L’agri-énergie, également appelée “agri-PV” ou agrivoltaïsme, est la cohabitation sur une même surface d’une production agricole principale et d’une production d’électricité photovoltaïque secondaire. Il s’agit généralement d’une production étagée sur laquelle les panneaux solaires sont surélevés. Cela permet un partage mutuellement bénéfique de l’ombre et de la lumière solaire. Par conséquent, les espaces sont mieux valorisés qu’avec des pratiques agricoles et énergétiques conventionnelles.
L’agrivoltaïsme est apparu au Japon au début des années 2000. En France, les premiers essais ont eu lieu 10 ans plus tard. Cette pratique a été intégrée en 2019 au sein de l’appel d’offres innovation de la CRE. En août 2020, le premier congrès mondial sur l’agrivoltaïsme a été organisé à Perpignan. Les partages d’expérience ont montré des résultats prometteurs.
Présentation de l’activité d’agri-énergie
D’une surface qui pourrait aller jusqu’à 25 hectares au nord-est de la surface du projet, l’activité d’agriénergie, pilotée par ENGIE, serait située au sein de la zone A (agricole) dans le PLU de Saucats.
Cette activité repose sur le principe de l’agrivoltaïsme, qui vise à soutenir la production agricole par l’ajout d’une installation de production d’électricité sur une même surface. Selon cette approche, la production agricole reste l’activité principale, et les panneaux photovoltaïques, fixes ou mobiles, pilotés ou non, sur des châssis ou sur du bâti (serre) apportent d’une part, un service à la production agricole, et d’autre part une source de production d’électricité. La hauteur des panneaux dépendrait de celle des engins agricoles mobilisés pour effectuer la récolte en-dessous, jusqu’à 5 mètres au-dessus du sol.
La qualité des sols et de l’eau seront des facteurs à prendre en compte pour le dimensionnement et le choix des usages futurs. L’analyse pédologique réalisée sur une cinquantaine d’hectares a d’ores et déjà révélé la présence d’un sol pauvre, acide, avec peu de capacités de rétention en eau et présentant de l’alios à des profondeurs variables. Les analyses d’eau indiquent quant à elles une forte teneur en fer.
L’installation photovoltaïque sera conçue en fonction des pratiques culturales (maraîchage, verger, élevage, cultures céréalières, …) qui seront retenues. Elle pourrait comprendre plusieurs technologies (serres, trackers, châssis fixes, panneaux semi transparents, …) qui sont des outils agricoles apportant un gain en termes :
- D’irradiation solaire maitrisée et réduction du stress thermique par la gestion de l’ombrage ;
- De réduction de la consommation d’eau et meilleur contrôle de l’irrigation ;
- D’harmonisation des conditions de cultures ;
- De protection vis-à-vis d’épisodes climatiques difficiles (canicule, sécheresse, grêle, pluie, gel…).
En maintenant un microclimat adapté aux cultures et avec une perte de surface utile réduite voire nulle, les exploitants agricoles poursuivent leur activité dans des conditions agro-climatiques idéales.
En pleins champs, sur des serres ou bien entre des panneaux verticaux, la capacité d’adaptation des installations photovoltaïques à tous types de structures permet une grande variété de projets. Il est ainsi possible de faire varier plusieurs facteurs des structures photovoltaïques afin d’optimiser les rendements agricoles :
- L’orientation des panneaux solaires (s’ils sont fixes), ou leur installation sur un dispositif pivotant et piloté, peut permettre un partage de la lumière solaire avec les cultures attenantes, en fonction des besoins physiologiques des plantes ;
- L’espacement entre les panneaux solaires peut également permettre une exposition solaire des plantes plus ou moins importante, ou le passage d’engins agricoles ;
- La surélévation ou non de la structure porteuse des panneaux solaires peut aussi permettre de faire cohabiter la production d’énergie photovoltaïque avec l’élevage, l’horticulture, l’arboriculture, le maraichage, la viticulture, etc.
Le modèle de l’agrivoltaïsme nécessite donc d’articuler la production énergétique en fonction de la production agricole, en dimensionnant le projet solaire dans le respect des pratiques culturales.
Les projets agrivoltaïques sont soutenus par la Commission de Régulation de l’Energie (CRE) au titre du régime des Appels d’Offres Innovation et ont une taille moyenne de 4 ha. A date, il est ainsi privilégié une brique agri-énergie de 10 à 25 ha, ce qui permettrait de tester plusieurs solutions agrivoltaïques en adéquation avec les dynamiques territoriales locales (filière, acteurs locaux, demande des consommateurs, organismes de suivi technique…).
S’il est difficile d’envisager une surface supérieure à 25 ha pour l’agri-énergie, les maîtres d’ouvrage souhaitent favoriser les coactivités agricoles et photovoltaïques et s’engagent à en étudier toutes les formes pertinentes au regard de l’aptitude des sols. Ils étudient donc la possibilité d’augmenter la surface dédiée aux activités agricoles au sein de la zone d’étude du projet, selon des modalités à définir.
Détail des investissements
Les panneaux agrivoltaïques utilisés sont les mêmes qu’en photovoltaïque classique. C’est leur mise en œuvre qui est différente : ils sont pilotés, verticaux et en hauteur. Ce n’est pas l’optimum électrique qui est recherché mais l’optimum agricole. Par ailleurs, le rendement électrique à l’hectare est très différent. Pour un parc photovoltaïque classique, il est de l’ordre d’1 MW/ha, contre 0,2 MW/ha en agrivoltaïsme.
Le montant des investissements pour cette activité sera déterminé précisément en fonction de la surface retenue et des types de structures qui seront installés. S’agissant d’une activité en partie expérimentale, elle serait construite de manière progressive avec les collectivités concernées dans une démarche constructive.
Afin de favoriser la participation du territoire dans le financement du projet et l’associer aux retombées, les porteurs de projet s’engagent à prévoir l’ouverture du capital de l’activité d’agri-énergie aux collectivités intéressées.
Le porteur du projet maitriserait le foncier sur le long terme, investirait dans la structure photovoltaïque et effectuerait sa maintenance. Le budget de l’ordre de 10 M€ est ici évalué en fonction des coûts classiques des technologies photovoltaïques. Le savoir-faire, les investissements et le matériel agricole seraient à la charge des exploitants.
Usages, marché, clients et partenaires mobilisés
Cette activité aura une réalité si des exploitants agricoles investissent les lieux et si le projet est compatible avec la disponibilité en main d’œuvre locale et en équipements agricoles. Le soutien des collectivités et de la Chambre d’Agriculture serait un facteur déterminant pour susciter l’intérêt des exploitants locaux et faciliter l’installation de jeunes agriculteurs.
Les clients potentiels de la brique agri-énergie seraient principalement les collectivités et notamment la Communauté de Communes de Montesquieu, qui pourraient s’approvisionner en produits maraichers locaux à destination de la restauration collective dans le cadre de la commande publique. Les structures privées comme les EHPAD ou restaurants d’entreprises pourront également bénéficier de ces produits.
Selon les configurations des installations photovoltaïques qui seront retenues, l’électricité produite sera valorisée par un appel d’offres de la CRE dédié à l’agrivoltaïsme, par un PPA, par le guichet ouvert photovoltaïque ou en autoconsommation. En effet, la CRE pilote depuis 2 ans un appel d’offres Innovation dédié à l’agrivoltaïsme, dans lequel pourrait s’intégrer le projet HORIZEO. Ainsi, l’électricité produite par les modules serait revendue à tarif fixe durant 20 ans, comme dans un appel d’offres photovoltaïque classique, ce qui témoigne du souhait des pouvoirs publics de développer et soutenir la filière agrivoltaïque via ces appels d’offres. En complément, un accès à cet espace pour les citoyens est envisagé dans le cadre d’actions pédagogiques.
Le déploiement de cette démarche d’agri-énergie en cultures maraichères sur un site de plus de 10 hectares demeure rare en France. Constituant une interface entre plusieurs technologies énergétiques, les exploitants agricoles, plusieurs pratiques culturales, des espaces de production individuelles et des espaces collectifs (par exemple un bâtiment de stockage et conditionnement), cette activité proposerait un modèle de gouvernance collective sous forme par exemple d’une organisation de producteurs. Un partenariat avec le secteur de l’économie sociale et solidaire pourrait être envisagé.