Programmes R&D



Le développement de notre solution de couplage agriculture et photovoltaïque

Au début du programme Sun’Agri, une première thèse au sein de l’UMR SYSTEM de l’INRA Montpellier SupAgro a été réalisée sur un système agrivoltaïque fixe. Hélène Marrou a étudié l’effet de l’ombrage apporté par un système constitué de panneaux photovoltaïques fixes sur une parcelle agricole cultivée. Ses travaux se sont étendus à plusieurs espèces et variétés végétales, des céréales aux légumes, sur plusieurs saisons climatiques et avec plusieurs degrés d’ombrage.

Les principaux résultats obtenus ont démontré (Marrou, 2012) :

  • en condition de pleine densité des panneaux (60% ombrage = centrale ou serre photovoltaïque classique), les rendements sont fortement réduits (de l’ordre de 40%) ;
  • en condition de semi-densité (30% ombrage), certaines cultures ont maintenu un rendement agricole équivalent, voire supérieur à des cultures témoins (sans panneaux).

En outre, ces premiers travaux de Sun’Agri ont aussi démontré que :

  • les conditions atmosphériques (vent, humidité et température de l’air) n’ont pas été perturbées. Les températures au niveau du sol sont en revanche plus fraîches (en journée) sous les dispositifs photovoltaïques, en raison de la baisse de rayonnement direct au sol et le refroidissement nocturne peut être limité par la mise à plat des panneaux durant la nuit ;
  • il existe une baisse significative de l’évapotranspiration (et donc de la consommation d’eau), de 20 à 30% , sous les panneaux en comparaison avec le témoin en plein champ.

Ces expérimentations ont cependant montré qu’un système fixe ne peut garantir le maintien ou l’augmentation des rendements. Pour cela il faut ajouter un degré de liberté au système en lui permettant de sélectionner les moments d’ombrage et de pleine lumière. Ceci est permis par la rotation des panneaux et est appelé l’agrivoltaïque dynamique. Ainsi, à l’issue de ces travaux, une deuxième phase du programme a été lancée, dans le but d’optimiser le système global et notamment le rendement de la production agricole.

L’agrivoltaïque dynamique consiste à moduler l’ombrage apporté à la culture grâce à des panneaux photovoltaïques mobiles montés sur trackers en fonction des besoins physiologiques des plantes. Pour cela, la structure et un système de trackers ont été développés spécifiquement. La priorisation du système est basée sur la production agricole, l’optimisation de la production photovoltaïque étant réalisée en second rang.

La seconde phase du programme Sun’Agri a donné lieu à deux thèses : une proposant une modélisation du développement écophysiologique de la laitue et une présentant un modèle de bilan hydrique sous système agrivoltaïque dynamique.

Rendre la technologie mature

Rendre la technologie mature

Le programme clôture le développement du produit et entame la phase de démonstration

  • Démontrer à grande échelle et en conditions réelles les effets de l’agrivoltaïque dynamique sur différentes productions à haute valeur ajoutée
  • Etendre la recherche sur un ensemble de cultures et de climats
  • Développer des produits complémentaires
  • Préparer les référentiels et les bonnes pratiques de l’agrivoltaïque.

Un des objectifs de Sun’R est de créer une unité de recherche agrivoltaïque, initiatrice de la discipline, référence internationale concernant les projets de couplage agriculture et énergie solaire.

Consultez notre offre Sun’Agri pour participer à un projet agrivoltaïque