Un réseau de chercheurs, d’agriculteurs et de défenseurs du climat appelle au développement du photovoltaïque agricole. Les cellules solaires installées dans les champs et les vergers pourraient faire progresser la transition énergétique et offrir aux agriculteurs une « seconde récolte ».

Par Lena Puttfarcken, SWR

Le développement des énergies renouvelables en Allemagne doit être beaucoup plus rapide qu’auparavant, comme l’a montré récemment un rapport du Conseil d’experts pour les questions climatiques. Outre l’énergie éolienne, le photovoltaïque constitue un élément prometteur de la transition énergétique allemande. Fort Calculs de l’Institut Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire (ISE) Pour créer en Allemagne un système énergétique neutre pour le climat d’ici 2045, il faudra cinq à sept fois plus d’installations photovoltaïques qu’aujourd’hui. Mais lors d’une expansion, des conflits fonciers surviennent toujours : une zone libre doit-elle être utilisée pour l’agriculture ou pour l’énergie solaire ?

« Un fort potentiel pour la transition énergétique »

Une alliance composée de l’association « Agriculture Connects Germany », des défenseurs du climat de « Parents for Future » et du Centre de recherche de Jülich appelle désormais à combiner les deux et à accélérer le développement de ce que l’on appelle le photovoltaïque agricole. Donc des systèmes solaires sur les champs, les pâturages et les vergers. La technologie offre « un grand potentiel pour la transition post-énergie fossile » et doit donc être davantage soutenue par le gouvernement fédéral et le processus d’approbation accéléré.

Un projet de recherche du Fraunhofer ISE travaille actuellement sur la manière exacte dont de la nourriture et de l’électricité peuvent être produites en même temps. En fonction de ce qui est cultivé dans les champs, les modules solaires sont placés entre ou au-dessus des plantes. Dans une Ligne directrice Fraunhofer ISE part du principe que pratiquement toutes les cultures sont adaptées, mais avec des effets différents sur les rendements.

Bon pour la culture fruitière et viticole…

L’agrophotovoltaïque peut même offrir des avantages dans la culture fruitière, explique Maximilian Trommsdorff, chef de projet. Les systèmes surélevés peuvent offrir une protection : contre le soleil et la chaleur, mais aussi contre la grêle, le gel et les fortes pluies. En Allemagne, les fortes pluies deviennent de plus en plus fréquentes en raison du changement climatique, selon les données du service météorologique allemand. «Dans ce qu’on appelle l’horticulture, nous voyons un potentiel de synergie technique élevé pour l’agrophotovoltaïque», explique Trommsdorff.

En Allemagne, cela a jusqu’à présent été testé dans la culture de pommes, par exemple à Gelsdorf en Rhénanie-Palatinat. Les systèmes agro-photovoltaïques sont également envisageables en viticulture. Les modules seraient ensuite disposés au-dessus des rangs de vignes. Ceci est déjà mis en œuvre en France, mais pas encore en Allemagne. «L’avantage est que des cultures de longue date sont plantées ici, de sorte que le système photovoltaïque peut y être facilement adapté», explique Trommsdorff.

… difficile en agriculture

En agriculture, en revanche, le système photovoltaïque doit être adapté à la rotation des cultures dans les champs, et non à une seule plante. Les champs offrent le plus d’espace pour les systèmes photovoltaïques. Concrètement, cela signifie que les systèmes sont placés au-dessus des champs, suffisamment haut pour que les grosses machines puissent circuler en dessous. Cependant, l’ombrage réduit le rendement – l’objectif est de positionner les systèmes de manière à ce qu’on puisse s’attendre à un maximum de 20 pour cent de pertes.

Jusqu’à présent, des pommes de terre, du blé et d’autres types de céréales ont été testés. En principe, le maïs est également envisageable, mais pas nécessairement dans les climats tempérés comme l’Allemagne, car le plant de maïs a besoin de beaucoup de lumière pour pousser. Plus au sud, cependant, l’agrophotovoltaïque peut être avantageuse si la lumière disponible n’est pas un problème, mais des phénomènes météorologiques tels que de fortes pluies affectent la croissance.

Les coûts élevés sont le point de friction

Le L’Université de Hohenheim a récemment calculé dans une étude: Un pour cent des terres arables allemandes pourrait déjà couvrir neuf pour cent des besoins en électricité. Cela intégrerait l’agrophotovoltaïque à la transition énergétique allemande. L’étude estime que dix pour cent des entreprises agricoles allemandes devraient y participer.

Cependant, cela coûterait 1,2 milliard d’euros par an, car les systèmes photovoltaïques agricoles sont plus complexes à installer que les panneaux solaires normaux. Le coût élevé est également la plus grande critique adressée à cette technologie. Il est récemment devenu possible de promouvoir le photovoltaïque agricole via la loi sur les sources d’énergie renouvelables (EEG). Cependant, le chef de projet Trommsdorff affirme que les petits systèmes sont actuellement désavantagés dans l’EEG – mais qu’ils présentent d’autres avantages en plus de la production d’électricité, par exemple dans la culture fruitière.

Pendant des années Processus d’approbation

Un autre obstacle actuel est le processus d’approbation. Trommsdorf craint qu’attendre plusieurs années pour obtenir un permis de construire avant de démarrer le projet ne dissuade les parties intéressées. Des processus plus rapides pourraient également aider davantage d’agriculteurs à s’y intéresser.

En principe, Trommsdorff estime qu’il existe suffisamment d’entreprises pour l’agrophotovoltaïque. «Mais on peut dire qu’il existe de grandes différences entre les applications», dit-il. « Les gens sont plus sceptiques dans l’agriculture que dans l’horticulture, par exemple, car l’utilisation de leurs grosses machines agricoles pourrait devenir plus compliquée. »

Paysage changements

Outre les agriculteurs, les populations locales doivent également accepter l’agrophotovoltaïque. En fin de compte, le paysage peut changer considérablement en raison des grandes installations.

En principe, la plupart des Allemands sont favorables à la transition énergétique, selon un Enquête de 2020 89 pour cent considèrent que le développement accru des énergies renouvelables est au moins important. Pour que les projets soient acceptés au niveau local, la transparence et la participation sont également importantes, ainsi que l’implication des citoyens dans le processus.