Recherche énergétique suisse

Récolter du courant et des fruits

Les surfaces agricoles peuvent contribuer à produire de courant renouvelable, conformément à la stratégie énergétique. Les modules photovoltaïques transparents permettent une double utilisation prometteuse.
Agriphotovoltaïque

Les modules Insolight : Comme les modules de toit traditionnels, les modules utilisent du silicium pour absorber la lumière, mais ils sont semi-transparents avec la capacité d'ajuster dynamiquement et en temps réel la proportion de lumière qui atteint les cultures. Image : Agroscope

En un coup d'œil

L'agrivoltaïsme permet une double utilisation des terres, à la fois pour la production agricole et pour la production d'électricité. Pour être économiquement intéressante, l'agrivoltaïsme doit bénéficier d'une situation gagnant-gagnant et l'installation des modules doit profiter à la production agricole. En l'absence d'une situation gagnant/gagnant, les applications photovoltaïques standards sont plus pertinentes que l'agrivoltaïsme, du moins en Suisse, où le potentiel dans l'environnement bâti est très important.

En bas, des baies, des légumes ou des fruits - en haut, du photovoltaïque. Au cours de la dernière décennie, la production d'électricité solaire via les surfaces agricoles s'est établie dans le monde entier - au total, elles permettent d'atteindre une puissance de 14 gigawatts dans le monde, selon les estimations de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires. Si les modules PV sont placés à une distance suffisante, les plantes situées en dessous reçoivent suffisamment de soleil. Ou alors, les modules sont placés entre les cultures. Si cela se fait verticalement ou en combinaison avec des réflecteurs, les technologies dites bifaciales permettent d'utiliser les deux côtés des modules solaires.

 

La technologie

Sur le site d'essai du Centre suisse de compétences pour la recherche agricole à Conthey (VS), une surface pilote de 165 m2 a été mise en service en 2021 au-dessus d'une plantation de framboises. Des modules du fabricant suisse Insolight ont été utilisés à cette occasion. Les modules testés sont composés de modules semi-transparents en silicium à haut rendement combinés à une couche de microlentilles qui permet de réguler la transmission de la lumière vers les plantes ou les cellules. Automatiquement, les besoins des plantes sont pris en compte et, en fonction de l'heure de la journée et de la saison, la transmission de la lumière est adaptée et dirigée soit vers les plantes, soit vers les cellules photovoltaïques, afin d'optimiser la production d'électricité de manière dynamique et en temps réel, en fonction des conditions locales. La transparence des modules Insolight au-dessus des cultures peut être réglée entre 15% et 70%. La lumière incidente est alors dirigée soit vers les cellules à haut rendement des modules, soit vers les cultures situées en dessous - selon que la lumière du soleil doit servir davantage à la croissance des plantes, ou davantage à la production solaire.
L'étude confirmera la faisabilité technique et économique de la solution proposée et examinera l'impact de la technologie sur la croissance des plantes.

Die Studie wird die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der vorgeschlagenen Lösung bestätigen und die Auswirkungen der Technologie auf das Pflanzenwachstum untersuchen.

Un double avantage

L'agrivoltaïque a de l'avenir : les chercheurs de la ZHAW étudient les aspects agronomiques, d'aménagement du territoire, juridiques et technologiques et estiment le potentiel en Suisse entre 10 et 18 gigawattheures par an. Il doit toutefois être mis en œuvre là où la production d'énergie est synergique avec la production agricole. Bien qu'en Suisse, la protection des cultures par des panneaux photovoltaïques puisse limiter les effets de la grêle et de la surchauffe et soit donc positive pour la production agricole, il n'y a qu'un nombre limité de cultures qui peuvent être ombragées sans nuire à la production agricole. Les études sur les méthodes d'implémentation gagnant-gagnant, qui profitent à la fois à la croissance des cultures et à la production d'énergie pour rendre la synergie économiquement intéressante, manquent certainement encore pour justifier une application généralisée de ces technologies dans les cultures agricoles en Suisse. En l'absence d'une situation gagnant-gagnant, les applications photovoltaïques standard sont plus pertinentes que l'agrivoltaïque, du moins en Suisse, où le potentiel dans l'environnement bâti est très important (>60'000 gigawattheures par an). Dans d'autres pays, les cas d'application pertinents peuvent être très différents de ceux de la Suisse, car tant la production agricole que la production d'énergie dépendent fortement des conditions locales.

Produits issus du projet

Article spécialisé

Contact et équipe

Christoph Carlen
Agroscope
Route des Eterpys 18
CH-1964 Conthey
Tel. +41 79 763 94 50

E-Mail: christoph.carlen@agroscope.admin.ch

 

Vanina Nicolier
Romande Energie SA
Rue de Lausanne 53
CH-1110 Morges 1
Tel. +41 21 802 97 27

E-Mail: agrivoltaisme@romande-energie.ch