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la Ferme du Futur

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La Ferme du Futur, un démonstrateur agrivoltaïque pour tester les interactions

Le démonstrateur agrivoltaïque est né en 2022 en tant que 1er prototype expérimental de la « Ferme du Futur ».

Cette société a été créée conjointement par le Groupement d’intérêt public (GIP) Agrolandes et l’entreprise GLHD spécialisée dans l’agrivoltaïque.

Situé au sud de Mont-de-Marsan, à Haut-Mauco, dans les Landes, le technopôle Agrolandes a pour raison d’être de développer l’innovation dans les domaines de l’agriculture, l’agro-industrie, la bioénergie et la chimie verte.

Le projet représentant un budget d’investissement d’environ 500.000 €, a bénéficié d’un soutien public de la Région Nouvelle-Aquitaine et du Département des Landes .

  • Le Département des Landes a mis à disposition gratuitement le terrain du pilote agrivoltaïque.
  • La Région Nouvelle-Aquitaine a pris en charge 30% du coût global du pilote dans le cadre de sa feuille de route dédiée à la transition énergétique et écologique « Néo Terra » et subventionne 50% du budget de fonctionnement annuel nécessaire à la mise en place des essais et aux études (environ 120 k€/an) sur les saisons 2023, 2024 et 2025.

GLHD, créée en 2018 à Martillac près de Bordeaux, a financé 70 % de l’investissement et contribue annuellement au fonctionnement. Cette société accompagne plus de 250 agriculteurs actifs dans la conception de leur projets de productions agricoles en système agrivoltaïque.

    Objectif

    L’objectif de cette plateforme expérimentale est d’identifier les interactions entre différentes cultures pérennes et annuelles et les structures agrivoltaïques de type tracker afin d’identifier les synergies envisageables.

    Plusieurs saisons sont nécessaires pour avoir des résultats fiables. Pour autant, les premiers enseignements ont démontré que :

    les cultures poussent et arrivent à maturité avec pour certaines des rendements très satisfaisants

    toutes les cultures ne sont pas compatibles avec un système agrivoltaïque

    La finalité des essais est d’acquérir des données pour faire des projets de plus en plus pertinents et de voir comment il faut adapter les structures pour avoir une activité agricole la plus facile.

    Ambition

    La Région, le Département, la Chambre d’Agriculture des Landes, le technopôle Agrolandes, conscients des défis posés aujourd’hui à une profession agricole particulièrement climato-sensible, ont été convaincus de la nécessité de disposer d’un site d’essai grandeur nature pour tester l’innovation agrivoltaïque et accompagner les agriculteurs dans leur retour d’expérience.

    Dans le cadre de ce partenariat public-privé, le pilote a notamment vocation à s’étendre aux entreprises landaises qui souhaiteraient tester, comme les membres du GIE Agrolandes Entreprises et de son réseau agricole et agroalimentaire, des cultures dans un nouvel environnement et bénéficier de retours scientifiques.

    Les données comparatives qui sont collectées ont pour objectif de montrer les liens entre ensoleillement, rayonnement et impacts positifs et négatifs des structures agrivoltaïques sur les différentes familles de cultures.

    Cette connaissance est mise à disposition du pôle national de recherche, innovation et enseignement sur la thématique de l’agrivoltaïsme (PNR AgriPV) de l’INRAE.

    Les enseignements servent enfin à alimenter les quelque 250 exploitants actifs engagés aux côtés de GLHD qui cherchent à diversifier leurs cultures en système agrivoltaïque.

    Présentation

    Le pilote GLHD – Agrolandes a été conçu pour tester des cultures en synergie avec des panneaux positionnés à 2 hauteurs différentes et observer les interactions entre agriculture, biodiversité et structure photovoltaïque.

    Sur une parcelle d’un hectare, la structure a été conçue de manière simple et robuste avec 16 rangées de suiveurs solaires (ou trackers) de 2 hauteurs distinctes :

    axes pivots de 1,7 m

    axes pivots de 2,5 m

    Pour fiabiliser les résultats scientifiques, un système d’irrigation a été mis en place selon 3 modalités d’arrosage (aspersion mono ou bi rampe ou goutte à goutte) autour des 7 bandes de cultures, y compris celles sans panneau (dites « zones témoins »). Un réseau de drainage et des itinéraires en agriculture conventionnelle viennent compléter le dispositif afin de permettre d’étudier principalement les interactions entre les panneaux et les cultures.

    Le démonstrateur vise à étudier l’influence de la production électrique sur la production agricole et inversement, les variations de l’évapotranspiration et des températures, et de comprendre les incidences autour, entre et sous les panneaux.

    Caractéristiques

    Surface

    1  hectare

    Structures

    16 tables de panneaux qui suivent la course du soleil de 2 hauteurs différentes

    Drainage et irrigation

    1 parcelle équipée pour pouvoir évaluer les synergies entre les 2 productions

    Stations météo

    3 stations météo équipées de pyranomètres et sondes captives

    Le site et ses aménagements

    L’assolement actuel

    120

    m² cultivés par modalité

    cultures étudiées

    Rotations par an

    Modalités par type de culture

    Les résultats au fil des campagnes d’essais

    • Cultures testées sur cette campagne :
      1. Chanvre
      2. Chia

    « Le protocole prenait en compte un certain nombre de paramètres : hauteur, morphologie des cultures, comportement des ravageurs, développement racinaire, arrivée à maturité… »

    explique Sylvain Mouche, responsable innovation et agriculture de GLHD.

     

    • Résultats observés :
      1. Certaines espèces considérées comme héliophiles n’ont pas été désavantagées par la présence d’ombre, bien au contraire.
      2. Le chanvre notamment s’est beaucoup plus développé sous des structures à 1m70 que 2m50 ou même sur les zones témoins (sans panneaux).
      3. Pour le chia, on a eu plus de fleurs sous les structures avec un niveau d’irrigation identique que sur le témoin. Il y a donc des effets favorables pour ces cultures.
    • Cultures testées sur cette campagne :
      1. Asperges
      2. Betteraves rouges
      3. Édamame
      4. Haricots rouges
      5. Maïs doux
      6. Menthe poivrée

    • Ont également été expérimentés en hiver :
      1. Orge
      2. Épinards
      3. Couverts

     

    • Résultats observés :
      1. Malgré des conditions météorologiques compliquées, cette seconde année a été très satisfaisante.
      2. Nous avons pu notamment mettre en évidence des rendements équivalents ou supérieurs sur certains essais.
      3. Nous avons aussi constaté des modifications morphologiques, mais pour autant toutes les cultures sont arrivées à maturité avec en moyenne une semaine de décalage.

    Pour 2025, des réflexions sont en cours sur :

    • blé
    • brocoli,
    • cacahuète,
    • orge,
    • pomme de terre
    • sorgho
    • …

    Les partenaires techniques

    Définition des itinéraires techniques et suivi agronomique des cultures tout au long de leur développement.

    Entretien de l’ensemble des abords du démonstrateur : gestion de la végétation autour des panneaux, des allées et des zones hors culture.

    Suivi et études complémentaires sur certaines cultures.

    Collecte les données de croissance des cultures via son Pôle National de Recherche afin d’optimiser les pratiques agrivoltaïques.

    Les questions les plus fréquentes

    Peut-on vraiment cultiver en dessous ?

    Oui, l’agrivoltaïsme permet justement de cultiver en présence de panneaux photovoltaïques. Les cultures sont choisies en fonction de leur capacité à s’adapter à l’ombrage partiel, et les itinéraires techniques sont optimisés pour compenser d’éventuelles hétérogénéités de croissance au fil des stades végétatifs. L’installation est également conçue pour maintenir la mécanisation et permettre le passage des engins agricoles. Le but du pilote est justement de tester et d’optimiser ces conditions.

    Est-ce que les panneaux protègent les cultures ?

    Ils créent non seulement un microclimat favorable grâce à la réduction de l’évaporation, mais protègent aussi du gel, de la grêle et coupent les courants d’air, les vents, ce qui a pour effet de préserver les plantes des températures excessives qu’elles soient hivernales ou caniculaires. En revanche, les panneaux ne protègent pas de la pluie : l’eau se disperse par ruissellement.

    Est-ce que les rendements baissent ?

    Pas forcément. Certaines cultures tolèrent bien, voire profitent, de l’ombre partielle, notamment en période de stress hydrique ou de fortes chaleurs. Les panneaux jouent un rôle de barrière physique, limitant l’évapotranspiration et atténuant les excès thermiques pour les cultures en dessous. Pour d’autres, on peut observer des décalages dans certaines phases du cycle de croissance, ou une légère baisse de rendement. Notre démonstrateur permet justement de mesurer ces effets selon les espèces, les saisons et différents paramètres (ensoleillement, irrigation…).

    Est-ce que ça aide à économiser de l’eau ?

    Répondre à cette question est un autre objectif important du démonstrateur : étudier si la plante a moins besoin d’eau dans un environnement agripv. Apprendre à choisir les cultures, privilégier les  parcelles qui ont le plus de problèmes… une chose est sûre : les panneaux contribuent à diminuer l’évaporation, et donc avoir plus de fraîcheur pour les cultures, parfois une irrigation plus précise.

    Est-ce que les engins agricoles passent entre les structures ?

    Oui. Le design de l’implantation des panneaux est pensé pour que des machines puissent circuler. Un travail important de recherche est mené avant chaque réalisation de projet agrivoltaïque pour anticiper les nouveaux types de mécanisation correspondant aux nouvelles cultures. Le pilote agrivoltaïque GLHD – Agrolandes a justement été conçu pour favorise les expériences de mécanisation grandeur réelle.

    C’est quoi la différence entre panneaux fixes et trackers ?

    Les panneaux fixes ne bougent pas. Les trackers sont des suiveurs solaires installés sur des tables orientées nord-sud qui suivent le soleil, modulent l’ombre pour les plantes et permettent le passage de machines agricoles entre ces tables.

    Est-ce que ça reste une vraie parcelle agricole ?

    L’agrivoltaïsme permet de maintenir le statut agricole des terrains conformément aux exigences réglementaires et à la volonté des agriculteurs. Le projet ne change pas la propriété ni l’objectif du sol. L’activité principale, active et prioritaire, reste donc agricole. Sinon, ce n’est pas de l’agrivoltaïsme.

    Des installations agrivoltaïques sont-elles réversibles ?

    Oui. Elles répondent à l’exigence réglementaire de démantèlement qui s’impose à tout porteur de projet agrivoltaïque. En ce qui concerne le pilote GLHD – Agrolandes, les structures sont sans béton et peuvent donc être retirées sans abîmer la terre qui redeviendra vierge de tout aménagement. Les systèmes d’irrigation sur les structures seront démontés manuellement. Les pieux battus qui sont enfoncés dans le sol, comme pour les rails d’autoroutes, seront retirés. Les panneaux solaires seront récupérés et recyclés.

    Les panneaux sont-ils recyclables ?

    Oui. Ils sont conçus de métal, d’aluminium, de verre et de silice : des matières inertes, recyclables et non-polluantes qui ne génèrent pas de transmission dans les sols. Ils présentent aussi un bilan carbone et un retour énergétique positifs. Les usines de recyclage permettent un traitement à compression des composants, sans aucun traitement chimique pour 95 % du panneau. Une écotaxe est payée dès l’achat des panneaux. Le site pvcycle.fr explique ce processus de traitement.

    Terr’Arbouts

    Les agriculteurs de l’association Pujo Arbouts Territoire Agrivoltaïsme (PATAV) à l’origine du projet agrivoltaïque collectif « Terr’Arbouts » sont régulièrement informés des retours d’expérience. Eux-mêmes conduisent des essais en plein champ afin de sélectionner les filières les plus prometteuses pour le territoire au regard des enjeux de l’eau et de mise en place d’itinéraires techniques adaptés en zéro phyto.

    Le pilote est donc important pour le projet Terr’Arbouts car il va permettre d’apporter des connaissances complémentaires par rapport à ce qui est pratiqué en plein champs comme la culture de cameline. Riche en Oméga 3 et 6, cette culture est destinée à la production d’alimentation des truites de l’entreprise Aqualande, un débouché structurant pour Terr’Arbouts.

    Découvrir Terr'Arbouts

    Les porteurs et financeurs du projet