Expérimentation de culture de luzerne sous un dispositif agrivoltaïque : la R&D d’EDF publie dans Applied Energy

Connaissez-vous l’auteur ?

Sylvain Edouard est ingénieur chercheur à la R&D d'EDF et contribue, en appui à la filiale EDF Renouvelables, à approfondir nos connaissances sur l’agrivoltaïsme, une solution très prometteuse pour le développement de l’énergie photovoltaïque et la transition agricole. De formation agronome, Sylvain a publié un article dans la revue Applied Energy en janvier 2023, dans le cadre de sa thèse achevée en 2022 et réalisée en partenariat avec l’INRAE et EDF Renouvelables.

Pourquoi le groupe EDF s’intéresse à ce sujet ?

L’agrivoltaïsme est un système qui associe une production d'électricité photovoltaïque et une production agricole sur une même surface. Ces systèmes innovants sont très prometteurs, d’une part pour développer l’énergie photovoltaïque, l’ambition du groupe EDF étant d’atteindre 30 GW d’énergie solaire d’ici à 2035 en France, mais également dans le but d’apporter un moyen de lutter contre les aléas climatiques auxquels sont confrontées les cultures.
Néanmoins, la législation, actuellement en cours d’élaboration en France, est restrictive vis à vis de la mise en place des dispositifs agrivoltaïques sur terres agricoles car il est primordial que le développement de cette filière s’effectue en bonne complémentarité et vise l’objectif de souveraineté à la fois alimentaire et énergétique. Ainsi, il est essentiel d’apporter des connaissances scientifiques supplémentaires pour quantifier l’impact de ces structures photovoltaïques sur la croissance des cultures et dimensionner au mieux les futures centrales.

Publication

Cette publication présente les résultats expérimentaux obtenus sur une culture de luzerne menée durant deux années sous un dispositif agrivoltaïque, en comparaison avec une situation témoin sans ombrage. Dans ces conditions expérimentales, la production de luzerne a été, en moyenne, augmentée de 10% sous le démonstrateur Agri-PV, situé sur le site EDF Lab les Renardières (77)​​​​​​​. Ces résultats agronomiques positifs s’expliquent par une réduction de l’évapotranspiration due à la présence des panneaux durant les périodes où la culture est la plus sujette au déficit hydrique avec un sol peu épais.

​​​​​​​Les dispositifs agrivoltaïques, consistant en la combinaison de cultures et de panneaux photovoltaïques sur la même zone, ont récemment émergé comme une opportunité pour concilier le besoin de surfaces nécessaires à la production agricole et à la production d’énergie solaire. Sur une période de deux ans, un dispositif Agri-PV (APV), doté de panneaux mobiles le long de deux axes de rotation, ainsi que la luzerne, une plante fourragère, ont été étudiés. Dans le cadre de ce dispositif expérimental, les résultats montrent que la production de luzerne a augmenté en moyenne de 10 % au cours des deux années à l'ombre de l'installation APV par rapport à une exposition en plein soleil. La présence des panneaux a entraîné une réduction de l'évapotranspiration et donc une meilleure efficacité de l'utilisation de l'eau par la luzerne en raison de la faible épaisseur du sol. Par ailleurs, les qualités nutritionnelles de la luzerne ont été préservées et sa morphologie s'est adaptée avec un allongement des tiges et un élargissement des feuilles. La production photovoltaïque a diminué de 15 % en raison du suivi optimisé pour la croissance des plantes. La combinaison de ces deux types de production a permis une augmentation de 51 % de la productivité totale par rapport à deux productions séparées sur des parcelles différentes. Pour parvenir à une conclusion plus générale sur cette synergie, ces résultats doivent être complétés sur plusieurs années et comparés à d'autres études dans différents contextes de sol et de climat, ainsi qu'à des études de modélisation.
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Retrouvez la publication ici : ​​​​​​​Increasing land productivity with agriphotovoltaics: Application to an alfalfa field

Domaine de la publication : Energies renouvelables et agronomie    

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