Le monde agricole est en pleine mutation, de plus en plus sujet aux effets du changement climatique. L’agrivoltaïsme, issue du rapprochement entre le secteur agricole et celui des technologies solaires, promet un chemin vers une production qualitative, diversifiée, aux rendements maîtrisés : une agriculture moderne et éco-responsable. Le développement des serres à panneaux photovoltaïques connaît un véritable essor en France, tiré par les excellents retours d’expérience.
Qu’est-ce qu’une serre photovoltaïque ?
Une serre photovoltaïque est le meilleur moyen d’allier productivité et rentabilité ! En effet, cette construction solaire favorise une méthode intensive de culture pour diverses plantations telles que légumes, fruits, fleurs et autres plantes. De plus, la serre solaire offre une parfaite protection pour les végétaux contre les caprices de madame météo. Grâce à l’exploitation de la lumière solaire, les serres équipées de panneaux photovoltaïques créent un milieu propice à la croissance des cultures. Et le résultat est sans appel ! Effectivement, les cultures protégées par une serre photovoltaïque produisent un bien meilleur rendement et permettent surtout de cultiver plus longtemps, élargissant ainsi le spectre de la saison de production.
Comment fonctionne une serre solaire ?
Une serre solaire est un investissement qui consiste à installer, en toiture d’une serre, un ensemble de panneaux captant la lumière du soleil. Ces panneaux solaires équipés de cellules photoélectriques sont reliés à des onduleurs qui génèrent une production d’électricité. Cette énergie sera distribuée par Apex Energies au sein du réseau électrique des foyers environnants. Enfin, cette nouvelle centrale photovoltaïque permet à l’exploitant de moderniser son outil productif (optimisation des conditions de production, protection des cultures, informatisation et automatisation) et de participer à la transition écologique dans un contexte micro local.
Quelle culture sous une serre photovoltaïque ?
La question de la culture sous une serre photovoltaïque est souvent très préoccupante pour les agriculteurs. Et cela à juste titre, car ils souhaitent optimiser leur production tout en adoptant des pratiques éco responsables et durables. En effet, les serres photovoltaïques, comme expliqué en détail sur notre site Apex Energies, allient la production d’une énergie propre à la protection des cultures. De ce fait, elles offrent un environnement contrôlé idéal pour un panel de plantations. C’est le cas pour la culture des fruits et légumes en passant par les fleurs et les plantes aromatiques. La clé réside dans la sélection des cultures qui s’adaptent le mieux à l’intensité lumineuse modérée et aux températures régulées. Deux caractéristiques des serres photovoltaïques. Cela permet non seulement une croissance optimisée des plantes mais aussi une utilisation efficace de l’énergie solaire, alignant ainsi les intérêts agricoles avec les impératifs environnementaux.
Installation de serres photovoltaïques pour les agriculteurs
L’installation de serres photovoltaïques représente une révolution pour les agriculteurs qui cherchent à moderniser leurs pratiques tout en étant éco-responsables. Comme nous vous en parlons régulièrement sur Apex Energies, ces structures innovantes offrent une solution aux agriculteurs et entrepreneurs doublement bénéfique. Cependant, il est très fortement recommandé de faire appel à des professionnels de l’installation en serre photovoltaïque. Car le processus d’installation doit s’adapter aux besoins spécifiques des exploitations agricoles. C’est pourquoi Apex Energies vous accompagne tout au long de l’installation pour assurer une intégration parfaite de la technologie photovoltaïque sans compromettre l’espace ou la qualité de vos cultures. Avec l’installation de serres photovoltaïques, les agriculteurs font un pas de géant vers une agriculture du futur, durable et rentable.
Les avantages de la culture sous une serre photovoltaïque
La culture sous une serre photovoltaïque offre une multitude d’avantages pour les agriculteurs qui franchissent le pas. Effectivement, outre l’aspect révolutionnaire pour le monde de l’agriculture moderne. Les serres solaires ne se contentent pas de produire de l’énergie renouvelable mais offrent également un environnement de culture optimal propice pour accroître la rentabilité d’une exploitation fermière. En effet, les arguments sont très attrayants avec une meilleure maîtrise des conditions climatiques.
Une maîtrise parfaite des risques environnementaux
Cet avantage vous permet de dormir sur vos deux oreilles car vous maîtrisez les risques liés aux intempéries et aux variations de température. De plus, la lumière filtrée par les panneaux photovoltaïques vous donne les conditions idéales pour la croissance des plantes, en régulant l’exposition solaire et en maintenant une température constante. Cette approche innovante de l’agriculture permet non seulement de réaliser des économies d’énergie significatives, mais aussi d’améliorer la qualité et le rendement des cultures. Tout cela rend le choix des serres photovoltaïques, une opportunité durable et profitable pour les agriculteurs d’aujourd’hui et de demain.
La protection des cultures
Les ouvrants, qui peuvent s’incliner au gré des besoins d’ensoleillement des cultures, offrent une protection contre les aléas climatiques (grêle, changements brusques de températures) et les nuisibles. Contrairement à une serre sous plastique, la serre photovoltaïque permet de réguler une atmosphère à faible condensation : grâce à un système de pilotage autonome de sa température et de son hygrométrie, elle limite le risque d’apparition de maladies.
La diversification des variétés
La culture sous serre photovoltaïque nécessite une adaptation du choix variétal : des variétés qui s’épanouissent dans un environnement moins gourmand en ensoleillement, dont le rendement est amélioré par la régulation des conditions de production. Les tomates, aubergines, poivrons, courgettes, concombres, mâche, melon, kiwis, fraises, épinards, plantes aromatiques, roses et pivoines y trouveront un environnement propice au développement de cultures raisonnées et rentables.
L’augmentation des rendements et des marges
Les rendements sous serre photovoltaïque sont très rentables, avec les bénéfices que représentent une meilleure maîtrise de l’apport hydrique (grâce, par exemple, à la récupération des eaux pluviales dans des bassins de rétention).
La production d’une énergie consommée localement
En 2030, l’énergie verte représentera 30% de la production française. Pour atteindre cet objectif, inscrit dans la loi sur la transition énergétique, les projets de développement d’énergie renouvelable sont soutenus par l’État à travers des appels d’offres quadrimestriels. En optant pour la création d’une serre photovoltaïque, vous participez activement à la transition énergétique de la France et devenez un fournisseur local d’électricité verte puisque l’ensemble de cette production est consommé par des foyers à moins de 10 km de votre exploitation.
Un investissement à fort impact environnemental
Contrairement à une serre plastique dont la durée de vie n’est que de 5 ans, la serre solaire offre une longévité supérieure à 30 ans. Au-delà de l’impact environnemental, cet investissement est financé par Apex Energies.
En résumé, installer une serre de culture équipée de panneaux solaires sur votre exploitation vous offre 10 grands bénéfices :
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créer un microclimat adapté aux cultures saisonnières et exotiques;
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diversifier votre production agricole en cultivant des plantes hors de leur zone d’origine ;
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explorer de nouveaux débouchés (vente directe, circuits courts, etc.) ;
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profiter d’un abri durable et entièrement recyclable ;
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homogénéiser la qualité de production ;
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élargir la période de production en faisant pousser des cultures en dehors de leur saison habituelle ;
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booster votre productivité en optimisant les rendements et la précocité ;
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améliorer vos conditions de travail tout au long de l’année ;
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assurer une protection de vos cultures contre les aléas climatiques (gel, vent, pluie, orage, etc.) ;
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générer des revenus supplémentaires grâce à la revente de l’électricité produite.
Le financement d’une serre solaire
Le coût de réalisation d’une serre photovoltaïque est 10 fois supérieur à celui d’une serre classique en tunnel. C’est pourquoi, à travers un partenariat gagnant-gagnant, Apex Energies prend à sa charge le financement des travaux et de construction de la structure, en contrepartie de la gestion de l’énergie produite pendant 30 ans. Pendant toute la durée de cette collaboration, l’agriculteur pourra flécher ses investissements vers l’acquisition de matériel productif de pointe et, à l’issue de ce bail, devenir propriétaire d’une serre, totalement financée et de la centrale toujours opérationnelle. Il est préférable d’être bien accompagné pour monter un tel dossier, car il requiert un niveau de technicité élevé.
Bon à savoir : Quelle est la durée de vie d’une serre maraîchère solaire ?
Les serres photovoltaïques ont une durée de vie moyenne de 30 ans, contre 5 ans pour les serres plastiques. À la fin du bail, lorsque vous devenez propriétaire, vous profitez d’une installation en parfait état.
Quelles différences entre serres multi-chapelles et serres à damier ?
Il existe deux types de serres agricoles photovoltaïques :
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Les serres multi-chapelles. Conçues sur la base de serres à l’architecture éprouvée, elles offrent une synergie optimale entre production agricole et production d’électricité verte. Non chauffées et en verre, les façades et toitures sont équipées d’ouvrants programmables. Ces derniers assurent une ventilation adaptée. Ils permettent d’ajuster la température et l’hygrométrie aux conditions météorologiques. Les serres disposent d’une surface minimum de clair en toiture, garantissant un éclairement suffisant. Elles sont idéales pour les cultures en pleine terre et hors sol2 ;
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Les serres à damier. Munies de toitures monopentes orientées plein sud, elles combinent des panneaux transparents et photovoltaïques. Elles peuvent être closes par la pose de verre, films ou filets. Ce type d’installation permet d’ajuster la luminosité à la culture tout en réduisant l’évapotranspiration. Les serres conviennent aussi bien au maraîchage qu’à l’arboriculture.
Quelles cultures sous une serre photovoltaïque ?
Les serres agricoles solaires offrent des conditions optimales de culture. Il est possible d’y produire une multitude de végétaux en agriculture biologique, raisonnée ou conventionnelle :
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plantes exotiques ;
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herbes médicinales ;
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fruits ;
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légumes ;
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fleurs ;
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herbes aromatiques.
Les cultures sous serre photovoltaïque affichent des rendements agricoles réguliers, similaires à ceux sous serre tunnel.
Découvrez des exemples de rendements observés sous des serres solaires :
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15 kg de tomates bios par pied ;
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1,5 kg d’épinards par m² ;
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160 radis par m² ;
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1 kg de mâche par m² ;
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26 concombres bios par plan.
La smart agriculture et l’IOT : une aubaine pour l’agriculture
Dans le secteur agricole, l’internet des objets ou IoT, « Internet of Things » en anglais, rassemble des objets connectés : capteurs, sondes, drones, etc., et des technologies : réseaux, logiciels, etc. Les objets sont reliés à des réseaux M2M (machine-to-machine) dans le but de recevoir, transmettre et rassembler les données entre elles. Il peut s’agir d’images satellitaires, cartographiques intra parcellaires du sol, ou encore de celles obtenues par le biais de boîtiers de suivi de machine, stations météo. L’IoT facilite la collecte de données tout en limitant l’intervention humaine.
Connectée et durable, la Smart Agriculture a de belles perspectives d’évolution. En 2025, 40 millions de dispositifs d’agriculture intelligente devraient être utilisés dans le monde. La data et les objets connectés répondent à la fois à des enjeux économiques : gagner en rendement, augmenter les marges, etc. ; et environnementaux : assurer une meilleure gestion des ressources, réduire l’impact sur les systèmes naturels, etc.
Les serres agricoles offrent l’un des meilleurs potentiels d’utilisation des objets connectés. Dans l’espace confiné d’une serre agricole, il est possible de contrôler l’humidité de l’air et de la terre, la température ou encore l’intensité lumineuse. Pour mesurer l’ensemble de ces paramètres, les exploitants agricoles utilisent des capteurs IoT.
De plus en plus performants, ces outils d’aide à la conduite des cultures permettent de mieux maîtriser le climat à l’intérieur des serres. Ils accélèrent les productions végétales tout en assurant la biosécurité des plantes. Grâce à la surveillance en temps réel des différents paramètres environnementaux, les capteurs IoT optimisent les traitements phytosanitaires sur les cultures. Leurs plateformes de monitoring décentralisées donnent la possibilité de piloter à distance l’arrosage des serres.
Quelles technologies pour les serres photovoltaïques connectées ?
Les serres photovoltaïques connectées représentent une avancée majeure dans le domaine de l’agriculture durable et de la production d’énergie renouvelable. L’intégration des technologies de pointe dans ces structures est un pas en avant vers une agriculture plus efficiente et respectueuse de l’environnement. Voici quelques-unes des innovations les plus marquantes dans ce domaine.
Panneaux solaires semi-transparents
Les serres photovoltaïques connectées sont ce qui se fait de mieux dans l’innovation de l’agri-voltaïsme. En effet, ces structures modernes sont équipées de panneaux solaires semi-transparents. Ces panneaux permettent non seulement de produire de l’électricité mais également de laisser passer la lumière nécessaire à la croissance des plantes. Cette technologie bifaciale maximise l’utilisation de la surface tout en préservant les conditions optimales pour l’agriculture.
Systèmes de monitoring avancés
Les technologies de contrôle climatique ont littéralement modifié à jamais la façon de cultiver sous serre solaire ! Effectivement, pour que la productivité soit optimale, les serres photovoltaïques comprennent des systèmes sophistiqués pour réguler la température, l’humidité et la concentration en CO2. Ces technologies permettent de créer des conditions optimales pour la croissance des plantes, indépendamment des conditions météorologiques extérieures. En utilisant des capteurs et des automatisations, ces systèmes assurent une gestion précise et efficace du microclimat de la serre, favorisant ainsi une croissance saine des plantes et une augmentation significative du rendement des cultures.
Grâce à l’internet des objets (IoT), chaque producteur peut désormais surveiller et contrôler en temps réel les conditions environnementales à l’intérieur de chaque serre connectées. Des capteurs collectent des données sur l’humidité, la température, l’intensité lumineuse et d’autres paramètres clés. Permettant ainsi une gestion précise et réactive des cultures.
Intégration de l’aéroponie et de l’hydroponie
L’adoption de techniques de culture hors-sol comme l’aéroponie et l’hydroponie dans les serres photovoltaïques connectées, permet de réduire considérablement la consommation d’eau et d’engrais. Ces méthodes sont un réel bon en avant pour permettre aux entreprises qui utilisent ces systèmes d’augmenter leur production. Il est donc tout à fait normal de les voir émerger de plus en plus, car ils favorisent une croissance plus rapide des plantes et une réduction des maladies, augmentant ainsi le chiffre d’affaires.
L’optimisation de l’usage de l’eau en serre photovoltaïque est une démarche cruciale pour l’efficacité et la durabilité des pratiques agricoles. En effet, elle implique d’utiliser des systèmes d’irrigation avancés afin de réduire la consommation d’eau tout en garantissant une hydratation optimale des cultures. Des techniques telles que l’irrigation goutte-à-goutte et la récupération des eaux de pluie sont couramment employées. Ces approches permettent de minimiser le gaspillage d’eau, d’améliorer la qualité des récoltes et de réduire l’impact environnemental des activités agricoles sous serre photovoltaïque.
Faites vous accompagner pour votre projet de A à Z
Il faut compter environ 24 mois pour la mise en service de votre nouvelle serre photovoltaïque. Apex Energies dispose de l’ensemble des compétences métiers pour vous accompagner dans la réussite de votre projet :
- architecturales & techniques : étude des sols, réalisation des plans de la structure adaptée à vos besoins de production
- administratives & juridiques : rédaction du bail, dépôt du permis de construire et du dossier auprès de la Commission de Régulation de l’Énergie
- maîtrise d’ouvrage : réalisation des travaux de la serre et mise en service
- exploitation & suivi : gestion de la distribution de l’électricité produite par votre serre pendant la durée du partenariat
Retour d’expérience : Le projet BEAUCHASTEL en Ardèche
Fin 2020, Apex Energies a permis la création d’une serre maraîchère d’une surface de 2,5 hectares. Ses 7 500 panneaux photovoltaïques – l’équivalent de 5 terrains de football – vont développer une production annuelle de 3 300 MWh et 80 % de l’investissement réalisé est pris en charge par la revente d’électricité. Au-delà de la modernisation des méthodes de production, de l’amélioration des rendements agricoles et des conditions de travail, l’impact écologique est indéniable : remplaçant d’anciennes serres en plastique, cette réalisation permet l’économie d’environ une tonne de plastique par an.
