Agrivoltaïsme : l’Inrae et Engie vont tester les haies solaires bifaciales

Baptisé « Camélia », le projet pilote doit permettre de valider l’usage des panneaux photovoltaïques bifaciaux installés verticalement, pour l’agrivoltaïsme sur pâturage et élevage bovin.

Agrivoltaïsme…

L’agrivoltaïsme est une pratique de plus en plus recherchée qui consiste à exploiter une parcelle agricole pour produire de l’électricité de source solaire tout en poursuivant une activité de culture ou d’élevage. Avec tout de même une contrainte : ne pas verser dans l’artificialisation des sols.

C’est pourquoi la priorité doit être donnée à l’agriculture, comme l’imposent de plus en plus d’acteurs embarqués dans la filière émergeante, comme la Commission de régulation de l’énergie (CRE), l’association France agrivoltaïsme et l’Afnor Certification.
Avec la possibilité d’un démontage rapide et retour à l’état initial, les structures supportant les panneaux photovoltaïques prennent le plus souvent la forme de rangées de persiennes pilotables. En protégeant les cultures qu’elles coiffent, ces dernières aident les exploitants à faire face au dérèglement climatique.

…sur élevage bovin

Les contraintes concernant le cas spécifique d’agrivoltaïsme associé à un élevage sont à la fois similaires et différentes à celles mettant en relation la production électrique avec une culture végétale. A noter que la pratique sur élevage est le plus fréquemment associé avec des ovins, et peu avec des bovins.
Similaires, par exemple, puisqu’il est le plus souvent toujours nécessaire de permettre le passage et le travail des engins agricoles. Différentes, parce qu’une terre en pâturage n’aura pas autant besoin de l’effet d’ombrière des panneaux photovoltaïques. Ce qui permet d’envisager des architectures différentes.
Ainsi avec l’emploi de panneaux bifaciaux installés verticalement et formant une succession de haies. La perte de production électrique engendrée par l’adoption d’une structure plus fixe devrait être compensée par un captage de l’énergie solaire sur les 2 faces.

Panneaux photovoltaïques bifaciaux

Posé à plat sur un toit ou sur une structure de type tracker, un élément photovoltaïque ne supporte des cellules que sur le côté offert au Soleil. Des panneaux bifaciaux commencent à devenir intéressants lorsqu’il est possible de bénéficier en plus du jeu de la réverbération sur le sol ou la rangée solaire la plus proche. Ils sont ainsi capables de produire de l’énergie à l’avant comme à l’arrière.

Avec quel rendement ? C’est bien sûr très dépendant d’une installation à l’autre ainsi que des contraintes sur les panneaux en matière d’inclinaison, d’espacement des rangées, etc.
Devant le peu de recul disponible sur une telle solution en association avec l’agrivoltaïsme, sur élevage bovin en particulier, l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae) et Engie Green ont voulu étudier en situation réelle cette possibilité sur une durée de 5 ans.

Dans le Puy-de-Dôme

Sur quel site va être menée l’expérimentation ? Sur une parcelle pâturée de 0,9 hectare appartenant à l’Inrae, et placée au sein de l’unité expérimentale Herbipôle. Elle est localisée dans le Puy-de-Dôme, commune de Laqueuille. Elle supportera des haies photovoltaïques pour une puissance approchant les 100 kWc.

Derrière l’investissement global de près d’un million d’euros : Engie. Grâce à cette enveloppe, la construction de l’installation débutera dès la sortie de l’hiver. L’injection des premiers kilowattheures sur le réseau est prévue au printemps de la présente année 2022, avec la mise en service de la centrale. Sur la durée totale du programme, 3,5 ans seront dédiés plus particulièrement au développement d’un protocole de recherche avec l’Inrae.

Le matériel a été conçu pour s’adapter à une activité agricole. C’est pourquoi il présente une empreinte au sol limitée et un système d’ancrage simple, modulable et réversible. « La performance technique de l’installation, ses effets sur la prairie et le cheptel, sa simplicité d’usage conditionneront le développement futur de cette nouvelle technologie très prometteuse », expliquent les partenaires dans un communiqué commun daté du 18 janvier 2022.

Objectifs poursuivis

Sous la responsabilité scientifique de l’unité mixte de recherche en écosystème prairial (UREP), l’expérimentation poursuit 4 objectifs principaux. Tout d’abord mesurer l’influence agronomique de l’installation au niveau aérien (lumière, vent, humidité, pouvoir réfléchissant, etc.) et souterrain (température, humidité du sol, etc.), et ses effets sur la croissance de l’herbe, la production de biomasse, la qualité de la ressource fourragère, la fertilité et les stocks de carbone du sol.

Ensuite la présence des haies photovoltaïques va être évaluée à travers 2 points : la modification éventuelle du comportement des bovins, et la compatibilité avec le travail des engins agricoles. En troisième objectif, les partenaires recherchent à estimer l’impact de ces structures sur la biodiversité. Enfin, il s’agira de modéliser la production énergétique de ce type de technologie solaire. Le centre de recherche Laborelec d’Engie participera activement à l’analyse des performances du dispositif.

« Au-delà de l’intérêt du profil de production des haies photovoltaïques, l’enjeu est d’étudier les nouveaux services qu’elles peuvent rendre à l’agriculture », souligne William Arkwright, directeur général d’Engie Green. L’entreprise espère bien tirer partie de cette expérimentation pour étoffer son offre de solutions à destination du monde agricole.