Comprendre l'agrivoltaïsme en grande culture

Face aux défis climatiques croissants et à la nécessité de sécuriser les revenus agricoles, l'agrivoltaïsme s'impose comme une solution d'avenir. Il permet de concilier production agricole et génération d'électricité sur une même parcelle, ouvrant de nouvelles perspectives pour les exploitations.

Avec plus de 25 % céréaliers et éleveurs sont engagés dans un projet de ce type, l'agrivoltaïsme démontre son efficacité : protection des cultures contre les aléas climatiques, création de revenus complémentaires stables et contribution à la transition énergétique, sans compromettre la production agricole principale.

Voici comment les grandes cultures peuvent bénéficier du photovoltaïque. 

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Voici les points à retenir concernant les grandes cultures et le solaire : 

• L'agrivoltaïsme permet de cultiver tout en produisant de l'électricité sur une même parcelle, sans artificialiser les sols ;
• Les installations agrivoltaïques protègent les cultures contre le gel, la grêle et diminuent les besoins en eau jusqu'à 30 % ;
• Des structures spéciales surélevées à 4-5 mètres s'intègrent parfaitement au passage des machines agricoles ;
• La réglementation française avec le décret 2024 garantit le maintien des rendements et impose des installations réversibles ;
• En offrant possibilité de bénéficier d’un revenu complémentaire, l’agrïvoltaisme offre un soutien précieux aux professionnels du monde agricole

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Qu'est-ce que l'agrivoltaïsme ?

L'agrivoltaïsme appliqué aux céréales permet de cultiver du blé, de l'orge ou du colza sous des panneaux solaires intelligemment positionnés. Ces structures surélevées à plusieurs mètres du sol laissent passer la lumière et les engins agricoles tout en produisant de l'électricité.

Le cadre réglementaire français, défini par le décret agrivoltaïque, garantit que la production céréalière reste l'activité principale. Les installations doivent être réversibles et démontrer leur bénéfice agronomique, notamment en protégeant les cultures des aléas climatiques comme les canicules ou les grêles.

Pour les céréaliers, il offre une triple opportunité : sécuriser les rendements face aux changements climatiques, générer un revenu complémentaire stable grâce aux loyers du solaire, et préserver le potentiel agronomique des terres à long terme.

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Les avantages de l'agrivoltaïsme pour les grandes cultures

Protection contre les aléas climatiques

L’un des principaux atouts des installations solaires réside dans leur capacité à protéger les cultures contre les aléas climatiques. 

Les structures photovoltaïques agissent comme un bouclier contre les conditions extrêmes. Elles atténuent les effets du gel en maintenant un microclimat plus stable, protègent contre les chutes de grêle et réduisent le stress hydrique lors des canicules en limitant l’évaporation de l’eau du sol. 

Amélioration du performance hydrique

Au-delà de la protection climatique, cette technologie améliore également le potentiel agronomique des parcelles. Les études menées par l’INRAE montrent que l’ombrage modéré permet de réduire l’évapotranspiration jusqu’à 30 %, ce qui se traduit par une économie significative d’eau en période de sécheresse. 

De plus, les sols sous les panneaux bénéficient souvent d’une meilleure activité microbienne et d’une érosion réduite. 

Adaptation au changement climatique

Enfin, l’agrivoltaïsme est un outil d’adaptation au changement climatique. Les systèmes intelligents permettent d’ajuster l’ombrage et l’irrigation en fonction des besoins des plantes, offrant ainsi une gestion plus précise des ressources en eau. 

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Les technologies agrivoltaïques adaptées aux grandes cultures

Panneaux bifaciaux verticaux

Les panneaux bifaciaux verticaux constituent des solutions prometteuses pour les grandes cultures. Leur conception permet une production énergétique optimale tout en limitant l'impact sur les cultures. 

De récentes études montrent que leur disposition verticale offre un ombrage plus homogène, favorable au développement des plantes (INRAE, 2023). Plusieurs projets pilotes en Europe, notamment en Allemagne, démontrent leur compatibilité avec des cultures comme le colza.

Structures surélevées compatibles avec les engins agricoles

Les structures surélevées (4 à 5 mètres de hauteur) ont été spécialement conçues pour s'intégrer aux pratiques agricoles existantes. 

Leur hauteur est adaptable et définie lors de la conception des projets en collaboration avec l’agriculteur, ce qui permet le passage sans restriction des moissonneuses-batteuses et autres machines agricoles modernes. Cette configuration préserve la productivité des parcelles tout en minimisant l'emprise au sol des installations photovoltaïques.

Études de cas et retours d'expérience

La culture du blé sous panneaux photovoltaïques

Les essais menés dans l'Aube démontrent la viabilité de l'agrivoltaïsme pour les céréaliers. Une parcelle de blé sous panneaux a maintenu 93 % du rendement conventionnel (étude Sun'Agri 2022-2023), tout en produisant de l'électricité. Cette performance s'accompagne d'une meilleure résilience face aux aléas climatiques.

Expérimentations sur d'autres grandes cultures

L'agrivoltaïsme affecte diversement les cultures. Alors que le maïs voit son rendement légèrement diminuer, le colza montre une excellente stabilité sous ombrage modéré. Ces variations reflètent les spécificités physiologiques de chaque plante et leur capacité d'adaptation à ce nouveau mode de production.

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Réglementation et perspectives en France

Cadre réglementaire actuel

Le décret agrivoltaïque du 28 avril 2024 renforce les exigences pour concilier production agricole et énergie solaire. Les installations doivent notamment :

• Maintenir ou améliorer le rendement agricole (vérifié par des indicateurs agronomiques sur la zone témoin) ; 
• Être réversibles (démontables sans impact sur les sols) ;
• Justifier d’un bénéfice agronomique (protection climatique, optimisation hydrique).

Les porteurs de projet doivent obtenir une autorisation d’exploitation (déclaration ou permis selon la puissance) et fournir des données pour les contrôles de la CDPENAF (Commission Départementale de la Préservation des Espaces Agricoles).

Perspectives de développement pour les grandes cultures

Les avancées mondiales révèlent un potentiel croissant de l'agrivoltaïsme, avec des innovations comme les panneaux bifaciaux et les systèmes dynamiques d'ombrage qui améliorent à la fois les rendements de l’agriculture et de la production d’énergies. 

Des pays comme l'Allemagne et le Japon expérimentent des modèles optimisés pour les céréales, montrant des économies d'eau allant jusqu'à 30 % sans perte significative de productivité. La France, avec son cadre réglementaire renforcé (décret 2024), vise désormais une intégration harmonieuse dans les exploitations de grandes cultures, tout en maintenant la priorité agronomique.

Enfin, face aux coûts élevés des installations agrivoltaïques (environ 1 million d'euros par hectare), Ferme Solaire propose un accompagnement clé en main pour les agriculteurs souhaitant se lancer dans de tels projets. 

La solution Ferme Solaire repose sur un partenariat avec des investisseurs spécialisés qui prennent en charge l'intégralité du financement, de l'installation et de la maintenance de la structure solaire via un bail emphytéotique. L’agriculteur bénéficie ainsi d'un loyer garanti pendant 20 à 30 ans, sans avance de fonds ni risque financier, tout en conservant l'usage agricole de ses terres.

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FAQ

Quels sont les avantages de l’agrivoltaïsme pour les grandes cultures ?

Les avantages de l’agrivoltaïsme pour les grandes cultures sont multiples : protection contre les aléas climatiques, économies d’eau et revenus complémentaires grâce à la production d’électricité.

Peut-on pratiquer l’agrivoltaïsme avec toutes les grandes cultures ?

Toutes les grandes cultures peuvent théoriquement bénéficier de cette technologie, mais certaines, comme le blé ou le colza, s’y adaptent mieux que d’autres, comme la betterave.

Quels sont les freins au développement de l’agrivoltaïsme en grande culture ?

Les principaux obstacles sont l'investissement initial élevé (~1M€/ha) et la complexité administrative, bien que des acteurs comme Ferme Solaire facilitent le montage de projets via des baux emphytéotiques sans frais initiaux pour l'agriculteur exploitant.

Comment l’agrivoltaïsme protège-t-il les cultures contre les aléas climatiques ?

Les structures agrivoltaïques atténuent jusqu'à 30 % les stress hydriques et protègent contre les aléas (grêle, excès d'ensoleillement) tout en maintenant 80 % du rendement agricole (décret 2023).