Votre bâtiment agricole photovoltaïque

Réduisez vos factures électriques de 20 à 50 %

L'énergie solaire photovoltaïque, une solution pour renforcer la résilience des exploitations agricoles

En Suisse, le secteur agricole ne représente qu'une petite partie de la consommation énergétique nationale, soit moins de 1%, malgré son rôle essentiel pour nourrir la population.

Pourtant, les agriculteurs sont très vulnérables face à la fluctuation des prix de l'énergie. Une hausse importante des coûts peut mettre en péril la viabilité économique des exploitations.

Installer des panneaux solaires photovoltaïques sur les bâtiments agricoles est une solution intéressante pour produire une électricité verte et locale, et réduire la dépendance énergétique. Cet investissement permet de sécuriser une partie des besoins en électricité à un prix stable et de diminuer l'impact des hausses de prix sur les charges d'exploitation.

Le solaire photovoltaïque est un outil pertinent pour renforcer la résilience des fermes face aux aléas économiques et énergétiques. Il participe à garantir la pérennité de notre agriculture locale.

L'impact de la hausse des coûts énergétiques sur les fermes suisses

L'énergie représente entre 12% et 30% des charges d'exploitation dans les fermes helvétiques, avec 9% pour l'énergie directe comme l'électricité ou le carburant. Cette dépendance énergétique varie selon les types de production :

Environ 17% des charges en grandes cultures

20% en maraîchage

22% sous serres chauffées

23% en élevage bovin

12% en ovins/caprins

10% en arboriculture

6% en viticulture

Cette vulnérabilité face aux coûts énergétiques est source de stress pour les agriculteurs, à juste titre. En élevage bovin, la hausse des prix de 2003 à 2008 a entraîné une baisse de 5 à 10% du revenu.

Avec une augmentation annuelle de l'électricité de 3 à 5%, maîtriser sa facture est un enjeu majeur de compétitivité et de résilience, voire de survie économique. Des analyses révèlent un potentiel d'économies de 13 à 18% sur l'énergie directe dans les fermes.

Les agriculteurs disposent de deux leviers : utiliser des équipements moins énergivores et réduire leur dépendance au réseau quand c'est possible.

L'installation de panneaux solaires photovoltaïques sur les bâtiments permet de produire sa propre électricité et de moins subir les fluctuations des prix. Une solution pertinente et rentable pour renforcer la résilience des fermes face aux coûts énergétiques croissants.

Quelle production annuelle pour des panneaux solaires sur un hangar agricole ?

La production électrique d'une installation photovoltaïque sur la toiture d'un bâtiment agricole dépend de plusieurs facteurs : orientation, inclinaison, ombrage, etc. Dans des conditions optimales, la production moyenne en Suisse est d'environ :

Moins de 220 kWh/m2 dans le nord-est

240 kWh/m2 dans le centre du pays

300 kWh/m2 dans le sud

Plus de 320 kWh/m2 dans certaines zones au sud

En moyenne nationale, on peut tabler sur une production annuelle de 230 kWh par m2 de panneaux installés sur un hangar. Ce chiffre peut beaucoup varier selon les particularités de chaque installation.

L'énergie solaire photovoltaïque permet aux agriculteurs de produire une partie de l'électricité dont ils ont besoin, de manière propre et locale. Un complément pertinent à l'approvisionnement depuis le réseau, pour plus d'autonomie énergétique.

Quelle part pour l'électricité dans la consommation énergétique des fermes ?

L'électricité ne constitue qu'une fraction de l'énergie directement consommée par les agriculteurs (16%), le reste étant principalement du fioul ou du gaz. La répartition varie cependant selon les productions :

Environ 44% d'électricité et 56% de fioul en élevage laitier

77% d'électricité et 33% de fioul/gaz en élevage porcin

37% d'électricité et 63% de fioul/gaz en aviculture

27% d'électricité et 73% de fioul en maraîchage

En moyenne, l'électricité représente 35% de la facture énergétique totale d'une exploitation agricole.

Bien que moins utilisée que les combustibles fossiles, l'électricité constitue donc un poste de dépense non négligeable pour les agriculteurs. Maîtriser et optimiser sa consommation électrique est un enjeu économique important pour les fermes.

Les économies réalisées grâce au solaire photovoltaïque pour les agriculteurs

En moyenne, les agriculteurs consomment entre 50% et 95% de l'électricité verte qu'ils produisent via des panneaux solaires. Le surplus est revendu au réseau électrique.

Ce fort taux d'autoconsommation est permis par la consommation élevée et stable des bâtiments agricoles. Il ne doit pas être confondu avec le taux d'autoproduction, qui représente la part des besoins en électricité couverts par l'installation solaire (20% à 40% généralement).

Prenons l'exemple d'une installation performante produisant 230 kWh/m2/an, avec 90% d'autoconsommation. En Suisse, un hangar photovoltaïque de cette qualité permettrait économiser:

21 300 CHF par an pour 300 m2 de panneaux

33 725 CHF par an pour 250 panneaux

12 141 CHF par an pour 90 panneaux

Grâce à l'électricité verte auto-produite, un système solaire sur les bâtiments agricoles génère des économies substantielles sur la facture d'électricité de l'exploitation. Un gain financier et énergétique pertinent pour les agriculteurs.

La production photovoltaïque d'un hangar agricole exprimée en besoins couverts

Une installation solaire performante produisant 230 kWh/m2/an sur un hangar permet de couvrir une part significative des besoins électriques d'une exploitation. Quelques exemples concrets :

300 m2 de panneaux peuvent produire l'équivalent de la consommation de 69 truies en élevage porcin

300 m2 de panneaux équivalent à la consommation d'un poulailler de 575 m2 en volaille chair

300 m2 de panneaux couvrent les besoins pour produire 1,38 million de litres de lait

300 m2 de panneaux représentent la consommation de 230 m2 de serres maraîchères ou 430 m2 de serres horticoles

Avec 69 000 kWh produits chaque année, un hangar solaire de 300 m2 apporte une contribution significative pour subvenir aux importants besoins électriques des exploitations agricoles.

L'énergie, un poste de dépenses croissant pour les exploitations agricoles

L'énergie représente une part de plus en plus importante dans les charges des fermes, quelle que soit la production:

17% des charges en grandes cultures

20% des charges en maraîchage et horticulture

22% des charges sous serres chauffées

23% des charges en élevage bovin

12% des charges en élevage ovin/caprin

10% des charges en arboriculture

6% des charges en viticulture

Face à la hausse continuelle des coûts de l'énergie, maîtriser et optimiser sa consommation est devenu un enjeu économique majeur pour garantir la rentabilité des exploitations agricoles.

Investir dans des équipements plus efficaces et dans la production d'électricité verte via le photovoltaïque est une stratégie intelligente. Cela permet de réduire sa facture énergétique et de gagner en résilience face à la volatilité des prix de l'énergie conventionnelle.

Un temps de retour sur investissement toujours plus rapide

L'agrivoltaïsme

Introduction

Le concept d'agrivoltaïsme est né vers 2010 de la contraction des termes agriculture et photovoltaïque. Il désigne l'installation de panneaux solaires photovoltaïques au-dessus de cultures ou de prairies, dans le but de produire simultanément de l'électricité et des denrées alimentaires sur une même surface de terrain.

Après quelques projets pilotes concluants, l'agrivoltaïsme nécessite encore des travaux de recherche et développement pour lever certains verrous techniques et socio-économiques. Mais cette technologie prometteuse dispose d'un fort potentiel pour se développer largement dans les années à venir et contribuer aux objectifs énergétiques et climatiques.

Principe technique détaillé

L'agrivoltaïsme consiste concrètement à installer des panneaux solaires photovoltaïques à quelques mètres au-dessus du sol des parcelles agricoles. Les panneaux sont disposés en lignes parallèles, avec un espacement de 5 à 10 mètres entre chaque rangée. Cet espacement permet le passage des engins agricoles pour réaliser les travaux culturaux sous les panneaux.

La hauteur des panneaux peut varier de 1,5 mètre pour les cultures basses comme les légumes, jusqu'à 7 mètres pour les arbres fruitiers. Cette hauteur est ajustée pour laisser passer la lumière nécessaire aux cultures situées en-dessous.

Différentes configurations techniques sont possibles pour s'adapter au mieux aux contraintes du site :

Panneaux photovoltaïques fixes ou orientables pour suivre le soleil (trackers solaires)
Inclinaison des panneaux adaptée aux besoins du site
Installation verticale ou horizontale des panneaux
Superstructure et fondations variables selon le terrain

L'objectif est de trouver le meilleur compromis entre production d'électricité et production agricole sur une même surface, en optimisant les deux fonctions.

Avantages détaillés

L'agrivoltaïsme présente de multiples avantages :

Double usage des terres : production simultanée d'électricité et de denrées alimentaires sur une même parcelle, permettant d’optimiser l’utilisation des terres agricoles.
Protection des cultures : l’ombre partielle générée par les panneaux permet de réduire l’évapotranspiration des plantes et le stress hydrique. Cela se traduit par une amélioration des rendements de certaines cultures sensibles à la chaleur.
Revenus complémentaires pour les agriculteurs qui vendent aussi l’électricité produite, apportant un complément de revenu non négligeable. Cela contribue à la sécurité financière des exploitations agricoles.
Acceptabilité sociale : contrairement aux centrales photovoltaïques au sol classiques, l'agrivoltaïsme ne concurrence pas les terres agricoles. Cela améliore l’acceptabilité des projets pour les riverains et les collectivités.
Lutte contre l'érosion : la couverture partielle des panneaux réduit l’érosion des sols par le vent et le ruissellement en cas de fortes pluies.
Recharge des nappes : la réduction de l’évaporation sous les panneaux permet une meilleure infiltration des eaux dans le sol, alimentant ainsi les nappes phréatiques.
Préservation de la biodiversité : contrairement à l'artificialisation des sols, l'agrivoltaïsme permet le maintien d’une activité agricole favorable à la biodiversité.
Potentiel de développement : l’agrivoltaïsme pourrait contribuer de façon significative aux objectifs énergétiques et climatiques européens et nationaux, tout en préservant la production alimentaire.

Défis détaillés

Malgré ces nombreux avantages, plusieurs défis restent à relever pour permettre un réel essor de l'agrivoltaïsme:

Rentabilité économique : les coûts d’installation et d'entretien sont encore élevés. L'équilibre économique doit être amélioré pour convaincre les agriculteurs d'adopter cette technologie.
Adaptation des cultures et techniques : chaque projet nécessite d’identifier au cas par cas les meilleures solutions agronomiques en fonction des cultures en place et des caractéristiques pédoclimatiques.
Manque de recul : des études sur le long terme doivent confirmer les bénéfices agronomiques et énergétiques de cette technologie récente.
Intégration paysagère : l'aspect visuel des panneaux doit être pris en compte, surtout dans des zones à forte valeur patrimoniale.
Cadre réglementaire : les aspects juridiques et fiscaux du double usage des terres doivent être précisés par les pouvoirs publics.
Acceptation par les agriculteurs : le monde agricole doit être pleinement convaincu des avantages de ce système pour adopter massivement l'agrivoltaïsme.
Gestion des chantiers : l’installation des panneaux nécessite le passage d’engins lourds sur les parcelles, qui doivent être gérés avec précaution.

Perspectives de développement

Si ces défis sont relevés, les perspectives de développement de l'agrivoltaïsme sont très prometteuses :

Selon le Joint Research Center de la Commission européenne, 10% des terres agricoles de l'UE pourraient être équipées d'ici 2030, couvrant 20% de la demande électrique européenne.
En Suisse, des études estiment que 15 à 30% des terres agricoles seraient techniquement compatibles avec l'agrivoltaïsme, soit 15 à 35% de la consommation électrique nationale.
Cette technologie pourrait donc contribuer de façon majeure aux objectifs énergétiques et climatiques européens et helvétiques à l'horizon 2030-2050.
De plus, en atténuant les impacts du changement climatique, l'agrivoltaïsme pourrait aussi accroître la production alimentaire dans un contexte de réchauffement.

Conclusion

L'agrivoltaïsme est une technologie prometteuse alliant production d'énergie solaire et production agricole sur une même surface de terrain. Malgré des défis à relever, son potentiel de développement est très important pour répondre aux enjeux énergétiques et alimentaires du XXIème siècle. Chez Solair, nous sommes convaincus des possibilités offertes par l'agrivoltaïsme. Notre expertise dans le solaire photovoltaïque depuis 2006 nous permet de vous accompagner avec sérieux dans vos projets. N'hésitez pas à nous contacter !