La ferme solaire s’impose comme une solution évidente dans un monde de plus en plus conscient de la nécessité de réduire les émissions de carbone. En effet, la course pour trouver des alternatives durables aux sources d’énergie traditionnelles devient vitale. Les fermes photovoltaïques s’imposent comme une solution à la fois rentable et respectueuse de l’écosystème où elles sont installées. Effectivement, construire une centrale solaire offre une opportunité d’investissement, avec un potentiel de rendement attrayant pour les entreprises. Et surtout, elles contribuent significativement à la transition vers une économie verte.
Qu'est-ce qu'une ferme solaire et comment fonctionne-t-elle ?
Une ferme solaire, est également connue sous le nom de parc de panneaux solaires ou de champ photovoltaïque.
C’est une installation à grande échelle conçue pour capturer l’énergie du soleil et la convertir en électricité. Ces fermes sont généralement composées de centaines, voire de milliers de panneaux solaires, installés sur de vastes étendues de terrain.
Le fonctionnement d’une ferme solaire est assez simple. En effet, les panneaux solaires capturent la lumière du soleil et la convertissent en courant continu (DC). Ensuite, un onduleur convertit ce courant continu en courant alternatif (AC). C’est ce type de courant qui est utilisé par la plupart des appareils industriels. L’électricité générée est de ce fait injectée dans le réseau électrique, prête à être utilisée.
Quelle est la différence entre une ferme solaire et un parc photovoltaïque ?
Le terme « ferme solaire » est souvent utilisé de manière interchangeable avec « parc de panneaux solaires » ou « parc photovoltaïque« . La principale différence entre une ferme solaire et une installation photovoltaïque au sol réside dans l’application et l’échelle.
En effet, une ferme solaire fait référence à une installation de panneaux solaires à grande échelle. Elle est conçue pour produire de l’électricité à une échelle commerciale ou industrielle, couvrant plusieurs hectares de terre.
L’installation photovoltaïque au sol s’applique à une échelle plus petite. Dans certains cas, il est possible d’y inclure le côté résidentiel. Celle-ci est installée directement sur le sol plutôt que sur un toit ou un abri solaire. Ils sont utilisés pour alimenter une communauté locale ou une seule entreprise.
En ce qui concerne les parcs photovoltaïques au sol, ils nécessitent des investissements importants et une ingénierie conséquente. Ces projets sont gérés par des opérateurs spécialisés, similaires aux promoteurs immobiliers. Ils s’assurent d’obtenir toutes les autorisations nécessaires pour le bon déroulement du projet.
Quels sont les éléments clés d'une ferme photovoltaïque ?
Une ferme photovoltaïque est composée de plusieurs éléments clés. Outre les panneaux solaires, vous trouverez également des onduleurs (pour la conversion du courant).
Mais une centrale au sol comporte aussi des supports de montage pour positionner les panneaux, des câbles pour transporter l’électricité et des compteurs pour mesurer la production d’énergie.
Dans certaines installations, la ferme solaire peut également inclure un système de stockage d’énergie grâce à des batteries. Ce mécanisme est un peu plus onéreux mais a l’avantage de pouvoir stocker l’énergie excédentaire produite pendant les heures de fort ensoleillement.
Cette énergie stockée est libérée pendant les heures de faible ensoleillement ou la nuit.
Les parcs photovoltaïques au sol sont facilement repérables. En effet, ils se composent d’une clôture sécurisée avec un portail et une vidéosurveillance.
De plus, ils possèdent un accès pour les travaux et l’exploitation. Ainsi que des routes pour effectuer les travaux et la maintenance. Ils sont constitués d’un ou plusieurs champs photovoltaïques parcourus avec leurs chemins de câbles et leurs boîtiers de raccordement.
C’est une grosse structure équipée de postes d’onduleurs avec transformateurs, d’un poste de livraison vers le réseau électrique, d’une citerne incendie et éventuellement de certains aménagements paysagers.
Dans ces parcs, les modules solaires sont fixés sur des tables. Celles-ci peuvent être soit en position fixe, généralement inclinées vers le sud ou encore mobiles sur des structures couramment appelées « trackers » ou suiveurs de soleil. Cela leur permet de s’orienter en fonction de la course du soleil selon un ou deux axes.
Bien qu’ils nécessitent plus d’espace que les éoliennes, les centrales photovoltaïques au sol ont un impact moins important sur le paysage. En effet, ils sont généralement moins visibles en raison de leur structure horizontale et non verticale. Mais également avec leur hauteur maximale de quelques mètres. Pour finir, le fait qu’ils soient fixes n’attire pas l’œil et donc ils passent plus inaperçus.
Quelles sont les avantages d'une ferme solaire ?
Redonner une seconde vie à des terrains dégradés, pollués ou à l'abandon
Un projet de ferme solaire consiste à installer des panneaux solaires au sol, principalement sur des terrains dégradés, afin de valoriser ce foncier inexploité, participer à la transition énergétique du territoire et inciter le retour d’une biodiversité sur ces terrains inertes. Certains terrains dégradés ont été pollués par une activité industrielle ou tertiaire intense et nécessitent une action en dépollution.
A ce titre, la création d’une ferme solaire est une réelle opportunité pour valoriser un foncier moins noble, telles qu’une friche industrielle, un ancien aéroport, un parcours de golf à l’abandon ou encore un terrain pollué. Ces terrains dégradés ne présentent en l’état que peu d’avantage économique et écologique pour leurs propriétaires, qu’ils soient privés ou publics.
Apex Energies intervient, dans le cadre de l’installation d’un projet photovoltaïque au sol, pour redonner une seconde vie à ces sols dégradés, soit par le biais de méthodes classiques de dépollution, soit par le biais d’une méthode de dépollution plus douce du type phytoremédiation. En effet, certaines plantes sont en mesure d’extraire certains polluants du sol.
La création d’un projet de ferme solaire offre par conséquent une seconde vie à ces espaces inutilisés et s’inscrit dans un véritable projet de territoire, générateur d’emplois locaux et répondant en partie aux enjeux d’autonomie énergétique des collectivités inscrits par le gouvernement dans la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE).
Le modèle économique d’un projet photovoltaïque au sol repose sur un partenariat gagnant-gagnant entre le propriétaire de la surface inexploitée et un spécialiste de l’exploitation des centrales solaires.
Par la concrétisation d’un bail emphytéotique d’une durée de 30 ans, le propriétaire (le bailleur) percevra un loyer en contrepartie de la mise à disposition de son terrain sur lequel le gestionnaire de la centrale solaire (le preneur) prendra en charge l’installation, la mise en service, la maintenance électrique et paysagère ainsi que le démantèlement de l’installation en fin de vie.
A l’issu des 30 ans d’exploitation, le propriétaire du terrain reprend possession d’un espace totalement sain et sur lequel une nouvelle activité peut être envisagée. Dans certains cas très spécifiques, Apex Energies pourra être sollicité pour l’analyse des terrains en déprise agricole et mettre en place des solutions spécifiques de remise en culture de ces surfaces délaissées par les exploitants car impropres à la culture.
Pour ce faire, Apex Énergies a su constituer une équipe pluridisciplinaire de spécialistes de l’urbanisme, d’ingénieurs, d’experts de l’environnement et de la dépollution, d’agronomes.
Chaque solution est unique et développée au regard des spécificités du terrain, de l’histoire du lieu et du territoire, ainsi que des pratiques locales. Elle sera bâtie en concertation avec, le propriétaire, les citoyens, les élus du territoire ainsi que les acteurs locaux – tels que les Chambres d’Agriculture, la SAFER, les DDT et DREAL. L’objectif étant de soutenir l’activité agricole grâce à l’innovation.
Participer au développement d'une nouvelle biodiversité
Sur les terrains en friche, le milieu se referme ce qui provoque un effondrement de la biodiversité. La réouverture du milieu par des mesures de gestion concertée (débroussaillage) permet en peu de temps de faire revenir certaines espèces qui avaient disparu.
Contrairement aux idées reçues, une ferme photovoltaïque ne crée pas d’imperméabilisation des sols. Par ailleurs, elle favorise la création de sanctuaires de biodiversité par des mesures de gestion de la faune notamment par l’installation de clôtures dont les mailles pourront être calibrées afin d’éviter l’intrusions d’espèces animales nuisibles tout en permettant aux plus petites espèces d’y prospérer afin d’assurer une plus large biodiversité.
Pour résumer, ces centrales au sol offrent une enceinte sécurisée et protégée dans laquelle tout passage et toute action est contrôlée.
Réduire les émissions de CO2
Les fermes solaires se positionnent à l’avant-garde de la révolution verte, offrant un double avantage majeur. En effet, elles offrent un impact environnemental positif marqué en réduisant très nettement les émissions de CO2.
De plus, elles permettent d’obtenir une source d’énergie renouvelable inépuisable, tout en promettant des retours économiques alléchants pour les investisseurs. Car si l’on se place du point de vue économique pur, les centrales photovoltaïques au sol représentent une opportunité d’investissement durable, et très rentable.
Un retour sur investissement viable
Le modèle économique des centrales solaires au sol fait partie des meilleurs retours sur investissement (ROI) dans les ENR.
Toutefois, investir dans une ferme solaire implique d’analyser les coûts initiaux, les subventions disponibles, les économies générées sur la facture d’électricité et les revenus potentiels de la vente d’énergie.
Le retour sur investissement dépend de divers facteurs, comme l’efficacité des panneaux, les coûts initiaux et les incitations gouvernementales. Un projet solaire bien construit vous offre (si celui-ci est validé) une excellente rentabilité, tout en propulsant votre entreprise au devant de la scène de la transition énergétique vers des sources plus durables.
Un modèle non invasif pour l'environnement
La ferme solaire produit une énergie propre, décarbonée et ses éléments sont peu invasifs pour la faune locale car ils ne génèrent aucun bruit et ne nécessitent que peu d’activité humaine pour leur maintenance. De plus, sa construction sans fondation et ses panneaux réalisés à partir de matériaux nobles tels que le silicium, le verre et l’aluminium offrent un taux de recyclage de 95%.
Les centrales au sol d’Apex Energies sont non polluantes, ne produisent aucun rejet et sont entièrement réversibles.
Quelles sont les étapes clés pour mettre en place une ferme solaire ?
1 - L'étude d'impact environnemental
Durant toute une année (4 saisons), un bureau d’étude environnemental mandaté par Apex Energies étudiera les spécificités de votre terrain : ces écologues vont établir un relevé des espèces végétales et animales présentes au fil des saisons et réalisent un inventaire exhaustif des espèces protégées.
L’objectif de cette étude : déterminer précisément les typologies de faune et de flore spécifiques pour pouvoir les préserver, et, déterminer les zones utiles sur lesquelles il sera possible d’implanter les panneaux solaires et permettre le retour d’une biodiversité plus riche par la création de zones de haute protection pour certaines espèces protégées.
2 - La construction de la centrale solaire
Apex Energies réalise l’ensemble des travaux de la conception et de la construction de la centrale photovoltaïque au raccordement au réseau électrique EDF pour l’acheminement de l’électricité verte produite. Les centrales sont des installations entièrement réversibles sans fondation qui n’engendrent aucune imperméabilisation des surfaces. Elles sont de plus, sans rejet, sans bruit et sans pollution.
3 - La maintenance électrique
Apex Energies prend également en charge, tout au long de l’exploitation de la centrale au sol, la maintenance de l’installation avec l’appui d’entreprises locales spécialisées pour garantir un fonctionnement optimal du projet.
4 - La maintenance paysagère
Enfin, une prestation de maintenance des espaces naturels et assurée tout au long de l’exploitation de la centrale. Elle eut être réalisée par des paysagistes et des agriculteurs de la commune. Par ailleurs, Apex Energies s’attache systématiquement à développer des co activités agricoles naturelles au sein de la centrale du type éco pâturage, apiculture, maraichage et tout autre activité en lien avec les spécialités du territoire.
Quel retour sur investissement pour une ferme solaire ?
Si vous décidez de vous lancer dans l’investissement d’une ferme de panneaux solaires, vous devez prendre en considération plusieurs facteurs.
En effet, il s’agit d’une décision financière de grande envergure qui nécessite une analyse minutieuse. L’un des points clé est le retour sur investissement (ROI) qui va déterminer la viabilité financière de votre projet. Pour faire simple, le ROI est le temps qu’il vous faudra pour récupérer l’investissement initial, grâce aux revenus générés par la vente d’électricité produite par votre installation.
Comment mesurer le ROI d'une ferme solaire ?
Avec autant de facteurs à prendre en compte, il est difficile d’être pertinent sans en connaître tous les tenants et les aboutissants.
Cependant, on peut se risquer à donner une estimation générale en se basant sur la moyenne nationale. En effet, les revenus d’une installation photovoltaïque au sol de 1 hectare varient entre 10 000 et 20 000 euros par an. Pour les plus grosses structures, ces revenus atteignent les 1 000 000 euros par an dans des conditions optimales.
Mais pour de tels rendements vous imaginez bien que l’investissement initial est conséquent.. Effectivement, certaines installations peuvent être estimées à plusieurs millions d’euros pour une grande ferme solaire.
Quoi qu’il en soit et en prenant en compte ces facteurs, le retour sur investissement d’une ferme solaire s’étale sur une période allant de 10 à 20 ans. Certes cela peut paraître conséquent, mais une fois que l’investissement initial a été récupéré, la ferme solaire continue de produire de l’électricité et de générer des revenus, faisant d’elle un investissement rentable sur le long terme.
C’est un excellent moyen de pérenniser votre entreprise pour vos successeurs. Voir notre article sur les tendances futures des centrales au sol.
Quels sont les facteurs qui influencent le ROI d'une ferme solaire ?
Il existe plusieurs facteurs impactant votre ROI.
Tout d’abord, le coût d’installation est un élément clé à prendre en compte. Cela inclut le coût des panneaux solaires, le coût de la main-d’œuvre pour l’installation, les coûts associés aux permis et aux inspections, et éventuellement le coût du terrain si celui-ci doit être acheté.
Ensuite, la quantité d’électricité que la ferme solaire va produire est primordiale. Cela dépendra de sa taille, de son emplacement géographique (certaines régions reçoivent plus de soleil que d’autres), et de l’efficacité des panneaux solaires utilisés. Par exemple, une ferme solaire dans le sud de la France, où le soleil est plus présent, produira plus d’électricité et générera donc plus de revenus qu’une ferme solaire dans une région moins ensoleillée.
Pour finir, le tarif d’achat de l’électricité par les fournisseurs d’énergie est également à prendre en compte. Plus ce tarif est élevé, plus les revenus générés par la vente de l’électricité produite seront importants.
Ferme solaire sur terrain agricole : quels avantages et précautions ?
Un des points forts d’une centrale au sol peut être installée sur des terres agricoles. Toutefois, cela nécessite des considérations particulières en matière d’usage des terres. En 2022, seuls les parcs photovoltaïques de plus de 500 kW (soit 0,5 à 1 hectare) peuvent bénéficier des mesures de soutien de l’État. Les terrains idéaux pour ces installations doivent respecter certains critères :
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Ils doivent être plats et dégagés
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Possibilité de s’étendre sur plusieurs hectares
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Il faut qu’ils soient facilement accessibles et peuvent être clôturés
Un exemple de projet de ferme solaire mis en place
La friche Roll à Salbris (41) en Sologne hébergeait une activité de fabrication de panneaux de bois en aggloméré jusqu’en 1996. Les locaux ont ensuite été achetés par la commune et loués à plusieurs entreprises jusqu’en 2005, pour ensuite devenir une friche du fait d’un coût de dépollution trop important pour être supporté par la commune.
« L’équation économique était compliquée et y construire des lotissements où il aurait fallu interdire aux habitants de jardiner aurait été absurde et cher », explique Olivier Pavy, ancien premier édile de la commune de 2014 à 2020 et président de la communauté de communes de la Sologne des Rivières.
Le maire cherche alors comment valoriser ce terrain et les énergies renouvelables sont vite apparues comme la piste intéressante. L’aménagement d’une centrale photovoltaïque au sol permettait de reconvertir la friche sans créer de nuisance et en produisant une électricité verte, non émettrice de carbone. Le projet a également fait l’objet d’un financement participatif piloté par Apex Energies via la plateforme de crowdfunding Enerfip et 180 000 € ont pu être collectés.
Les 5 564 panneaux photovoltaïques gérés par Apex Energies ne dégagent aucune pollution et produisent 2 358 MWh/an, soit près de 10 % de la consommation d’électricité de la commune et de ses 5 300 habitants.
La centrale au sol a été mise en service en 2019. Une clôture végétale de deux mètres, soit la hauteur des panneaux, est érigée ainsi que des ruches pour la sauvegarde des abeilles et la préservation de la biodiversité.
