Pour être envisagée comme agrivoltaïque, l’installation doit apporter directement à la parcelle agricole au moins l’un des quatre services suivants : l’amélioration du potentiel et de l’impact agronomique, l’adaptation au changement climatique, la protection contre les aléas et l’amélioration du bien-être animal.

L’adaptation au changement climatique s’interprète comme une limitation des effets néfastes du changement climatique débouchant sur une amélioration de la qualité ou une augmentation du rendement de la production agricole. À défaut, les panneaux doivent garantir le maintien du rendement agricole, voire la réduction d’une baisse tendancielle observée localement.

Cette adaptation au changement climatique s’apprécie par l’observation de l’impact thermique (régulation thermique de la structure en cas de forte chaleur ou de gel), hydrique (limitation du stress hydrique des cultures ou des prairies, meilleure efficience de l’utilisation de l’eau par irrigation, baisse de l’évapotranspiration des sols) ou radiatif (limitation des excès de rayonnement direct apportant une protection contre les brûlures foliaires). L’agrivoltaïsme peut donc apparaître comme une solution pour réduire les effets du manque d’eau.

Encore peu d’études

Cette technique étant encore balbutiante, peu d’études permettent de quantifier la réduction de la consommation d’eau et des effets de la sécheresse. Sun’Agri mène actuellement des essais dans la Drôme sur des vergers d’abricotiers et de cerisiers. Sur ces derniers, la protection contre la canicule, l’éclatement des fruits ou les ravageurs constituent de solides arguments en faveur de l’agrivoltaïsme, qui sont retenus par les producteurs de cerises. Sur les abricotiers, lors de la campagne de 2023, les vergers sous panneaux ont nécessité moins d’eau que les vergers témoins. Sun’Agri a chiffré la réduction d’irrigation à 40 %.

Du côté de l’herbe, l’allemand BayWa et Valorem, spécialistes des énergies renouvelables et de l’agrivoltaïsme, portent depuis 2021 avec l’Inrae deux projets de recherche sur la repousse de l’herbe sous panneaux solaires en condition agrivoltaïque. Les capteurs météorologiques sont installés depuis 2020 et la repousse est mesurée et analysée par deux ingénieures agronomes de l’Inrae depuis dix-huit mois.

Sur les deux centrales installées par BayWa en Bavière, les résultats ont montré une baisse de 3 à 4 % de la température au sol sous les panneaux et surtout une augmentation de l’humidité au sol atteignant 11 %. La qualité des fourrages sous les panneaux était meilleure, avec une plus grande proportion en azote et en minéraux.

Sur le site Valorem de La Tour-Blanche (Dordogne), l’impact des panneaux a mis en avant une production de matière sèche supérieure de 30 % par rapport à la zone témoin. En outre, les ingénieurs ont constaté une nette diminution du vent à l’intérieur de la centrale, de l’ordre de 38 % en moyenne sur la zone intermédiaire semi-ombragée (« effet chicane » engendré par les structures solaires).

Comme pour les centrales BayWa, l’humidité au sol est au moins 10 % supérieure dans la zone ombragée. Dans les deux cas, la période de pâturage a pu être prolongée pendant la saison estivale. Du côté des grandes cultures, les évaluations débutent seulement et les résultats ne sont pas encore disponibles.