"ADELI - Aider à la Décision pour des projEts agrivoltaïques Luzerne et rIz en Camargue"
Programme : APR : ENERGIE DURABLE : Production, gestion et utilisation efficaces
Mots-clés : Energie / Sols / Agriculture / Forêt
Contexte : La France s’est fixée pour objectif d’atteindre la neutralité carbone dès 2050 et d’augmenter la part des énergies renouvelables dans son mix énergétique. L’énergie solaire photovoltaïque est une alternative de premier choix et ses objectifs de développement dans la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) sont par conséquent ambitieux. Ils nécessitent néanmoins, pour les atteindre, la disponibilité de surfaces importantes. Au-delà des toitures et des sites dégradés, l’installation de systèmes photovoltaïques sur des terres agricoles est donc intéressante par le gisement de surfaces qu’elles représentent. Néanmoins, ce type de système ne pourra se développer qu’en garantissant une synergie réelle entre production agricole et production d’électricité photovoltaïque. Le projet ADELI s’inscrit dans ce cadre avec l’ambition de définir un système agrivoltaïque performant sur des cultures céréalières et fourragères.
Description : Le projet ADELI est un projet d’expérimentation et de modélisation agrivoltaïque sur riz et luzerne en Camargue gardoise. Il vise à développer un outil d’aide à la décision permettant de définir les cas les plus favorables à l’agrivoltaisme (configuration photovoltaïque - PV-, variétés). Le deuxième objectif du projet est de valider un concept innovant de structure PV, avec une empreinte au sol minimale. Ces deux objectifs contribueront à développer une réelle synergie entre agriculture et PV.
Objectifs et résultats attendus : Les objectifs scientifiques et techniques du projet sont les suivants : - Définir une structure porteuse adaptée aux cultures céréalières et fourragères en rotation et inondées : Une structure fixe est prévue avec une densité de panneaux entrainant un taux d’ombre projetée au sol de 25 -30 %. Au-delà des aspects agronomiques liés à la tolérance des espèces en conditions agrivoltaïques, un prérequis très important est l’acceptabilité de la structure par l’agriculteur. Pour cette raison, la structure retenue aura un nombre de pieux au sol minimal (un poteau tous les 15 mètres). Une structure haubanée innovante sera mise en place afin d’atteindre cette faible emprise au sol, qui permettra également de ne pas affecter le rendement agricole. Il s’agit d’une véritable innovation de rupture pour l’agrivoltaïsme qui permettra de passer d’un surcoût de l’électricité produite par un système agrivoltaïque par rapport à une installation standard de 32 % aujourd’hui à maximum 20 % dans le futur. Cette structure fait actuellement l’objet d’une demande de brevet par REM Tec. - Caractériser le microclimat du système agrivoltaïque retenu : plusieurs travaux ont été menés sur ce sujet, mais aucun consensus clair ne s’est à ce jour dégagé (impact sur la température ambiante ou pas notamment) et des travaux complémentaires restent nécessaires pour approfondir ce sujet. Dans le cas du riz inondé, le microclimat sera particulièrement affecté par l’eau (échanges thermiques, réservoir tampon de chaleur, albédo, réflexion, etc…). Ce microclimat sera caractérisé continuellement pendant les 3 campagnes (température du sol, de l’eau et de l’air ; humidité, rayonnement, vitesse du vent ; interception du rayonnement par le couvert végétal et par les panneaux…). Les données renseigneront les modèles des bilans microclimatiques et de culture afin de disposer d’algorithmes extrapolables. - Caractériser la réponse du riz et de la luzerne en conditions agrivoltaïques : Les panneaux PV vont affecter le rayonnement reçu par les plantes, mais aussi le vent, l’humidité et la température (de l’air, de la culture, de l’eau et du sol). Lors du cycle de production du riz (années 1 et 2) et de la phase d’implantation de la luzerne (année 3), il s’agira de caractériser la tolérance physiologique à l’ombrage, l’acclimatation physiologique (photosynthèse) et morphologique (hauteur, tallage, taille des feuilles…), la phénologie (date de floraison et durée de la phase de remplissage) et la productivité. On évaluera également la diversité variétale du riz en matière de tolérance à l’ombrage en milieu contrôlé, ainsi que des traits morpho-physiologiques y contribuant. - Modéliser la culture du riz et de la luzerne dans des conditions agrivoltaïques : les essais permettront d’adapter, alimenter et évaluer des modèles de culture simulant la croissance des plantes avec et sans panneaux PV. Ces modèles intégreront les réponses des plantes au microclimat à l’échelle de l’organe et de la parcelle, ainsi que l’acclimatation physiologique et morphologique de la culture. On testera initialement plusieurs modèles existants (SAMARA, Ecoméristem, STICS…), pour ensuite concevoir certains nouveaux algorithmes/modules (processus d’acclimatation de la photosynthèse, phénologie et morphologie) à installer dans le modèle ultérieurement retenu. Dans le cas de la luzerne, les données de ce projet compléteront celles obtenues dans le cadre du premier démonstrateur pour la phase d’implantation de cette culture. - Développer des produits directement exploitables par les agriculteurs et les décideurs : un guide d’exploitation agricole donnant des indications de performances et de bonnes pratiques sous les panneaux sera élaboré. Il sera complété par un outil d’aide à la décision pour le riz permettant d’estimer rapidement des indicateurs de performance pour ce type de système. La définition d’indicateurs de performance caractérisant précisément la synergie entre usages agricole et photovoltaïque fera partie intégrante du projet.
Bénéficiaire : INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT
Localisation : Lusignan, Nouvelle-Aquitaine, FRANCE
Début : 02/11/2022 — Durée : 48 mois
Budget total : 910226.82 € — Aide ADEME : 299999.76 €
Statut : Suivi du projet