Face aux enjeux du changement climatique actuel, il est essentiel de renouveler l’agriculture française tout en préservant son héritage. Une réponse à cette problématique réside dans l’agrivoltaïsme, une approche qui conjugue production agricole et énergétique de manière synergique.
En France, les énergies renouvelables sont mises en avant pour réduire la dépendance aux hydrocarbures et favoriser un développement économique durable à l’échelle nationale. De cette manière, l’agrivoltaïsme incarne un avenir fondé sur des aménagements plus durables et écoresponsables, avec la bonne intégration des panneaux solaires à l’environnement sans causer d’impact environnemental négatif, que ce soit sur l’évolution de l’agriculture ou de la biodiversité.
Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme ?
L’agrivoltaïsme, ou agrophotovoltaïque, est une pratique qui allie la protection des parcelles agricoles et la production d’énergie renouvelable. Elle consiste à couvrir certaines productions agricoles (vignes, fruits, légumes) d’une toiture amovible et orientable faite en panneaux photovoltaïques. Ces panneaux ont un rôle protecteur pour les cultures (contre les intempéries comme la grêle ou contre l’exposition au soleil).
Cette combinaison entre production d’énergie renouvelable et agriculture présente l’immense avantage de ne plus artificialiser des hectares de terres arables pour installer uniquement des panneaux solaires. Elle permet donc de limiter l’artificialisation des sols tout en améliorant les rendements des cultures.
La France a accordé une grande importance à l’agrivoltaïsme. D’ailleurs, depuis plus d’une décennie, le Sénat s’est affairé à la publication d’un document cadre pour les projets agrivoltaïques.
Selon la loi APER, une installation agrivoltaïque doit produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire en disposant les panneaux solaires sur une parcelle agricole, de manière à soutenir la préservation et la croissance durable de l’activité agricole. Le code de l’énergie a complété cette définition avec l’article 314-36, pour assurer une bonne intégration de la production photovoltaïque dans l’environnement agricole. De ce fait, le projet doit respecter trois exigences :
- aucune concurrence ni risque de remplacement pour l’agriculteur ;
- la capacité de réversibilité ;
- un service, au minimum, doit être assuré à l’agriculture.
Les apports du photovoltaïque à l’agriculture peuvent se manifester avec 4 services principaux, notamment avec l’adaptation au changement climatique, l’amélioration du potentiel agricole ainsi que du bien-être animal et la protection contre les aléas.
Quel cadre pour la transition énergétique et de l’agriculture durable en france ?
D’ici 2050, la production agricole devra augmenter de 56 % pour répondre à l’augmentation continue de la demande alimentaire nationale. En même temps, de nouveaux enjeux se posent, tels que la perte de fertilité des sols ou la sécheresse provoquée par les vagues de chaleur.
Le principal but de la transition énergétique est la diminution de la prédominance des combustibles fossiles. Afin d’y parvenir, il est nécessaire de varier les sources de production d’énergie, en faisant des énergies renouvelables une priorité.
Les panneaux solaires photovoltaïques apportent ici une solution adaptée, en produisant de l’électricité économiquement avantageuse en main-d’œuvre, tout en s’intégrant harmonieusement dans les espaces agricoles. De ce fait, l’agrivoltaïsme offre une solution aux défis futurs de l’agriculture et de l’alimentation en France, en particulier pour répondre aux besoins énergétiques des équipements agricoles.
Nombreux sont les experts qui affirment que l’agrivoltaïsme peut constituer un dispositif clé dans la réussite de la transition énergétique en France et partout dans le monde. En effet, il permet de protéger les cultures contre les diverses agressions extérieures et de minimiser l’évaporation de l’eau du sol. De ce fait, c’est une démarche qui apporte des leviers innovants pour renforcer la compétitivité d’une agriculture française en crise.
De nos jours, il est important de faire la différence entre une simple centrale solaire au sol et une installation agrivoltaïque (serre photovoltaïque) . Les agriculteurs voient d’un mauvais œil les centrales au sol puisqu’elles engendrent la perte des terres agricoles. Cependant, l’agrivoltaïsme est encadré par le décret du 8 avril 2024 qui est strict et vise à optimiser le rendement des cultures tout en augmentant leur qualité. De plus, il s’agit d’un concept qui s’intègre parfaitement dans le cadre de la transition énergétique globale vers une énergie renouvelable.
Les avantages de l’agrivoltaïsme pour les exploitations agricoles
L’agrivoltaïsme, en combinant l’énergie solaire et l’agriculture, offre une multitude d’avantages et de bénéfices pour les exploitations agricoles. Voici quelques points qui démontrent clairement les atouts qu’offre ce type de technologie pour les agriculteurs :
1 – L’augmentation des revenus agricoles
Dans le contexte actuel de l’agriculture en France, confrontée aux divers enjeux de la variabilité des prix, des changements climatiques et des exigences croissantes en faveur de pratiques durables, l’agrivoltaïsme offre une perspective prometteuse.
Cette approche intègre des pratiques d’agriculture régénératrice qui rendent les sols plus fertiles et améliorent la santé des écosystèmes, tout en promouvant la biodiversité grâce à l’ombrage des capteurs solaires. En effet, il en résulte des microclimats propices à plusieurs cultures. En outre, l’agrivoltaïsme s’aligne sur les principes de l’économie circulaire, puisqu’elle favorise l’utilisation des ressources disponibles. La terre produit simultanément des cultures et de l’électricité.
Les agriculteurs ont également la possibilité de s’orienter vers l’autoconsommation grâce à l’agrivoltaïsme. Ce qui va diminuer leurs coûts énergétiques et permettre aux fermes de gagner en autonomie, en particulier devant les oscillations du marché de l’énergie.
L’agrivoltaïsme fournit une source de revenus complémentaire qui soutient l’agriculteur dans la consolidation de ses finances et l’accompagne dans sa transition écologique. En somme, l’agrivoltaïsme est une technologie innovante, mais pas que ! Puisque ce dispositif durable a la possibilité de réformer toute l’agriculture française en participant à une production alimentaire plus durable et en optimisant sa résilience face aux aléas climatiques.
2 – L’amélioration de la résilience des cultures
Les panneaux solaires offrent une protection contre les conditions climatiques extrêmes. De par leurs conceptions, ils fournissent une ombre partielle qui peut réduire l’évaporation de l’eau, aidant ainsi à conserver l’humidité du sol et la fraîcheur. De plus, cette ombre protège les cultures des coups de chaleur, des brûlures ou encore des orages de grêle contribuant à une meilleure croissance des plantes et à des rendements plus stables.
Les ombrières solaires représentent un outil essentiel pour limiter l’évapotranspiration des cultures et pour préserver contre les températures élevées. De plus, durant la saison printanière, les ombrières offrent une protection contre le gel et le froid pour les plantes. En moyenne, la température mesurée sous ces équipements est inférieure de 1 à 5°C comparée à celle observée à l’extérieur.
Quelle que soit la durée d’un excès thermique, il entraîne des perturbations physiologiques affectant la croissance des plantes, ce qui conduit inévitablement à une diminution des rendements agricoles. Ce phénomène est d’autant plus marqué en période de déficit hydrique.
Compte tenu de l’élévation des risques climatiques, l’agrivoltaïsme peut contribuer à rendre l’agriculture durable. D’autant plus que le déploiement des projets agrivoltaïque se fait dans le sud du pays, zone caractérisée par un ensoleillement élevé. Bien que les rendements puissent être légèrement inférieurs sous des conditions climatiques favorables, l’ombre générée par les panneaux solaires offre une protection aux plantes lors de conditions climatiques défavorables, contribuant ainsi à stabiliser les rendements annuels et à réduire les pertes pour les agriculteurs.
Enfin, la transmission de la lumière est ajustée en fonction des cultures, des saisons et du type de sol. Lors de la conception du projet agrivoltaïque, le choix des équipements et l’orientation des panneaux sont soigneusement étudiés pour optimiser le rendement agricole et assurer un rayonnement optimal, aussi bien pour la croissance des plantes que pour la production d’énergie renouvelable. Voir notre article sur la rentabilité de l’agrivoltaïsme en 2025.
3 – La diversification des activités agricoles
L’agrivoltaïsme encourage l’innovation et la diversification des activités au sein des exploitations agricoles. Effectivement, grâce à son concept les agriculteurs peuvent désormais explorer de nouvelles cultures qui n’étaient pas envisageables avant l’installation de panneaux photovoltaïques. Certaines cultures demandent un ensoleillement précis et peuvent donc bénéficier de l’ombre des panneaux solaires.
C’est le cas notamment de certaines variétés de légumes ou d’herbes aromatiques. Cette diversification permet de mieux résister aux fluctuations des marchés agricoles traditionnels.
4 – La réduction des gaz à effet de serre
L’agrivoltaïsme utilise des panneaux solaires pour produire de l’électricité bas carbone. Ce qui permet de participer à la diminution des émissions de gaz à effet de serre et de limiter l’usage des énergies fossiles.
5 – La limitation de l’artificialisation et l’érosion des sols
Contrairement aux projets classiques, les projets agrivoltaïques ne transforment pas les espaces agricoles, naturels ou forestiers en zones construites. Principalement, parce que l’installation des panneaux solaires se fait soit :
- sur des espaces déjà artificialisés, comme un hangar ou une serre ;
- sur des structures avec un usage minime du béton.
De ce fait, les agriculteurs préservent une surface cultivable intacte.
L’agrivoltaïsme constitue aussi une réponse concrète à la problématique de l’érosion des sols. En effet, il offre une double protection. D’un côté, l’ombrage créé par les panneaux solaires réduit l’évaporation de l’eau des sols et régule la température. De l’autre, les structures des panneaux photovoltaïques servent de protection physique contre l’érosion due à l’eau et au vent.
6 – La réversibilité des installations
Selon l’ADEME, un panneau solaire est recyclable à 85 %. De ce fait, même après la fin de vie des panneaux et leur démantèlement, l’empreinte carbone de l’exploitation agricole n’est pas impactée.
Les avantages de l’agrivoltaïsme en fonction des types de cultures pratiquées
Pour être qualifiée d’installation agrivoltaïque, l’implantation des panneaux solaires doit être conçue de manière à optimiser la production agricole. Ainsi, en fonction du type de culture pratiqué, l’agriculteur peut tirer des avantages variés de l’adoption d’un projet agrivoltaïque.
Les cultures en plein air
Les cultures disposées sous les ombrières solaires bénéficient d’une protection contre les intempéries et la surexposition aux rayonnements. Ainsi, les panneaux équipés de trackers permettent aux agriculteurs de sélectionner leur positionnement afin d’optimiser la photosynthèse.
L’élevage
Grâce aux panneaux solaires, la température au sol est réduite et offre plusieurs zones d’ombres. Le bétail peut évoluer dans un environnement plus favorable, favorisant ainsi son bien-être, surtout pendant les périodes de chaleur intense. L’herbe profite également du microclimat créé par les panneaux solaires pour mieux se développer. Cet environnement optimise ainsi la qualité de la pâture pour le bétail.
La culture sous serre
Dans ce contexte, l’installation de panneaux solaires sur les serres présente plusieurs avantages. Tout d’abord, ils contribuent à diminuer la chaleur à l’intérieur de la serre, notamment pendant la saison estivale, et leur présence permet de conserver la chaleur à l’intérieur de la serre durant l’hiver. Ce qui favorise un climat optimal pour les cultures. En outre, ces panneaux augmentent le taux d’humidité tout en réduisant les besoins hydriques, ce qui en fait une solution à la fois économique et écologique.
La pisciculture
Les panneaux solaires, grâce à l’ombrage qu’ils procurent, garantissent une luminosité uniforme tout au long de la journée, et optimisent les conditions de vie des poissons avec la réduction du stress en rapport avec les changements d’ombres sur les plans d’eau. L’utilisation des panneaux solaires en pisciculture offre également l’avantage de servir de filets pour sécuriser les poissons contre les espèces nuisibles tout en limitant l’évaporation de l’eau.
Quels équipements Choisir pour l’agrivoltaïsme ?
L’agrivoltaïsme, fusion de l’agriculture et de l’énergie solaire, repose sur des technologies spécifiques qui maximisent les bénéfices pour les exploitations agricoles. Pour optimiser l’intégration de cette pratique, il est essentiel de choisir les technologies adaptées. En tant qu’expert dans ce domaine, Apex Energies vous apporte des solutions parmi lesquelles les serres photovoltaïques et les centrales au sol se distinguent particulièrement.
Les Serres photovoltaïques : une opportunité pour les agriculteurs
Parmi les outils à disposition des agriculteurs pour leur permettre de se diversifier se trouvent les serres photovoltaïques. La serre Beauchastel, créée par Apex Energies en Ardèche (région Auvergne Rhône Alpes), est exemplaire de ce qui se fait de mieux pour allier agriculture et production d’énergies renouvelables. Cette serre maraîchère photovoltaïque produit 3 300 MWh par an avec 7 500 panneaux photovoltaïques.
Ses vertus sont très diverses : elle protège les cultures contre les intempéries, oiseaux et ravageurs divers ; elle améliore les rendements et les conditions de travail ; elle permet de cultiver fruits et légumes sur trois saisons. Ses avantages sont d’autant plus importants que 80% de l’investissement est pris en charge par la revente d’électricité solaire.
Cette installation contribue par ailleurs à la promotion d’une production locale, propre et durable. Elle a été construite par Apex Energies dans le respect et la préservation de l’environnement, en prenant garde à ne couper aucun des arbres présents sur site, et en aménageant le fond du bassin de rétention pour créer un biotope susceptible d’accueillir les batraciens. « J’ai gagné deux mètres cinquante de hauteur par rapport à la serre que j’avais avant ! », se réjouit Stéphane Lheure.
Ce maraîcher à La Voulte-sur-Rhône en Ardèche produit deux variétés de fraises très parfumées et goûteuses (Vajolet et Lagoraï), ainsi que des framboises. Avec un faîtage qui grimpe à 5,30 mètres et une hauteur sous poutres de 3,80 mètres, la serre photovoltaïque flambant neuve de Beauchastel n’a rien à voir avec l’ancien équipement en plastique obsolète. La vieille serre craquait sous le poids de la neige et se déchirait sous l’effet du vent et ne protégeait plus des oiseaux et divers ravageurs. « Cela change totalement les conditions de travail », estime l’agriculteur.
Cette nouvelle serre de 25 000 m2 améliore aussi les rendements. Ses panneaux photovoltaïques, qui protègent d’une lumière trop directe, permettent d’optimiser la production estivale, notamment des framboises. De quoi donner plus d’homogénéité à la récolte de Stéphane Lheure et de pouvoir cultiver quasiment sur trois saisons au lieu de deux. Les panneaux solaires produisent de l’énergie en moyenne 12 heures par jour, ce qui est un très bon rendement.
Autre serre solaire exemplaire de l’agrivoltaisme : celle de Lamanon, dans les Bouches-du-Rhône (région Provence-Alpes-Côte d’Azur). Créée par Apex Energies et mise en service en janvier 2021, elle produit 4 567 MWh par an avec 9 438 panneaux photovoltaïques. Sa vertu écologique : plus de 2 610 tonnes de CO2 évitées sur trente ans. Elle permet la culture d’agrumes à titre expérimental, d’herbes aromatiques et de plusieurs variétés de fruits et légumes, le tout en culture bio.
Les centrales au sol : l’autre solution de l’agrivoltaïsme
Des centrales au sol permettent aussi d’exploiter des surfaces non utilisées. Ainsi, celle exploitée par Apex Energies sur la commune de Bonnat, dans la Creuse (région Nouvelle-Aquitaine). Cette centrale photovoltaïque au sol avec coactivité pastorale produit 5,5 MWc, soit l’équivalent de 1 800 toits solaires de 3 kWc. Le terrain est loué, via un bail emphytéotique, à la mairie de Bonnat, qui trouve un grand intérêt à voir les besoins en électricité de la commune couvert à 89% grâce à cette centrale.
La centrale de Bonnat est la première centrale photovoltaïque construite en Creuse. La définition d’un espace inter-rangée conséquent a permis de poursuivre l’activité pastorale sur le site. Cette centrale au sol est un exemple pionnier dans le développement de la production d’énergies renouvelables. Le projet participe à l’économie durable et en circuit court avec notamment le choix d’y intégrer une coactivité agricole en contrat de mise à disposition avec un agriculteur local : une centaine de brebis occupe le terrain, ce qui permet d’une part un entretien naturel et d’autre part le maintien d’un écosystème propice à la biodiversité du site.
Quels modèles économiques pour l’agrivoltaïsme ?
De l’achat direct à la location, en passant par l’autoconsommation avec ou sans revente du surplus d’énergie, choisir le modèle économique le plus adapté à ses besoins et objectifs peut s’avérer aussi crucial que la décision d’investir dans le photovoltaïque elle-même.
Car dans l’univers de l’énergie solaire photovoltaïque, la décision d’adopter cette technologie ne se limite pas à choisir entre des panneaux bleus ou noirs. Et non, il faut bien comprendre qu’au cœur de cette révolution énergétique se trouve un choix stratégique tout aussi important.
La question est : quel modèle économique adopter pour maximiser les bénéfices tout en minimisant les coûts ?
Chaque modèle économique du photovoltaïque présente un ensemble unique d’avantages et de considérations. Ces options permettent aux particuliers, aux entreprises et aux collectivités de trouver la formule qui correspond le mieux à leurs objectifs financiers, à leur engagement environnemental et à leurs besoins énergétiques spécifiques.
Les trois modèles économiques les plus répandus dans le photovoltaïque sont :
- L’autoconsommation avec vente de surplus
- La vente totale de la production d’énergie
- La location d’une toiture solaire
- Autoconsommation et vente de surplus
Autoconsommation et vente de surplus
Idéale pour certains types d’activités agricoles, l’autoconsommation consiste à utiliser une partie de l’électricité produite par la centrale photovoltaïque pour assurer les besoins en énergie de l’exploitation et de réinjecter le surplus dans le réseau du fournisseur traditionnel qui le rachète à un prix fixé à l’avance. Cette solution fonctionne pour les exploitations agricoles ayant des besoins réguliers et fortement consommatrices d’électricité. On peut citer en exemple les élevages d’animaux ou les exploitations arboricoles nécessitant des espaces de stockage frigorifiques.
Un des objectifs de l’autoconsommation est de réduire la facture énergétique de l’exploitation, dans un contexte d’augmentation constante du prix de l’électricité : les panneaux solaires installés en toiture des bâtiments agricoles produisent de l’énergie en journée, qui alimente directement les équipements électriques de l’exploitant. Le résultat est l’indépendance vis -à -vis du réseau public et une baisse du coût d’approvisionnement en électricité. Bien entendu, en cas de besoins supérieurs à la production de cette énergie solaire, le fournisseur d’électricité traditionnel prend le relais pour garantir une continuité de l’activité.
Vendre la totalité de la production d’énergie
Plus commune, cette deuxième solution est souvent privilégiée par les exploitants n’ayant pas ou peu de besoins en électricité pour leur activité au quotidien. Son principe est simple : l’exploitant installe une centrale photovoltaïque en toiture de ses hangars photovoltaïques ou de ses zones de stockage et l’électricité produite est injectée directement dans le réseau traditionnel.
Le prix de vente de cette énergie verte est revu chaque trimestre et il est garanti sur 20 ans.
Même si on constate une légère baisse de prix du kWh avec le temps, il est à noter que l’évolution du prix des panneaux solaires va également dans ce sens, ce qui confère à la vente en totalité de l’énergie solaire un statut d’investissement très intéressant pour les exploitants agricoles.
Location d’une toiture solaire
C’est la solution la plus courante, car elle allie financement participatif et modernisation des exploitations agricoles, en particulier dans les régions à fort ensoleillement. Dans ce modèle, deux solutions s’offrent à vous, adaptées en fonction de votre objectif, qu’il soit de rénover la toiture d’un bâtiment existant ou de construire un nouveau bâtiment agricole (hangars, serres photovoltaïques, ombrières d’élevage…) :
La rénovation d’une toiture : souvent coûteuse car nécessitant une étude de structure pour s’assurer de la solidité de l’édifice et de la faisabilité du projet, Apex Energies prend à sa charge l’intégralité des coûts de rénovation de la toiture et de l’installation des panneaux solaires. En contrepartie de la signature d’un bail emphytéotique (vous louez votre toiture pendant une durée de 30 ans), Apex Energies vous versera un loyer pour l’utilisation de l’énergie verte produite et sera en charge du bon fonctionnement de la centrale solaire, jusqu’à la garantie de l’étanchéité de la nouvelle toiture.
La construction d’un nouveau bâtiment : un tel projet nécessite une mobilisation de fonds très importants, aussi les experts d’Apex Energies accompagnent les exploitants de A à Z dans la construction de bâtiments agricoles, de l’étude des sols jusqu’à la mise en service de la nouvelle centrale photovoltaïque. Via la signature d’un bail à construction d’une durée de 30 ans, Apex Energies deviendra co-financeur de votre nouveau bâtiment et de sa toiture solaire, en échange de l’utilisation de l’électricité produite, et au terme de ce contrat, vous pourrez devenir propriétaire de cette centrale photovoltaïque totalement amortie.
Ces deux options sont à étudier en partenariat avec les experts d’Apex Energies qui sauront vous guider vers la solution la plus efficace et la plus rentable aujourd’hui, comme sur le long terme.
Quel prestataire choisir pour vos projets d’agrivoltaïsme ?
Pionnier de l’énergie solaire, Apex Energies investit dans de tels outils photovoltaïques pour les agriculteurs. Engagé depuis 30 ans dans la transition énergétique et la production d’une énergie propre dans les territoires, le groupe propose des solutions de toitures solaires, hangars photovoltaïque, centrales au sol, serres solaires, ombrières et autoconsommation adaptée à tous les budgets et besoins. Avec les agriculteurs, Apex Energies imagine et réalise des solutions pour protéger leurs cultures, optimiser la consommation d’eau, réduire le recours aux traitements et améliorer les conditions de travail. Le groupe permet ainsi aux agriculteurs de devenir des acteurs de la transition énergétique en produisant une énergie bas carbone.
Il contribue aussi à valoriser le patrimoine en réhabilitant des sites pollués et des friches industrielles. Basé à Montpellier (Hérault), Apex Energies compte 8 agences en France et dans les DOM-TOM, pour être au plus proche de ses clients et accompagner la transition énergétique de tous les territoires français
