatibles avec l'agrivoltaïsme
Il n’existe pas de liste universelle des cultures compatibles avec l’agrivoltaïsme. La pertinence d’un projet dépend toujours du contexte agronomique, climatique et économique local. Certaines filières présentent néanmoins un potentiel particulièrement intéressant.
La viticulture
La vigne figure parmi les cultures les plus étudiées dans le domaine de l’agrivoltaïsme.
Les épisodes de chaleur intense et de sécheresse peuvent provoquer :
- une accélération de la maturité ;
- des déséquilibres technologiques ;
- des brûlures sur grappes ;
- une réduction du potentiel de rendement.
Les systèmes agrivoltaïques pilotés permettent d’ajuster l’ombrage. L’objectif est de protéger la vigne des excès climatiques tout en conservant une maturation compatible avec les exigences de qualité de la filière viticole.
Chez Ombrea, le pilotage dynamique constitue un levier essentiel pour adapter les conditions lumineuses aux besoins de la vigne.
L’arboriculture
Les vergers sont particulièrement exposés aux aléas climatiques.
Gel de printemps, grêle, coups de soleil sur les fruits ou stress hydrique représentent aujourd’hui des enjeux majeurs pour de nombreuses productions fruitières.
L’agrivoltaïsme peut contribuer à :
- réduire les températures excessives ;
- protéger les fruits du rayonnement direct ;
- améliorer la gestion de l’eau ;
- renforcer la résilience du verger face aux événements extrêmes.
La compatibilité dépend toutefois de nombreux critères : espèce cultivée, architecture du verger, densité de plantation, hauteur des arbres et besoins lumineux spécifiques.
Le maraîchage
Certaines cultures maraîchères peuvent bénéficier de conditions d’irradiance plus modérées durant les périodes de forte chaleur.
L’agrivoltaïsme peut contribuer à :
- limiter le stress thermique ;
- réduire les besoins en irrigation ;
- préserver la qualité visuelle et commerciale des produits ;
- diminuer certains phénomènes de flétrissement.
Les effets varient toutefois selon les espèces cultivées. Les légumes-feuilles, les légumes-fruits ou les légumes-racines ne réagissent pas de la même manière à la réduction du rayonnement. L’analyse doit donc être menée culture par culture.
Les grandes cultures
Les grandes cultures représentent un champ de développement important mais nécessitent une approche particulièrement rigoureuse.
Blé, orge, colza, maïs, légumineuses ou cultures fourragères présentent des comportements différents face à l’ombrage. Les résultats peuvent dépendre :
- du climat local ;
- de la ressource en eau ;
- du type de sol ;
- du niveau d’ensoleillement ;
- de l’itinéraire technique ;
- de la configuration de l’installation agrivoltaïque.
Les travaux menés sur le sujet montrent que les effets sur les rendements ne peuvent être généralisés. C’est pourquoi Ombrea a développé plusieurs sites pilotes et expérimentations dédiés à l’impact de l’agrivoltaïsme sur les rendements en grandes cultures.
L’horticulture et les cultures spécialisées
Les productions horticoles et certaines cultures à forte valeur ajoutée présentent également un potentiel intéressant.
Cela concerne notamment :
- les fleurs ;
- les pépinières ;
- les plantes ornementales ;
- certaines productions sous protection ;
- des cultures particulièrement sensibles aux excès climatiques.
Dans ces situations, la maîtrise du microclimat peut constituer un levier supplémentaire pour sécuriser la qualité des productions.
Toutes les cultures sont-elles adaptées à l'agrivoltaïsme ?
Certaines cultures très dépendantes d’un rayonnement solaire direct et permanent peuvent se révéler moins adaptées à certains dispositifs agrivoltaïques. De même, les systèmes nécessitant une mécanisation intensive ou présentant des contraintes d’exploitation particulières peuvent limiter les possibilités d’implantation.
La compatibilité ne doit jamais être considérée comme automatique. Chaque projet doit faire l’objet d’une étude agronomique approfondie permettant d’évaluer les bénéfices attendus, les éventuels risques et les conditions de réussite.
L’agrivoltaïsme est avant tout une démarche d’adaptation agricole qui doit répondre à un besoin identifié sur l’exploitation.
Comment évaluer la faisabilité d'un projet agrivoltaïque selon sa culture ?
L’évaluation d’un projet agrivoltaïque s’appuie généralement sur plusieurs étapes complémentaires.
- Diagnostic agronomique de l’exploitation
- Analyse des contraintes climatiques locales
- Étude des besoins de la culture
- Modélisation des effets d’ombrage
- Choix de la technologie agrivoltaïque adaptée
- Définition des indicateurs de suivi
- Comparaison avec une zone témoin
Cette méthodologie permet d’objectiver les effets du dispositif et de vérifier que le projet effectivement un service à la production agricole.
Le rôle des données agronomiques et climatiques
La qualité d’un projet repose largement sur la donnée.
L’analyse de plusieurs indicateurs permet d’adapter précisément le système :
- historiques météorologiques ;
- températures ;
- rayonnement solaire ;
- humidité du sol ;
- disponibilité en eau ;
- rendements historiques ;
- observations phénologiques ;
- données issues de capteurs connectés.
L’importance du suivi dans le temps
Un projet agrivoltaïque performant ne se limite pas à son installation.
Les besoins d’une culture évoluent au cours de la campagne agricole, tout comme les conditions météorologiques.
Le suivi des indicateurs agronomiques permet d’ajuster les paramètres du système et d’optimiser son fonctionnement au fil des années.
Cette logique de pilotage constitue l’un des fondements de l’approche développée par Ombrea. En effaçant les modules lors des périodes critiques de développement des cultures, les systèmes dynamiques contribuent à créer un microclimat favorable à la production agricole tout en maintenant une production d’énergie renouvelable.
Agrivoltaïsme : une solution à adapter à chaque culture
L’agrivoltaïsme ne peut être envisagé comme une solution standard applicable à toutes les situations. Chaque culture possède ses propres exigences agronomiques, et chaque exploitation fait face à des contraintes spécifiques.
La bonne démarche consiste à partir des besoins agricoles : protection contre la sécheresse, réduction du stress thermique, limitation des dégâts de grêle, optimisation de la ressource en eau ou amélioration de la résilience face au changement climatique. Ce n’est qu’ensuite que la technologie agrivoltaïque doit être dimensionnée pour répondre à ces enjeux.
Grâce à son expertise agronomique, climatique et technologique, Ombrea accompagne les exploitants dans l’étude, le pilotage et le suivi de projets agrivoltaïques conçus au service de la performance agricole et de l’adaptation au changement climatique.
FAQ - Les types de cultures compatibles avec l'agrivoltaïsme
Quelles cultures sont les plus adaptées à l'agrivoltaïsme ?
Les cultures présentant une sensibilité aux fortes chaleurs, au stress hydrique, au gel ou aux excès de rayonnement figurent parmi les plus étudiées. Les grandes cultures par exemple présentent un potentiel intéressant, sous réserve d’une étude agronomique préalable.
Peut-on faire de l'agrivoltaïsme sur grandes cultures ?
Oui, des projets agrivoltaïques existent sur des grandes cultures comme le blé, le maïs, le colza ou les légumineuses. La pertinence du dispositif dépend toutefois du climat, de la région, du type de sol, de l’itinéraire technique et du niveau de service rendu à la production agricole.
L'agrivoltaïsme réduit-il les rendements ?
Il n’existe pas de réponse universelle. Les effets varient selon la culture, le climat et la technologie utilisée. Dans certaines situations, la réduction du stress climatique peut contribuer au maintien, voire à l’amélioration, des performances agricoles. Dans d’autres contextes, un ombrage mal adapté peut impacter la production. D’où l’importance d’une conception agronomique rigoureuse et d’un suivi dans le temps.
