Le photovoltaïque en Europe est en plein boom : 18,7 gigawatts (GW) de puissance supplémentaire ont été installés l’année dernière. En plus des modules solaires sur les toits et au sol, il s’agit d’exploiter de nouvelles surfaces : façades, plans d’eau artificiels et champs, par exemple. Avec ce type de photovoltaïque, les surfaces agricoles servent à la fois à la production de denrées alimentaires et d’électricité grâce à l’énergie solaire. Les installations au sol habituelles peuvent aussi offrir un habitat précieux pour la faune et la flore, ce qui favorise l’acceptation par la population des installations et de la transition énergétique en général. Intersolar Europe, le premier salon professionnel de l’industrie solaire au monde, et l’Intersolar Europe Conference organisée en parallèle présenteront les nouveaux développements et applications possibles du photovoltaïque. Ils auront lieu dans le cadre de The smarter E Europe du 21 au 23 juillet 2021 à la Messe München.
Le marché photovoltaïque européen connaît une croissance dynamique : l’année dernière, la puissance photovoltaïque dans l’Union européenne a augmenté de onze pour cent d’après l’association professionnelle SolarPower Europe : 18,7 gigawatts (GW) de puissance supplémentaire ont été installés. Cela fait de 2020 la deuxième meilleure année pour le secteur après 2011. La forte croissance du photovoltaïque se reflète aussi dans la production d’électricité totale de l’UE : en 2020, les énergies renouvelables ont pour la première fois dépassé les combustibles fossiles dans la production d’électricité de l’UE, selon l’étude « The European Power Sector in 2020 » menée par Agora avec le think tank britannique Ember. En 2020, les énergies renouvelables représentaient 38 pour cent du mix énergétique européen, et les combustibles fossiles 37 pour cent.
En Allemagne, qui est de loin le plus grand marché photovoltaïque de l’UE, 4,8 GW supplémentaires ont été installés l’année dernière et la part des énergies renouvelables dans la production d’électricité nette publique, c’est-à -dire le mix énergétique effectivement disponible sur le réseau, était supérieure à 50 pour cent en 2020. Les analystes avertissent toutefois que l’alimentation électrique allemande pourrait connaître des insuffisances dès 2023. Afin de garantir la sécurité d’approvisionnement et atteindre les objectifs climatiques, le rythme actuel de développement du photovoltaïque doit impérativement doubler à partir de 2021 et tripler à partir de 2022. Pour booster le développement photovoltaïque et utiliser efficacement les surfaces, les modules solaires ne sont plus uniquement installés sur les toits et au sol : les modules sur les façades, les surfaces agricoles (photovoltaïque agricole) et les plans d’eau (photovoltaïque flottant) pourront conquérir de nouveaux espaces d’exploitation et devenir des moteurs supplémentaires dans l’expansion du photovoltaïque.
Photosynthèse en bas, photovoltaïque en haut
Dans le photovoltaïque agricole, les surfaces sont à la fois utilisées pour les cultures et la production de courant solaire. Cela augmente la rentabilité des surfaces : la production de courant solaire se développe et en même temps, les terres fertiles pour l’agriculture sont entretenues et exploitées. Le photovoltaïque et la photosynthèse ne sont plus en concurrence, mais complémentaires. Compte tenu de la croissance dynamique du photovoltaïque dans le monde entier et des besoins croissants de surfaces pour les installations photovoltaïques, les concepts innovants comme le photovoltaïque agricole permettent une utilisation double des terrains agricoles et soutiennent la transformation du système énergétique.
Le photovoltaïque agricole a connu un développement important ces dernières années et s’est répandu dans presque toutes les régions du monde, d’après l’Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE). La puissance photovoltaïque agricole installée est passée dans le monde d’environ cinq mégawatts (MW) en 2012 à près de 2,9 GW en 2020, sachant que la Chine en possède la majorité avec environ 1,9 GW. En cette période de transition énergétique marquée par plus de sécheresse et d’événements climatiques extrêmes, le photovoltaïque agricole peut se distinguer par ses multiples atouts : courant solaire zéro émission, production alimentaire et protection des cultures contre les dommages de la sécheresse et des intempéries comme la grêle ou les pluies torrentielles. En effet, l’ombrage partiel des surfaces agricoles fourni par les modules solaires diminue le taux d’évaporation et les modules peuvent remplacer la mise en place onéreuse de filets anti-grêle ou de tunnels plastique.
L’ombre des installations photovoltaïques diminue l’arrosage nécessaire
Dans les régions hors réseau, le photovoltaïque agricole peut produire de l’électricité pour le captage et le traitement de l’eau tout en diminuant les besoins en eau des cultures grâce à l’ombre fournie. Cela agit contre la désertification et la détérioration de la qualité des sols. Ainsi, la plus grande installation photovoltaïque agricole du monde est située en bordure du désert de Gobi en Chine : on y cultive des baies sous des modules solaires d’une puissance de 700 mégawatts. Une étude préliminaire de l’Institut Fraunhofer ISE concernant un site dans l’État indien du Maharashtra indique que l’ombrage et la réduction de l’évaporation dus aux installations photovoltaïques agricoles permettent un rendement 40 pour cent supérieur pour la tomate et le coton.
Les défis que représente l’utilisation du photovoltaïque agricole à grande échelle sont notamment les coûts d’investissement supérieurs par rapport aux installations au sol conventionnelles liés aux supports des modules et à la conception de l’installation spécifique au site. Selon le guide sur les opportunités du photovoltaïque agricole pour l’agriculture et la transition énergétique publié par l’Institut Fraunhofer ISE en octobre 2020, le photovoltaïque agricole est toutefois déjà compétitif avec d’autres énergies renouvelables grâce à ses coûts de revient du courant entre 7 et 12 centimes d’euro par kWh : les coûts de revient du photovoltaïque agricole sont donc actuellement encore supérieurs à ceux des installations au sol conventionnelles, mais déjà inférieurs à ceux des petites installations sur toitures.
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Un habitat précieux pour la faune et la flore dans les installations au sol
Les installations photovoltaïques au sol habituelles aussi peuvent offrir un habitat intéressant pour la flore et la faune. Un entretien extensif et donc respectueux crée et maintient sur des sols souvent pauvres des biotopes précieux pour les plantes et les insectes. Cela améliore les ressources alimentaires pour les oiseaux et les chauves-souris. Le groupement d’intérêt économique « Triesdorfer Biodiversitätsstrategie – Biodiversität auf PV-Freiflächenanlagen » (stratégie de biodiversité de Triesdorf – biodiversité sur les installations photovoltaïques au sol) a été fondé afin de favoriser la biodiversité dans les parcs solaires et accroître l’acceptation par la population de ces installations et de la transition énergétique en général. Par ailleurs, la DBU (Fondation allemande pour l’environnement) fait développer actuellement des standards de certification pour évaluer la qualité de l’électricité renouvelable en fonction de critères écologiques et sociaux.
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Le photovoltaïque agricole à Intersolar Europe et à la conférence parallèle
Du 21 au 23 juillet 2021 à la Messe München, Intersolar Europe informera les visiteurs sur les évolutions, les produits et les applications dans les domaines du photovoltaïque, du solaire thermique, des centrales solaires, des infrastructures de réseaux et des solutions pour l’intégration des énergies renouvelables. Ce rendez-vous, qui est le plus important pour le secteur solaire, sera l’occasion pour les producteurs, sous-traitants, revendeurs et prestataires de services de présenter leurs produits et innovations. Lors de l’Intersolar Europe Conference organisée en parallèle, les sessions « Agri-Photovoltaics: Harvesting the Sun While Cultivating Crops » et « Vertical Farming and Renewables: The Nexus of Water, Energy, and Food » donneront la parole aux experts pour discuter de concepts innovants, des technologies associées ainsi que des expériences réalisées et des perspectives d’avenir. Cette année, Intersolar Europe soutient pour la première fois la conférence internationale AgriVoltaics2021 et souligne ainsi à quel point le sujet est pertinent. Cet événement en ligne aura lieu du 14 au 16 juin 2021 et s’adresse à tous ceux qui veulent explorer plus avant le monde du photovoltaïque agricole.
