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L’agrivoltaïsme, une technique d’énergie renouvelable en pleine évolution, par Guy Hervé

L’agrivoltaïsme, une technique d’énergie renouvelable en pleine évolution

Avant-propos

J’ai eu l’occasion en octobre 2023 de découvrir deux sites expérimentaux d’agrivoltaïsme aux techniques différentes sur les petites communes rurales de Channay et de Verdonnet en limite de la forêt du Châtillonnais au nord ouest de la Côte-d’Or à proximité du Tonnerrois.

Les deux sites sont situés sur de grandes exploitations agricoles éloignées des habitations, surtout pour la première et sur des terres peu productives (terres calcaires caillouteuses à faible profondeur de sol arable - environ 30 cm).

Précisons concernant le sujet du photovoltaïsme en général que la profession agricole et plus spécifiquement la Chambre d’agriculture de l’Yonne ont émis depuis ces dernières années un avis concernant ce type d’énergies renouvelables en recommandant que les superficies ne dépassent pas les 10 ha et qu’elles soient dédiées à des terres peu productives.

Site de Channay

Le site d’expérimentation couvre 3 ha appartenant à un collectif de 4 agriculteurs de deux familles (Delacre et Gomichon) et est en fonctionnement depuis 2 ans. Nous sommes reçus par M. Jean Philippe Delacre dont la ferme de Bel Air est essentiellement dédiée aux céréales et aux oléagineux sur 600 ha. Comme nous l’avons dit dans l’avant-propos, les faibles rendements (dernière récolte de sorgho de 8 quintaux/ha alors qu’une production moyenne dans notre pays est d’environ 40 à 50 quintaux/ha !), posent des problèmes de rentabilité aux exploitants. Passer au bio, se lancer dans l’agroforesterie mais qui demande un temps de retour sur investissement très long ont été imaginés par M. Delacre qui a finalement décidé de se lancer dans l’ENR et le solaire en 2017 avec Total Energies avec des rapports financiers pour l’agriculteur qui sont voisins de 1 500 à 2 000 €/l’ha. Un groupe de travail a réuni pour cette opération la Chambre d’Agriculture de Côte d’Or, la coopérative locale Dijon Céréales, le bureau d’étude agronomique Agrosolutions, filiale d’InVivo, ainsi que le pôle innovation en agroécologie AgrOnov.

La surface des 3 ha concernée par le site d’agrivoltaïsme selon la technique de l’ombrière (panneaux verticaux bifaciaux mobiles selon le positionnement du soleil) comporte 14 rangées de 616 panneaux de 3 m de hauteur séparées chacune de 12 mètres, ce qui permet le passage de la moissonneuse-batteuse pour la moisson des céréales. Une zone témoin sans panneau permet de comparer la productivité des cultures testées. Le site a une histoire particulière car l’ancien propriétaire a défriché dans les années 60 cette zone qui était totalement forestière. Le site est de ce fait enserré de chaque côté par la forêt du Châtillonnais, ce qui permet une protection contre les vents. Les cultures qui sont suivies depuis 2 ans sont les suivantes : blé, orge, lentilles, luzerne, caméline (une crucifère riche en oméga 3 et utilisée comme engrais vert), quelques rangs en jachère et depuis l’année dernière la culture de la lavande est en essai avec 4 rangs entre chaque écartement de panneaux avec semis intermédiaire de trèfle italien proche du trèfle blanc. Pas de cultures hautes prévues comme le maïs. Sous les panneaux, des bandes enherbées ont été créées pour maintenir la biodiversité, selon les dires de l’agriculteur, qui nous signale la présence d’insectes et de papillons mais aussi d’oiseaux et de mammifères, y compris des sangliers malgré la pose de grillages longeant les zones forestières. Tous les alentours jusqu’à la forêt toute proche sont enherbés (voir photo ci-dessous).

Vue d’ensemble

Au centre d’une des rangées, trois capteurs permettent de suivre en continu la pluviométrie, la température et le vent (anémomètre) influant sur la production photovoltaïque. La puissance installée sur ce site expérimental qui devrait être suivi pendant 7 à 9 ans est de 237 kWc (kilowatt-crête qui est une valeur établie en usine pour définir la puissance maximale de production d’un panneau solaire). On note aussi que ce type d’équipements peut servir de brise-vent pour les cultures et de récupération d’eau de pluie lorsque les panneaux sont en position penchée et qu’un système pour recueillir l’eau par rigoles vers un bassin de stockage est mis en place. Ceci a déjà été testé sur d’autres sites.

En ce qui concerne l’acceptation du site par les habitants, ceux-ci sont très éloignés de la ferme qui est totalement isolée et dont le vallon cultivé sous la zone forestière fait une centaine hectares sans le moindre arbre, la moindre haie, le moindre bosquet ! Finalement, M. Delacre aurait dû se laisser convaincre par l’agroforesterie ! Mais c’est vrai que les centaines d’hectares de la forêt du Châtillonnais qui jouxtent la ferme veillent au maintien de la biodiversité !

Il est évident qu’une installation future non expérimentale d’une grande superficie n’aura pas le même impact visuel mais celle-ci n’aura rien de comparable avec la hauteur des éoliennes.

Vue dans une rangée des différents capteurs, de la qualité du sol et de la forêt en arrière-plan

Site de Verdonnet

Le site de Verdonnet s’étend également sur environ 3 ha et se situe un peu plus au sud toujours à proximité de la forêt du Chatillonnais. Il a été mis en place l’année dernière sur une ferme de 650 ha exploitée en bio depuis 2001 (EARL des Tours) par 4 agriculteurs associés (familles Cortet et Lallemant). L’exploitation est gérée en bio principalement en culture céréalière avec également une production de fourrages et depuis 2020 elle a diversifié sa production avec l’élevage de poules pondeuses (2 x 12 000 poules) et de 500 brebis allaitantes. Le village de Verdonnet (82 habitants) est situé à environ 500 mètres du site d’agrivoltaïsme et protégé visuellement par des bosquets d’arbres. Les terres sont également peu productives (sols calcaires caillouteux peu profonds) et les agriculteurs comme dans le cas de Channay recherchent un complément financier aux productions agricoles, ce qui explique aussi les élevages de poules pondeuses.

Le site expérimental de Verdonnet est soutenu par l’entreprise TSE. Créé en 2012, TSE est un des acteurs indépendants de l’énergie solaire en France, développeur de centrales solaires et de solutions agrivoltaïques. Le siège social est basé à Sophia antipolis (06) et s’est développé au départ avec des installations mises en place sur des zones de friches. C’est en 2016 que l’entreprise s’est orientée vers l’agriculture. L’entreprise est constituée de 278 collaborateurs en France et possède de nombreuses agences dont une à Dijon. Une particularité intéressante : la fabrication des panneaux se fait depuis peu de temps dans une usine en France à Sarreguemines dans le Nord. Un des systèmes brevetés qui a été installé à Verdonnet est celui « de la canopée ». L’installation est pour le moins impressionnante étant donné sa hauteur puisque les 6 000 panneaux sont installés à une hauteur de 5 mètres par des systèmes de poteaux métalliques avec des câbles porteurs permettant des espaces entre chaque rangée de terre cultivable de 27 mètres, soit le double du système de Channay avec ses ombrières. On peut monter l’ensemble sur certaines installations jusqu’à des hauteurs de près de 9 mètres ! On peut donc y cultiver des céréales mais aussi des cultures comme le maïs mais aussi de la vigne, voire des arbres fruitiers. L’irrigation est possible avec des systèmes d’aspersion suspendus en-dessous des panneaux voltaïques. Le taux de couverture du sol par les panneaux est de 42% pour à la fois protéger les cultures et laisser passer la pluie. L’impact au sol des pieux en béton est de 0,5%. Les panneaux se meuvent pour capter un maximum d’énergie solaire tout au long de la journée en accompagnant les mouvements du soleil (production d’1 mégawatt par ha). Le pilotage des panneaux se fait via un système de tracking et tient compte du type de culture ou d’élevage.

Vue d’ensemble du site de Verdonnet

La totalité de la superficie des 3 ha a été pour la première fois semée en blé cet automne. Le suivi sera fait pendant 3 ans, ce qui permettra de prendre en compte toutes les contraintes qui pourraient apparaitre. En ce qui concerne la biodiversité, il est envisagé de mettre en place tout autour de la structure un semis herbacé. J’ai émis l’idée d’y planter des haies. Cela ne poserait aucun problème étant donné les hauteurs du dispositif. Par ailleurs, à ce jour, pas d’opposition des habitants même si les responsables de TSE présents ont bien à l’esprit de ne pas installer de tels dispositifs trop près des habitations ! Il est évident que l’accueil de tels dispositifs ne pourra se faire qu’avec l’aval des élus locaux et des habitants vivant à proximité en accompagnant les acteurs du territoire.

L’ensemble vu de dessous avec les surfaces emblavées et les zones d’ombre sur le sol

Une vingtaine de sites expérimentaux existent actuellement en France dont l’un sur la commune d’Amance en Haute-Saône au nord ouest de Vesoul (cultures de blé et soja).

Enfin, que ce soit à Channay ou à Verdonnet, il est essentiel que l’emplacement des dispositifs soit pensé en fonction de la proximité du raccordement avec les postes sources d’électricité.

Quel avenir pour ces techniques d’agrivoltaïsme et qu’en penser ?

Après avoir visité les deux installations expérimentales de Côte-d’Or, je reste persuadé que ces techniques vont se développer sur le territoire. Le fait de continuer à cultiver la terre et de produire des céréales, des fourrages, des cultures légumières, de la vigne… sur environ 90% de la superficie dédiée à l’agrivoltaïsme est une évolution considérable par rapport aux premiers projets de photovoltaïsme qui ne pouvaient accueillir que quelques moutons pour pâturer les espaces libres entre les panneaux qui recouvraient le sol ! Il faut au contraire l’accompagner tout en restant vigilant comme il faut l’être vis-à-vis de toute autre source d’énergie renouvelable telle que celle de l’énergie éolienne, de la méthanisation et du bois-énergie mais « pas n’importe où » et « pas n’importe comment » afin de ne plus dépendre essentiellement des énergies fossiles et du nucléaire. Les sites visités en bordure de la forêt du Châtillonnais et sur des terres peu productives s’y prêtent et j’ai pu constater que les agriculteurs avaient eu des aspirations et des démarches plutôt vertueuses quant à la biodiversité, l’une des exploitations étant en agriculture biologique. Cependant, les agriculteurs ne « louent » que leurs terres à des groupes puissants producteurs d’électricité, étant donné que les investissements importants qui sont réalisés sur des durées de 40 à 50 ans demandent une capacité financière que la profession agricole ne peut avoir et que celle-ci sera toujours dépendante des investisseurs puisque ce sont ceux-ci qui en supportent la charge.

Autre sujet : de telles installations peuvent-elles bénéficier actuellement des aides de la PAC ? Pas à ce jour car les installations concernées sont celles du photvoltaïsme telles qu’elles étaient conçues jusqu’à aujourd’hui alors qu’elles recouvraient quasiment l’ensemble de la surface agricole et étaient destinées qu’à l’ENR. En effet, si la zone d’implantation des panneaux photvoltaïques est couverte à plus de 30% de la surface totale, l’intégralité de la surface est considérée comme non-admissible aux aides de la PAC. L’évolution vers ces nouvelles techniques d’agrivoltaïsme devrait permettre aux agriculteurs d’accéder aux aides de la PAC puisqu’au minimum, ce sont 90% de la surface qui reste cultivable. Un groupe de sénateurs a déposé en 2022 un projet de résolution pour développer l’agrivoltaïsme en France et pour que cette technique puisse bénéficier des aides de la PAC.

*

Pour conclure, il faudra à mon sens être attentif au suivi des expérimentations en cours sur les points suivants :

 acceptation de la population voisine de ce type d installations et intégration de celles-ci dans le paysage même si elles n’ont pas l’impact visuel des éoliennes ;

 suivi sanitaire des animaux (jeunes comme agneaux et veaux et mères gestantes) lorsque les installations sont dédiées à l’élevage et éventuelles conséquences sur leur santé liées aux ondes radioélectriques ;

 comportement de la faune et plus spécifiquement de l’avifaune nicheuse au sol, surtout dans le cas des installations type canopée. Un suivi et des inventaires de la biodiversité (insectes et oiseaux) pourraient être proposés aux agriculteurs à partir de 2024 ;

 tenue dans le temps des installations face à des évènements climatiques exceptionnels tels que des tornades ;

 et bien sûr, au terme de l’utilisation des équipements, les devenir et recyclage des structures en béton, métalliques et panneaux photovoltaïques.

Guy Hervé

Référent Agriculture Délégation Yonne LPO BFC

Par Hervé Guy

Le samedi 4 novembre 2023

Mis à jour le 4 novembre 2023