2022 a été riche en nouvelles concernant le changement climatique et la crise énergétique, elle-même un produit du changement climatique (et d'autres éléments). Grâce à ces deux événements négatifs, les coûts augmentent et le besoin grandit pour plus de terres naturelles remplies de plus d'arbres. Cependant, avec la croissance des populations mondiales à nourrir, les terres sont de plus en plus défrichées pour l'agriculture et l'élevage - la forêt amazonienne en est un excellent exemple.
La question de la rareté des terres pour l'agriculture et le paysage sauvage, associée à la nécessité de plus sources d'énergie renouvelables pour fournir l'énergie nécessaire, a conduit à une solution intéressante : l'agriculture agrivoltaïque.
Table des matières
Qu'est-ce que l'agrivoltaïque ? Une définition et une histoire de l'agrivoltaïque
Inconvénients et avantages de l'agrivoltaïque
Quelles sont les options d'installation pour l'agrivoltaïque ?
Existe-t-il des subventions agrivoltaïques ?
Conclusion
Qu'est-ce que l'agrivoltaïque ? Une définition et une histoire de l'agrivoltaïque
L'agrivoltaïque, de "agri" pour l'agriculture et "voltaïque" pour la production d'énergie, est la combinaison de ces deux éléments pour une production énergétique et alimentaire mutuellement bénéfique en un seul endroit.
Un exemple simple d'agrivoltaïque consiste à faire paître des moutons dans un champ plein de des panneaux solaires. Ici, les moutons bénéficient de l'ombre (ce qui aide également à empêcher l'herbe de brunir trop rapidement), et l'agriculteur solaire profite du fait que les moutons gardent l'herbe courte pour une fraction des frais pour les travailleurs avec des tondeuses à gazon - en particulier avec l'augmentation du coût de carburant.
L'agrivoltaïque a commencé à prendre forme physique lorsque Byron Kominek, un cultivateur de foin du Colorado aux États-Unis, s'est rendu compte que sa ferme familiale ne rapportait plus assez d'argent pour subvenir aux besoins de la famille. Kominek était également conscient de la crise énergétique et de la poussée vers les énergies renouvelables. Il a approché le gouvernement local et a proposé une idée : louer sa ferme à l'État pour des panneaux solaires tout en gardant la terre en dessous pour l'agriculture.
Finalement, avec l'aide de chercheurs de la Colorado State University et du National Renewable Energy Lab, Kominek a pu installer plus de 3,000 XNUMX panneaux solaires, avec suffisamment d'espace entre chacun pour conduire son tracteur, et utiliser la terre sous les panneaux solaires pour faire pousser des légumes.
Grâce à l'ombre intermittente des panneaux solaires, l'eau s'est évaporée moins, ce qui a permis aux légumes d'en bénéficier et a nécessité moins d'eau. De plus, l’évaporation de l’eau qui restait a contribué à refroidir l’air autour des panneaux solaires jusqu’à 12 degrés, ce qui signifie des panneaux plus efficaces avec une production d’électricité accrue.
Le succès de Kominek signifiait la sauvegarde de sa ferme et une révolution dans les industries de l'agriculture et des énergies renouvelables. Aujourd'hui, l'agriculture peut être combinée avec des moulins à vent, solaires et autres énergie propre fournisseurs. Le marché mondial de l’agrivoltaïque devrait croître à un TCAC d’environ 38% de à 2022 2027.
Inconvénients et avantages de l'agrivoltaïque
Avantages de l'agrivoltaïque
– Maximise le potentiel énergétique solaire : D’après une étude, les demandes énergétiques mondiales pourraient être compensées par la production d'électricité solaire même si moins de 1 % des terres cultivées étaient converties en système agrivoltaïque. Cela n'est pas seulement dû à l'effet d'amélioration de l'efficacité de la faible évaporation de l'eau des terres agricoles, mais aussi au volume plus élevé de terres utilisées, car les terres cultivées peuvent simultanément être utilisées pour la production d'énergie.
– Améliore la qualité du sol et la production agricole : L'ombre apportée par le panneaux solaires photovoltaïques (PV) signifie que le sol retient plus d’humidité. Les recherches de Barron-Gafford ont montré que l’eau peut être retenue dans la mesure où certaines plantes peuvent pousser dans le désert de l’Arizona. Un similaire étude ont constaté que dans ces conditions, le poivron et les tomates nécessitaient respectivement 50 % et 30 % d'eau en moins pour prospérer. La taille et le positionnement des panneaux protègent les plantes de la chaleur excessive et des intempéries, telles que les vents forts et les fortes pluies, ce qui est de plus en plus important en raison du changement climatique. L'agrivoltaïque signifie donc un sol plus sain et des cultures à plus haut rendement tout au long de l'année.
– Augmente les bénéfices des agriculteurs : Grâce à la double utilisation de leurs terres, l'agrivoltaïque permet aux agriculteurs de bénéficier d'une double source de revenus, tout en protégeant la planète et en faisant face à la pénurie de terres. Selon NREL, plus de 2 millions d'acres de terres agricoles américaines pourraient passer à l'énergie solaire au cours de la prochaine décennie - c'est beaucoup une industrie en pleine croissance. De plus, les travailleurs de ces zones auront plus d'ombre, réduisant ainsi les blessures et la surchauffe des travailleurs.
Inconvénients de l'agrivoltaïque
- Prix élevé: Le capital initial nécessaire à l'installation d'un système agrivoltaïque reste très élevé. Dans le cas de Kominek, il a misé toute sa ferme familiale sur le projet.
- Rotation des cultures: Il est nécessaire pour assurer des rendements élevés et la santé des terres, et par conséquent (en raison des niveaux d'évaporation de l'eau) la productivité du système PV. Cela signifie qu'il faut s'assurer que différents types de plantes sont utilisés au fil des ans. Cependant, sur une note positive à cet « inconvénient », la rotation des cultures augmente la diversité de la flore et signifie des terres plus saines, ce qui profite à tous.
– Toujours en développement : En raison de la relative nouveauté de l'agrivoltaïque, les méthodes et les cultures idéales sont encore à l'essai. Cela signifie que de nombreux types de cultures restent à tester avec ce système. De plus, la nouveauté signifie que de nombreux agriculteurs ne sont toujours pas conscients de ses avantages, ce qui entraîne une adoption réduite.
- Coûts additionnels: En plus du capital d'investissement initial pour les panneaux photovoltaïques, les entreprises agrovoltaïques et les agriculteurs font face à des coûts moins évidents. Il s'agit notamment des coûts d'entretien, tels que le remplacement des panneaux lorsqu'ils atteignent un certain âge, ainsi que l'achat batteries solaires et la sécurité pour les protéger contre le vol. Cependant, bien que cela soit considéré comme l'un des inconvénients de l'agrivoltaïque, les revenus de la production d'électricité et de cultures devraient couvrir ces coûts.
Quelles sont les options d'installation pour l'agrivoltaïque ?
L'agrivoltaïque peut être installée dans différents endroits - des champs et des jardins aux gratte-ciel :
– Fermes agrivoltaïques : Ils utilisent un espace agricole extérieur, donnant un ferme double utilité. Cela peut signifier faire paître des animaux et installer Panneaux PV ou éoliennes, ou faire pousser des produits végétaux agricoles à l'ombre de panneaux photovoltaïques. Il existe même aujourd'hui des entreprises ovines agrivoltaïques, comme Solar Sheep, qui louent leurs moutons pour paître dans les champs solaires.
– Serre agrivoltaïque : Cette méthode couvre le verre des serres avec des panneaux solaires. Encore à ses stades de développement, chercheurs espagnols sont à la recherche de panneaux photovoltaïques en verre transparent. L'idée, étant donné qu'une partie de la lumière sera sans aucun doute perdue, est de fournir des systèmes photovoltaïques qui réduisent le taux annuel net de photosynthèse jusqu'à 10 %, avec seulement un impact marginal sur le rendement des cultures.
– Agrivoltaïque en toiture : L'agrivoltaïque sur les toits va changer la donne pour l'agriculture urbaine, car elle fait référence à l'installation de panneaux solaires sur les toits agricoles. Cela signifie une production d'énergie renouvelable plus proche de l'utilisateur final, ce qui signifie moins de distance à parcourir. De plus, cela signifie une meilleure utilisation de l'espace. Grâce à l'agrivoltaïque en toiture, les entreprises agrivoltaïques ont montré que les laitues poussent avec des feuilles plus grandes et consomment plus de carbone. Cependant, il faudra un certain temps avant que tous les rendements des cultures puissent être testés.
Existe-t-il des subventions agrivoltaïques ?
Si vous êtes intéressé par la recherche en agrivoltaïque, la création d'une entreprise agrivoltaïque ou la mise en place d'une serre agrivoltaïque, de fermes agrivoltaïques ou même d'un projet agrivoltaïque sur les toits, vous pouvez trouver un soutien financier pour vous lancer.
– L'agrivoltaïque aux États-Unis se porte bien, le Bureau des technologies de l'énergie solaire (SETO) du Département américain de l'énergie (DOE) annonçant 8 millions de dollars de financement pour des projets examinant comment l'agrivoltaïque peut se développer et offrir de nouvelles opportunités économiques aux agriculteurs (fermes agrivoltaïques), aux communautés rurales (agrivoltaïques sur les toits) et à l'industrie solaire.
– La Commission européenne dispose d'un large éventail de subventions pour les développements dans l'agriculture, que les entreprises agrivoltaïques peuvent vous inscrire pour. Les pays européens offrent également individuellement des bourses, comme l'Italie EUR 1.2 millions subvention agrivoltaïque.
– L'Australie offre des subventions pour des solutions écoénergétiques - un parapluie sous lequel relève l'agrivoltaïque. En Nouvelle-Galles du Sud, un lycée agricole a reçu AUD 180,000 du projet de solutions d'efficacité énergétique du NSW DPI pour aider à relancer son programme agrivoltaïque. Cela montre qu'il peut être intéressant de solliciter des subventions auprès des gouvernements régionaux et nationaux.
– Le ministère serbe de l'agriculture, des forêts et de la gestion des eaux propose EUR 38 millions pour des installations agricoles compétitives dans le pays, y compris l'agrivoltaïque.
En plus de ce qui précède, de nombreuses autres régions voient un intérêt croissant pour l'agrivoltaïque, parmi lesquelles Inde ainsi que Afrique. Cependant, malgré l'optimisme initial pour une montée en puissance de l'agrivoltaïque en Chine, les représentants du gouvernement envisagent maintenant interdire l'agrivoltaïque dans l'agriculture par souci de rendements agricoles réduits dans un pays très peuplé.
Conclusion
Les systèmes agrivoltaïques révolutionnent l'agriculture et la production d'énergie renouvelable, l'agrivoltaïque sur les toits créant un double usage pour l'espace urbain très prisé des villes, et les fermes agrivoltaïques et les serres agrivoltaïques faisant de même pour la campagne. Avec de multiples études montrant les avantages de cette méthode agricole, notamment des rendements de culture plus élevés, une production d'électricité plus efficace, une consommation d'eau réduite et des terres plus saines, il est clair que les systèmes agrivoltaïques devraient être mis en œuvre à une échelle beaucoup plus large qu'ils ne le sont actuellement.
Cependant, la méthode est encore assez nouvelle, ce qui signifie que des recherches restent à faire sur les moyens de maximiser les rendements des cultures et la production d'électricité d'une manière qui soit bénéfique pour l'agriculteur, ainsi que pour la terre et les animaux. Heureusement, comme ce sera un processus coûteux, des régions comme les États-Unis et l'Europe ouvrent la voie à la création de subventions agrovoltaïques. Cependant, davantage de régions devront adhérer si des améliorations doivent être apportées à un rythme suffisamment rapide pour lutter contre le changement climatique et la crise énergétique.
