Serres photovoltaïques : une solution rentable et écologique pour l’agriculture

Les serres photovoltaïques, aussi appelées serres solaires, allient agriculture et production d’énergie. Elles offrent aux agriculteurs une nouvelle façon de diversifier leurs activités et de devenir également producteur d'électricité.

Qu’est-ce qu’une serre photovoltaïque ?

Une serre photovoltaïque est une structure combinant une serre agricole classique et des panneaux solaires.

• La serre agricole : Elle favorise la croissance des cultures en les protégeant des insectes, intempéries et températures extrêmes. Elle permet une production toute l’année, même hors des périodes ou régions favorables.
• Les panneaux solaires : Intégrés au toit, ils produisent de l’électricité à partir de l’énergie solaire, comme une installation photovoltaïque classique.

À qui s’adresse cette technologie ?

Les serres photovoltaïques conviennent à de nombreux types de producteurs :

• Maraîchers ;
• Horticulteurs ;
• Pépiniéristes.

La clé de leur efficacité réside dans une conception optimale, garantissant une répartition équilibrée entre ombre et lumière pour les cultures.

Comment fonctionne une serre photovoltaïque ?

Le fonctionnement repose sur une structure bien pensée :

• Installation : Un investisseur ou un agriculteur finance la construction et intègre les panneaux solaires sur la structure déjà existante. Si la structure n'est pas existante, les agriculteurs peuvent également opter pour l'installation sur un hangar agricole existant ou à construire.
• Production d’énergie et protection des cultures: Les panneaux captent la lumière et la transforment en électricité via des onduleurs. Les panneaux assurent une étanchéité parfaite, protégeant les cultures tout en exploitant l’énergie solaire.

Quels sont les avantages d’une serre photovoltaïque ?

• Diversification agricole : Les serres photovoltaïques permettent de cultiver des produits différents ou d’améliorer les rendements des cultures actuelles. Cela augmente les revenus.
• Réduction des coûts énergétiques : L’électricité produite peut alimenter la serre (chauffage, éclairage) ou d’autres infrastructures. En revendant l’énergie excédentaire, vous générez un revenu supplémentaire.
• Protection accrue : La structure ferme protège les cultures contre les intempéries, les écarts de température et les insectes nuisibles.
• Amélioration des rendements : La chaleur accumulée dans la serre accélère la croissance des cultures, et une bonne conception assure l’équilibre entre lumière et ombre. On peut prendre par exemple le retour d'expérience d'Alain Gamin, agriculteur à Pamproux, qui à augmenter sa production maraîchère de 25%.
• Un engagement écologique : En utilisant l’énergie solaire, vous contribuez à la transition énergétique tout en réduisant votre empreinte carbone.

Les défis à anticiper

• Opacité des panneaux : Certains panneaux limitent la lumière directe. Les modèles semi-transparents ou en couches minces offrent une meilleure transmission lumineuse. Il faudra bien étudier les besoins agronomiques des cultures visées afin de répartir la ressource en soleil.
• Solution complexe dans le cas d'une rénovation : Ajouter des panneaux sur une serre existante peut nécessiter des travaux coûteux.
• Investissement initial élevé : Bien que rentable sur le long terme, la mise en place demande un capital important.

Projets existants et retours sur expérience

Il existe de nombreuses serres photovoltaïques, en horticulture ou bien en maraîchage.

Pépinières

Le site expérimental du lycée agricole de Lyon-Dardilly-Ecully, inauguré en septembre 2023, présente deux zones. La première est dédiée aux cultures ornementales et la seconde aux petits fruits rouges. Les premiers retours font état d'une forte baisse des besoin en irrigation pour les framboises (-45%), des fruits rouges avec de meilleurs rendements et une meilleure qualité, et des températures plus fraîches dans les pots et dans le sol pour toute les plantes. La période d'expérimentation est encore en cours.

Horticulture ornementale

Plusieurs production horticoles ont été mises en place sous serres photovoltaïque : Lys et Anthuriums à la réunion, Pivoines à Hyères dans le Var, et à Taillecavat, en Gironde … Les premières comparaisons entre les zones sous ombrières et les zones témoins font état d'un léger retard au débourrement, se traduisant par un retard de maximum 3 jours à la récolte, mais la durée de végétation sous ombrage est allongée. Le stress thermique est fortement réduit, et les besoins en irrigation sont réduit de 20% sur l'année. L'hiver, la diminution de la température favorise la dormance. Les rendements sont également augmentés : le nombre de tiges totales (florales et végétatives) est plus important sous ombrières.

Maraîchage

Dans tout les cas, les techniques culturales et les choix des variétés doivent être adaptés à la réduction de l'ensoleillement. Le maraîchage sous panneaux a fait l'objet de beaucoup d'études, comme ça a été le cas depuis 2017 dans les universités de l'Arizona et du Colorado, notamment concernant les tomates, poivrons, coriandre et choux. Ici encore, les essais ont confirmés une diminution du stress hydrique, et une adaptation des plantes à la diminution de l'ensoleillement en photo synthétisant sur une plage plus longue de la journée. La production de fruits est également plus grande.

Maraîchage et panneaux photovoltaïques en inter-rangs : Cet article se focalise sur les serres photovoltaïques, donc un système dans lequel les panneaux sont à l'aplomb des cultures, mais un autre mode de fonctionnement existe, ou les panneaux sont en inter-range des cultures.

Une opportunité pour l’agriculture

En combinant agriculture et production d’énergie verte, les serres photovoltaïques permettent d'engager votre exploitation agricole dans une démarche écologique. Chez Mon Parc Solaire, nous nous sommes spécialisés dans la qualification de projets solaires, nos conseils sont gratuits et libres d'engagements, si vous souhaitez mettre en place une serre solaire, n'hésitez pas à nous joindre !