Définition de l’agrivoltaïsme et son lexique complet

L’agrivoltaïsme est une technologie novatrice et complexe qui mêle énergie renouvelable et agriculture durable. Le vocabulaire technique qui l’entoure peut parfois sembler difficile à comprendre, la terminologie difficile à appréhender. C’est pourquoi nous avons créé ce lexique. Notre objectif ? Vous fournir la définition de l’agrivoltaïsme et de tous ses termes associés et vous permettre de comprendre les termes clés utilisés afin de mieux appréhender les enjeux et les subtilités de l’agrivoltaïsme.

Lexique réalisé par Boris Marchal

Aléas climatiques

Le réchauffement climatique ne se traduit pas seulement par une hausse des températures, mais aussi par une démultiplication et une intensification des « aléas climatiques ». Ces phénomènes météorologiques imprévisibles qui peuvent engendrer des dommages sur les cultures se manifestent de différentes façons.

La grêle

Les experts du climat anticipent des épisodes de grêle toujours plus forts et fréquents à l’avenir. Dans nos champs, ces phénomènes extrêmes peuvent casser des branches, abîmer les fruits jusqu’au point de détruire la récolte.

𝙇𝙚𝙨 𝙥𝙖𝙣𝙣𝙚𝙖𝙪𝙭 𝙥𝙝𝙤𝙩𝙤𝙫𝙤𝙡𝙩𝙖𝙞̈𝙦𝙪𝙚𝙨 𝙖𝙥𝙥𝙤𝙧𝙩𝙚𝙣𝙩 𝙪𝙣𝙚 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙘𝙩𝙞𝙤𝙣 𝙥𝙖𝙧𝙩𝙞𝙚𝙡𝙡𝙚 𝙛𝙖𝙘𝙚 𝙖̀ 𝙡𝙖 𝙜𝙧𝙚̂𝙡𝙚. 𝘚𝘪 𝘭𝘦 𝘳𝘪𝘴𝘲𝘶𝘦 𝘦𝘴𝘵 𝘧𝘰𝘳𝘵 𝘴𝘶𝘳 𝘭𝘢 𝘱𝘢𝘳𝘤𝘦𝘭𝘭𝘦, 𝘪𝘭 𝘦𝘴𝘵 𝘳𝘦𝘤𝘰𝘮𝘮𝘢𝘯𝘥𝘦́ 𝘥𝘦 𝘤𝘰𝘮𝘱𝘭𝘦́𝘵𝘦𝘳 𝘢𝘷𝘦𝘤 𝘥𝘦𝘴 𝘧𝘪𝘭𝘦𝘵𝘴 𝘱𝘢𝘳𝘢-𝘨𝘳𝘦̂𝘭𝘦, 𝘱𝘰𝘵𝘦𝘯𝘵𝘪𝘦𝘭𝘭𝘦𝘮𝘦𝘯𝘵 𝘪𝘯𝘴𝘵𝘢𝘭𝘭𝘦́𝘴 𝘢̀ 𝘮𝘦̂𝘮𝘦 𝘭𝘢 𝘴𝘵𝘳𝘶𝘤𝘵𝘶𝘳𝘦.

Le gel

Conséquence du réchauffement planétaire, les hivers plus doux génèrent un « débourrement » toujours plus précoce : cela signifie que les bourgeons sortent de plus en plus tôt. Or, ces bourgeons craignent les températures négatives. En arrivant toujours plus tôt, ils s’exposent davantage à des gelées printanières.

𝙀𝙣 𝙘𝙖𝙨 𝙙’𝙚́𝙥𝙞𝙨𝙤𝙙𝙚 𝙙𝙚 𝙜𝙚𝙡 𝙥𝙧𝙞𝙣𝙩𝙖𝙣𝙞𝙚𝙧, 𝙡𝙚𝙨 𝙥𝙖𝙣𝙣𝙚𝙖𝙪𝙭 𝙥𝙝𝙤𝙩𝙤𝙫𝙤𝙡𝙩𝙖𝙞̈𝙦𝙪𝙚𝙨 𝙛𝙤𝙣𝙩 𝙤𝙛𝙛𝙞𝙘𝙚 𝙙’𝙖𝙗𝙧𝙞. 𝘊𝘩𝘦𝘻 Sun’Agri, 𝘯𝘰𝘶𝘴 𝘢𝘷𝘰𝘯𝘴 𝘮𝘦𝘴𝘶𝘳𝘦́ +2°𝘊 𝘥𝘢𝘯𝘴 𝘭𝘦𝘴 𝘣𝘰𝘶𝘳𝘨𝘦𝘰𝘯𝘴 𝘴𝘰𝘶𝘴 𝘱𝘳𝘰𝘵𝘦𝘤𝘵𝘪𝘰𝘯 𝘢𝘨𝘳𝘪𝘷𝘰𝘭𝘵𝘢𝘪̈𝘲𝘶𝘦.

Les plus diluviennes

C’est l’un des paradoxes du climat de demain : il tombera probablement moins de pluie sur une année, mais les épisodes de précipitations seront plus extrêmes. A titre d’exemple, les pluies exceptionnelles de mai 2024 ont fait « éclater » les cerises sur les arbres.

𝙇𝙚𝙨 𝙥𝙖𝙣𝙣𝙚𝙖𝙪𝙭 𝙥𝙝𝙤𝙩𝙤𝙫𝙤𝙡𝙩𝙖𝙞̈𝙦𝙪𝙚𝙨 𝙖𝙥𝙥𝙤𝙧𝙩𝙚𝙣𝙩 𝙪𝙣𝙚 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙘𝙩𝙞𝙤𝙣 𝙥𝙖𝙧𝙩𝙞𝙚𝙡𝙡𝙚 𝙛𝙖𝙘𝙚 𝙖̀ 𝙘𝙚𝙨 𝙥𝙡𝙪𝙞𝙚𝙨.

Emprise au sol

Les panneaux d’une installation agrivoltaïque ont besoin d’un ancrage dans la terre. La surface de cet ancrage est appelée ❝𝗲𝗺𝗽𝗿𝗶𝘀𝗲 𝗮𝘂 𝘀𝗼𝗹❞.

Cette ❝𝗲𝗺𝗽𝗿𝗶𝘀𝗲 𝗮𝘂 𝘀𝗼𝗹❞ va dépendre de la nature de la technologie agrivoltaïque. Par exemple, chez Sun’Agri elle sera inférieure à 0,5% de la parcelle agricole.

En effet, notre structure repose sur une technique de « pieux battus », c’est-à-dire de poteaux métalliques enfoncés dans le sol grâce à un marteau, et elle n’a besoin d’aucun ancrage en béton dans le sous-sol.

Cette ❝𝗲𝗺𝗽𝗿𝗶𝘀𝗲 𝗮𝘂 𝘀𝗼𝗹❞ a le triple intérêt :

• de faciliter le démantèlement de l’installation ;
• de préserver le potentiel agronomique et écologique du sol
• de minimiser la perte de surface cultivable pour l’agriculteur.

À ce sujet, le cadre réglementaire prévoit une durée maximale d’exploitation d’une installation agrivoltaïque de 40 ans (+10 ans de prolongation). Il précise : la structure ne doit pas réduire la surface cultivable de plus de 10%.

Éprouvée

Le décret du 8 avril 2024 relatif à l’agrivoltaïsme stipule que l’ADEME à la responsabilité de définir des technologies agrivoltaïques dites ❝éprouvées ». Ces dernières doivent, selon la définition du dictionnaire « avoir donné, par l’expérience, des preuves de leur valeur ; être confirmé, testé ».

Pour identifier ces technologies qui auront fait leurs preuves, l’ADEME se verra transmettre annuellement des rapports sur les performances agricoles/agronomiques des installations agrivoltaïques.

Cette classification des technologies ❝éprouvées❞ tient compte :

• du mode/type de culture ou d’élevage ;
• de la technologie agrivoltaïque (𝘱𝘢𝘯𝘯𝘦𝘢𝘶𝘹 𝘧𝘪𝘹𝘦𝘴, 𝘱𝘪𝘭𝘰𝘵𝘦́𝘴, 𝘴𝘦𝘮𝘪-𝘵𝘳𝘢𝘯𝘴𝘱𝘢𝘳𝘦𝘯𝘵𝘴…) ;
• du contexte géographique et pédo-climatique.

Être ❝éprouvée❞ assouplira les exigences et les contrôles : suppression de la limite de taux de couverture, absence d’obligation de zone-témoin, contrôles de la production agricole moins réguliers (tous les 5 ans)…

En 2025, l’ADEME rendra par arrêté une première liste de technologies ❝𝗲́𝗽𝗿𝗼𝘂𝘃𝗲́𝗲𝘀❞.

Cela permettra de 𝗺𝗲𝘁𝘁𝗿𝗲 𝗲𝗻 𝗹𝘂𝗺𝗶𝗲̀𝗿𝗲 𝗹𝗲𝘀 𝗱𝗲́𝘃𝗲𝗹𝗼𝗽𝗽𝗲𝘂𝗿𝘀 𝗹𝗲𝘀 𝗽𝗹𝘂𝘀 𝘃𝗲𝗿𝘁𝘂𝗲𝘂𝘅, 𝗱’𝗮𝗽𝗽𝗼𝗿𝘁𝗲𝗿 𝗱𝗲 𝗹𝗮 𝗰𝗼𝗻𝗳𝗶𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗮𝘂 𝗺𝗼𝗻𝗱𝗲 𝗮𝗴𝗿𝗶𝗰𝗼𝗹𝗲 𝗲𝘁 𝗱’𝗮𝗰𝗰𝗲́𝗹𝗲́𝗿𝗲𝗿 𝗹𝗲 𝗱𝗲́𝗽𝗹𝗼𝗶𝗲𝗺𝗲𝗻𝘁 𝗱𝗮𝗻𝘀 𝗹𝗲𝘀 𝘁𝗲𝗿𝗿𝗶𝘁𝗼𝗶𝗿𝗲𝘀.

Fixes/mobiles

Dans une installation agrivoltaïque, les panneaux photovoltaïques peuvent être :

Fixes

Des panneaux  immobiles, situés au-dessus des cultures/animaux (avec une inclinaison autour de 30-35° par rapport au sol pour optimiser la production électrique) ou au milieu des champs (à la perpendiculaire du sol).

Mobiles

Ces installations, grâce à des moteurs qui permettent d’incliner les modules à +/-90°.

Les panneaux fixes présentent un coût réduit et une maintenance plus simple, mais l’ombrage permanent et hétérogènes qu’ils génèrent peut nuire aux rendements agricoles. (particulièrement sur vergers, vignes et maraîchages). Les panneaux mobiles, en revanche, permettent un pilotage plus précis de la lumière et de l’ombre, mais impliquent des coûts plus élevés.

Label

Le ❝𝗹𝗮𝗯𝗲𝗹❞ Projet agrivoltaïque » dédié aux cultures est délivré par l’AFNOR Certification. Co-construit par les acteurs du monde agricole (Chambres d’agriculture), les énergéticiens et les apporteurs de technologies (comme Sun’Agri), le label est un outil qui valide la conformité des projets agrivoltaïques.

Au travers de l’analyse d’environ 4️0 critères, le ❝𝗹𝗮𝗯𝗲𝗹❞ AFNOR vérifie la vocation agricole du projet agrivoltaïque, et valide l’impact agronomique et économique de l’installation.

Aussi, ce certificat d’excellence valorise les projets vertueux et contribue à créer la confiance nécessaire au déploiement de l’agrivoltaïsme dans nos territoires.

Pilotage agronomique/tracking solaire 

Les panneaux photovoltaïques au-dessus d’une installation agrivoltaïque peuvent être mobiles. Les développeurs photovoltaïques utilisent cette mobilité pour que les modules suivent la course de l’astre solaire. C’est ce qui s’appelle le ❝tracking solaire❞.

Le ❝tracking solaire❞ :

• a l’avantage de maximiser la production électrique et les revenus générés par l’installation.
• Chez  Sun’Agri, nous utilisons cette capacité de mobilité des panneaux photovoltaïques pour ❝piloter❞ l’ensoleillement de la parcelle agricole
• quand la plante a besoin de lumière, les modules « s’effacent » en se plaçant à la parallèle des rayons de soleil : la seule ombre projetée à la parcelle est l’épaisseur des panneaux, la plante fait le plein de lumière ;
• quand le soleil est en excès, les modules apportent de l’ombre et soulagent la plante des stresses thermiques et hydriques.

C’est ce qui s’appelle le « pilotage agronomique ». Nos expérimentations depuis 2009 tendent à montrer que seul le pilotage agronomique est capable de préserver/améliorer les rendements des cultures

Service

La notion de service est centrale dans l’agrivoltaïsme. Selon la loi d’accélération de la production des énergies renouvelables (APER) de mars 2023

❝Est considéré comme agrivoltaïque une installation qui apporte directement à la parcelle agricole au moins l’un des services suivants […] :

1. l’amélioration du potentiel et de l’impact agronomiques ;
2. l’adaptation au changement climatique ;
3. la protection contre les aléas ;
4. l’amélioration du bien-être animal.❞

Autrement dit, un projet agrivoltaïque est d’abord un projet agricole, qui doit rendre un « service » à la plante ou aux animaux, et ainsi permettre aux agriculteurs de vivre mieux et plus durablement du travail de la terre.

Stress (thermique, hydrique, radiatif)

Les cultures sont soumises à divers stress liés aux changements climatiques :

• Le stress thermique : Avec le dérèglement climatique, les étés sont de plus en chauds. Or, au-delà de 🌡 35-40°C, une plante est en excès de chaleur et ressent le besoin de se protéger : pour ce faire, elle cesse de travailler, elle arrête de faire de la photosynthèse,

𝙀𝙣 𝙗𝙖𝙞𝙨𝙨𝙖𝙣𝙩 𝙡𝙖 𝙩𝙚𝙢𝙥𝙚́𝙧𝙖𝙩𝙪𝙧𝙚 𝙙𝙚 𝙡’𝙖𝙞𝙧, 𝙙𝙪 𝙨𝙤𝙡 𝙚𝙩 𝙙𝙚 𝙡𝙖 𝙥𝙡𝙖𝙣𝙩𝙚, 𝙡’𝙖𝙜𝙧𝙞𝙫𝙤𝙡𝙩𝙖𝙞̈𝙨𝙢𝙚 𝙨𝙤𝙪𝙡𝙖𝙜𝙚 𝙙𝙪 ❝𝙨𝙩𝙧𝙚𝙨𝙨 𝙩𝙝𝙚𝙧𝙢𝙞𝙦𝙪𝙚❞.

• Stress hydrique : Avec le dérèglement climatique, les épisodes de sécheresse sont encore plus fréquents et extrêmes. Face au manque d’eau, la plante ne croît plus, les feuilles sèchent, les baies perdent leur jus…

𝙀𝙣 𝙡𝙞𝙢𝙞𝙩𝙖𝙣𝙩 𝙡’𝙚́𝙫𝙖𝙥𝙤𝙩𝙧𝙖𝙣𝙨𝙥𝙞𝙧𝙖𝙩𝙞𝙤𝙣 (le processus biophysique de transfert d’une quantité d’eau vers l’atmosphère, par l’évaporation au niveau du sol et par la transpiration des cultures) de la plante, 𝙡’𝙖𝙜𝙧𝙞𝙫𝙤𝙡𝙩𝙖𝙞̈𝙨𝙢𝙚 𝙥𝙧𝙚́𝙫𝙞𝙚𝙣𝙩 𝙡𝙚 ❝𝙨𝙩𝙧𝙚𝙨𝙨 𝙝𝙮𝙙𝙧𝙞𝙦𝙪𝙚❞ 𝙚𝙩 𝙙𝙞𝙢𝙞𝙣𝙪𝙚 𝙡𝙚 𝙗𝙚𝙨𝙤𝙞𝙣 𝙚𝙣 𝙞𝙧𝙧𝙞𝙜𝙖𝙩𝙞𝙤𝙣.

• Stress radiatif : Avec le changement climatique, le rayonnement solaire est toujours plus intense. Dans nos champs, il peut créer des brûlures :
• sur les feuilles, affaiblissant la canopée qui se retrouve moins apte à faire de la photosynthèse ;
• sur les fruits, dégradant leur qualité et leur valeur.

L’𝙖𝙜𝙧𝙞𝙫𝙤𝙡𝙩𝙖𝙞̈𝙨𝙢𝙚 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚̀𝙜𝙚 𝙙𝙪 ❝𝙨𝙩𝙧𝙚𝙨𝙨 𝙧𝙖𝙙𝙞𝙖𝙩𝙞𝙛❞ en apportant de l’ombre aux cultures.

Taux de couverture

Le taux de couverture correspond au pourcentage de la surface occupée par les panneaux photovoltaïques par rapport à la surface totale de la parcelle agricole.

Par exemple, pour une parcelle de 10 000 m² (1 hectare), une surface de 3 500 m² de panneaux photovoltaïques donnera un taux de couverture de 35%.

À travers le décret agrivoltaïsme du 8 avril 2024, le cadre réglementaire :

• autorise un « taux de couverture » inférieur à 4️0% pour les projets agrivoltaïques supérieurs à 10 MWc de puissance installée (soit une surface autour de 12 hectares, selon les technologies) ;
• ne fixe pas de limites pour les installations inférieures à 10 MWc.

Or, c’est un facteur fondamental pour anticiper la vertu agricole d’un projet agrivoltaïque, parce que :

• un taux de couverture trop élevé ne laisserait pas passer suffisamment de lumière à la culture en dessous et dégraderait le rendement agricole ;
• un taux de couverture trop faible n’apporterait pas la protection climatique attendue comme service agronomique.

Le pilotage agronomique des panneaux photovoltaïques est la voie d’équilibre entre ces options contradictoires : il permet de maintenir un « taux de couverture » apte à protéger des aléas climatiques, tout en laissant passer la lumière quand la plante en a besoin.

En définitive, il est essentiel de trouver un équilibre pour préserver à la fois les cultures et la production d’énergie.

Témoin

La zone témoin est une partie de la parcelle non équipée de panneaux photovoltaïques. Elle sert de référence pour mesurer l’impact de la technologie agrivoltaïque sur les cultures.

Elle permet de comparer les rendements avec et sans installation agrivoltaïque afin de garantir que les objectifs agricoles sont respectés.

À ce propos, le décret du 8 avril 2024 dispose qu’une installation agrivoltaïque doit préserver 9️0 % du rendement agricole.

Pour permettre ce suivi agronomique comparatif, cette « 𝘇𝗼𝗻𝗲-𝘁𝗲́𝗺𝗼𝗶𝗻 » doit être :

• plantée au même moment et cultivée de la même manière que la zone agrivoltaïque ;
• de taille suffisante : au moins 5% de la parcelle sous panneaux photovoltaïques, dans la limite de 1 hectare ;
• située à proximité immédiate, pour s’assurer d’un contexte pédo-climatique similaire.

Bien que des dérogations soient prévues dans le cadre réglementaire, une ❝𝘇𝗼𝗻𝗲-𝘁𝗲́𝗺𝗼𝗶𝗻❞ représentative et significative reste l’outil le plus fiable pour s’assurer qu’une installation agrivoltaïque préserve bien la production agricole.

Réversibilité

Le caractère réversible d’une installation agrivoltaïque est un critère fondamental. Selon la loi APER, une installation ne peut être qualifiée d’agrivoltaïque que si elle est réversible. Ce principe garantit que la terre reste dédiée à l’agriculture à long terme.

Le cadre réglementaire prévoit ainsi :

• une autorisation d’exploitation limitée à 40 ans, avec une possibilité de prolongation de 10 années supplémentaires.
• une obligation de démantèlement et de remise en état du site dans l’année suivant la fin de l’autorisation d’exploitation.
• des garanties financières imposées à l’investisseur, déposées à la Caisse des Dépôts et Consignations, afin d’assurer ces opérations.

Cette réversibilité assure que l’agriculture reste la vocation première de la terre.

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Ce lexique vise à éclaircir la définition de l’agrivoltaïsme et ses termes associés, facilitant ainsi la compréhension de cette technologie avancée qui lie l’agriculture à la production d’énergie renouvelable.

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