Photovoltaïque : à l’ombre des tulipes en fleur…

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L’irrigation des vignes, une pratique en plein développement

Avec le réchauffement climatique qui se profile, les conditions climatiques méditerranéennes sont en train d’évoluer et les mesures d’adaptation sont d’ores et déjà indispensables, en particulier dans le monde agricole. Les viticulteurs utilisent de plus en plus l’irrigation au goutte-à-goutte dans leurs vignes, encouragés en cela par les producteurs d’eau brute qui y voient là un débouché commercial juteux. Les pratiques culturales elles-mêmes évoluent avec un développement des bandes enherbées entre les rangs de vigne pour limiter les risques d’érosion lors des violents orages qui risquent de se multiplier à l’avenir.

Parallèlement, on assiste à la mise en œuvre de pratiques encore expérimentales qui consistent à installer des panneaux photovoltaïques dans les champs, au milieu des cultures, pour produire de l’électricité verte tout en participant à l’ombrage des parcelles qui sinon seraient grillées par le soleil.

La méthode paraît de prime abord plutôt farfelue puisqu’on sait que les végétaux pour se développer ont principalement besoin de lumière, moteur essentiel de la photosynthèse. Mais dès 1981, des chercheurs allemands ont imaginé installer des panneaux photovoltaïques au milieu des champs en calculant que, si on les place à une hauteur suffisante au dessus du sol et moyennant un espacement adapté, leur impact sur le rayonnement solaire au sol est tout à fait acceptable.

Une telle disposition permet bien entendu de valoriser au maximum l’espace agricole puisqu’on ne se contente pas d’y faire pousser des choux, des carottes ou du colza, mais qu’on peut en même temps y produire de l’électricité. Mais en réalité, l’idée est encore plus astucieuse qu’il n’y paraît et s’apparente plutôt au concept de l’agroécologie et des cultures étagées, mis en valeur par des générations de paysans à travers le monde.

Globalement, la photosynthèse augmente avec le niveau de radiation solaire, mais on observe expérimentalement un palier au-delà duquel toute augmentation d’irradiation n’a plus d’effet, sinon d’augmenter l’évapotranspiration jusqu’à conduire dans certains cas au flétrissement. D’où l’idée d’utiliser les panneaux photovoltaïques comme des ombrières qui se déploient au-delà de ce point pour protéger les cultures une fois qu’elles ont eu leur dose optimale de rayonnement solaire.

Dispositif test mis en place par le Japonais Akira Nagashima (source : renewable energy world)

C’est cette idée qu’a mise en pratique dès 2004 le Japonais Akira Nagashima, ex-ingénieur en machinisme agricole, en bricolant une sorte de pergola constituée de panneaux photovoltaïques espacés, posés sur une structure métallique légère facilement démontable. Ses essais ont montré qu’il fallait laisser au moins deux-tiers de vide non ombragé entre les panneaux pour en optimiser l’efficacité. Encouragé par le Ministère de l’agriculture le procédé tend à se développer au Japon où il apporte aux maraîchers un complément substantiel de revenus.

Dispositif expérimental installé dans le cadre du projet Sun’Agri

En France, l’INRA (Institut national de la recherche agronomique) s’intéresse également à cette pratique et travaille depuis 2009 avec la société française Sun’R, à un programme de recherche dénommé Sun’Agri. Objectif affiché : développer « l’agrivoltaïque dynamique », rien de moins… Pour rester simple, il s’agit simplement d’optimiser au mieux la cohabitation entre les cultures au sol et les panneaux photovoltaïques situés à plus de 4 m de hauteur pour ne pas gêner le passage des engins agricoles.

Ces panneaux permettent la production électrique comme revenu secondaire pour l’agriculteur mais participent également à l’optimisation de la production agricole. En effet, un système astucieux de pilotage permet d’orienter à volonté les panneaux pour assurer un ombrage minimal au sol pendant les phases de photosynthèse, plus important lors des grandes chaleurs, et total (en plaçant les panneaux à plat comme une toiture) pour assurer une protection contre les gelées nocturnes hivernales.

Plus près de chez nous, la société Agrivolta, créée en 2016 par un ancien horticulteur de Rousset, Christian Davico, et sa fille, et installée dans l’incubateur d’entreprises CleanTech, sur le plateau de l’Arbois à Aix-en-Provence, s’investit également sur ce créneau. Comme le raconte La Provence, c’est sa propre expérience de producteur qui l’a conduit sur cette voie, afin de proposer des solutions techniques qui permettent en même temps de protéger les cultures florales, particulièrement vulnérables aux aléas climatiques, contre les excès d’ensoleillement et contre les gelées, mais aussi contre les orages violents et la grêle, là encore en utilisant des panneaux photovoltaïques orientables montés sur portiques et qui pourraient même être pilotés à distance par les équipes techniques de la jeune start-up afin d’en optimiser la disposition.

Récompensée en septembre 2017 par le premier prix de l’innovation remis dans le cadre des Smart City Innovation Awards par La Tribune et Aix-Marseille French Tech, la jeune entreprise aixoise vient de signer un premier contrat prometteur avec le SCRADH, le Syndicat du centre régional d’application et de démonstration horticole. Créée en 1984 et basé à Hyères-les-palmiers, cette station expérimentale spécialisée dans la filière des fleurs coupées est affiliée à l’Institut technique de l’horticulture (ASTREDHOR) et emploie 14 personnes au bénéfice de ses 180 adhérents, pour développer des techniques innovantes de production en plein champ, sous serres et hors-sol.

Vue du prototype d’Agrivolta à Hyères (photo DR – La Provence)

A Hyères, les expérimentations pilotées par le SCRADH viseront dans un premier temps à étudier l’effet de l’ombrière photovoltaïque intelligente brevetée par Agrivolta sur un champ de pivoines, et ceci sur une durée de 3 ans. L’objectif n’est pas seulement de faire rougir les pivoines mais plus prosaïquement d’évaluer l’impact du dispositif sur les rendements agricoles et les consommations d’eau. Après les ombrières photovoltaïques sur les parkings de gare et de supermarchés, et bientôt peut-être sur les canaux de la Société du Canal de Provence, voila qu’on va peut-être devoir s’habituer aussi à en voir fleurir au milieu des parcelles agricoles…

L.V.  

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