Source : cleanenergyeconomymn.org
L'agrivoltaïque est une approche émergente de la production d'énergie solaire qui implique la combinaison de panneaux solaires avec des pratiques agricoles telles que la production végétale, le pâturage ou les habitats des pollinisateurs sur la même terre. En intégrant des panneaux solaires à d’autres utilisations des terres, l’agrivoltaïque vise à maximiser l’efficacité des terres et l’utilisation des ressources. Les panneaux solaires fournissent une production d'énergie propre tout en offrant simultanément des avantages tels que de l'ombre, une évaporation réduite de l'eau et une modération de la température pour les plantes ou les animaux cultivés.
Cette approche innovante favorise à la fois la production alimentaire ou de biomasse et la production d'énergie propre, favorisant une relation symbiotique entre l'agriculture et l'énergie solaire qui améliore la productivité des terres et contribue à un avenir plus résilient et plus rentable.
L'agrivoltaïque diffère des autres conceptions d'énergie solaire dans la mesure où la terre située sous et autour des panneaux solaires est utilisée à d'autres fins. Cette fonctionnalité unique offre plusieurs avantages :
Optimisation des terres : l'agrivoltaïque permet l'utilisation productive des terres en combinant la production d'énergie solaire avec les activités agricoles. Il permet aux agriculteurs de produire de l’énergie propre tout en utilisant les mêmes terres pour la culture ou le pâturage du bétail, maximisant ainsi l’efficacité et la productivité des terres.
Augmentation des rendements des cultures : la présence de panneaux solaires au-dessus des cultures fournit de l'ombre, réduisant ainsi la chaleur excessive et l'évaporation. Cet effet d’ombrage contribue à créer un microclimat capable d’atténuer les fluctuations extrêmes de température et la perte d’eau, conduisant ainsi à une amélioration des rendements des cultures et à une réduction des besoins en eau.
Efficacité améliorée des ressources : La coexistence de panneaux solaires et de cultures favorise l’efficacité des ressources. Les panneaux captent l'énergie solaire pour la production d'électricité, tandis que l'effet d'ombrage réduit le besoin d'irrigation et conserve l'eau.
Diversification des revenus : l'agrivoltaïque peut offrir des sources de revenus supplémentaires aux agriculteurs en leur permettant de générer et de vendre de l'énergie propre parallèlement à leurs produits agricoles. Cette diversification des sources de revenus peut contribuer à la viabilité économique et à la résilience des exploitations agricoles.
L’un des principaux défis de l’agrivoltaïque est que le coût initial des systèmes agrivoltaïques peut être élevé, car ils ont souvent des conceptions de système plus complexes que les panneaux solaires traditionnels et peuvent nécessiter des modifications structurelles pour rendre possible une double utilisation des terres. Malgré les économies de coûts à long terme, l’équipement et la construction peuvent avoir des coûts élevés par rapport à l’agriculture traditionnelle ou aux installations solaires autonomes. Les obstacles financiers peuvent entraver une adoption généralisée, en particulier pour les petits agriculteurs ou les régions aux ressources limitées.
Un autre défi, comme pour de nombreuses technologies à un stade précoce, est de garantir aux agriculteurs l'accès à la formation, à l'assistance technique et aux ressources éducatives. Il est crucial pour les agriculteurs, les concepteurs de systèmes agrivoltaïques et les décideurs politiques de comprendre pleinement les avantages potentiels et de surmonter les défis associés à la mise en œuvre de projets agrivoltaïques. L’intérêt pour l’agrivoltaïque augmente, il sera donc crucial à l’avenir de s’assurer que les agriculteurs disposent des ressources dont ils ont besoin pour mettre en œuvre des systèmes agrivoltaïques.
L'installation de systèmes agrivoltaïques nécessite de trouver des terres agricoles bien adaptées aux fermes solaires et aux opérations agricoles, tout en surmontant les limitations du transport et de la connexion au réseau et en attirant les agriculteurs intéressés à innover dans leurs opérations. Remplir ces trois conditions peut être un défi.
À l’heure actuelle, plusieurs projets agrivoltaïques sont en cours dans le Minnesota, mais la technologie est encore émergente. Tous les projets existants au Minnesota concernent les habitats des pollinisateurs, le pâturage ou un mélange des deux.
Les systèmes agrivoltaïques respectueux des pollinisateurs comportent des arbustes, des herbes et des fleurs producteurs de nectar ou de pollen, qui attirent les pollinisateurs comme les abeilles et les papillons, sous et autour des panneaux solaires. Ces projets peuvent améliorer les services de pollinisation des cultures agricoles voisines. Une pollinisation améliorée peut augmenter les rendements des cultures, améliorer la qualité des fruits et accroître la production de semences, au profit des agriculteurs. De plus, les installations solaires qui créent des habitats pour les pollinisateurs peuvent conduire à des économies sur les coûts d'exploitation et de maintenance au fil du temps en raison des avantages que les pollinisateurs créent pour la santé des écosystèmes. La plupart des systèmes agrivoltaïques respectueux des pollinisateurs du Minnesota sont situés dans la moitié sud de l'État.
Connexus Energy, basée au Minnesota, adopte l'agrivoltaïque respectueuse des pollinisateurs. Un article publié par l'entreprise décrit son partenariat avec Prairie Restorations, grâce auquel ils ont conçu une prairie fleurie respectueuse des pollinisateurs sous le panneau solaire de son campus. Depuis, Connexus donne la priorité à la gestion des terres sur tous ses projets solaires, qui couvrent désormais plus de 120 acres et cultivent plus de 15 millions de plantes indigènes et respectueuses des pollinisateurs.
De nombreuses études sont actuellement en cours pour mieux comprendre l'étendue des avantages des systèmes agrivoltaïques respectueux des pollinisateurs, dont une au Minnesota. Le projet InSPIRE (Innovative Solar Practices Integrated with Rural Economies and Ecosystems) du ministère de l'Énergie mène des recherches sur l'agrivoltaïque respectueuse des pollinisateurs dans le comté d'Anoka et à Atwater. Le gouvernement de l’État a également manifesté son soutien à une agriculture agrivoltaïque respectueuse des pollinisateurs.
En 2022, le Minnesota a créé le programme solaire respectueux de l'habitat, qui soutient la création de projets solaires respectueux des pollinisateurs grâce à des ressources techniques et des formulaires d'évaluation de projet.
Les projets agrivolatiques de pâturage combinent la production d’énergie solaire avec le pâturage du bétail sous ou entre les panneaux solaires. L’intégration du pâturage à la production d’énergie solaire peut fournir des sources de revenus supplémentaires aux agriculteurs. En utilisant les terres pour le pâturage du bétail, les agriculteurs peuvent diversifier leurs activités agricoles tout en générant des revenus grâce à la production d'énergie solaire. Les avantages du pâturage géré pour la santé des sols peuvent également générer des économies à long terme pour les agriculteurs. InSPIRE mène actuellement des recherches sur l'agrivoltaïque en pâturage à Chisago. Le programme solaire respectueux de l'habitat soutient également des projets de pâturage.
Bien qu'il existe déjà de nombreux habitats pour pollinisateurs et installations agrivoltaïques de pâturage dans tout le Minnesota, il n'y a pas encore de projets agrivoltaïques de production agricole. Plus de 70 % des terres agricoles du Minnesota sont utilisées pour produire du maïs et du soja. L’agrivoltaïque n’est compatible qu’avec les cultures tolérantes à l’ombre telles que les légumes-feuilles, et le maïs et le soja ont besoin du plein soleil pour prospérer. Des chercheurs de tout le pays s’efforcent de comprendre quels types de cultures sont les plus compatibles avec l’agrivoltaïque et dans quels endroits. Ils examinent également les emplacements et les conditions les plus adaptés aux systèmes, au pâturage et à la production agricole respectueux des pollinisateurs.
L’agrovoltaïque a un grand potentiel de croissance constante dans les années à venir. Alors que les inquiétudes grandissent concernant l’énergie solaire et l’utilisation des terres, l’agrivoltaïque propose la solution de l’utilisation multi-terres. Les éléments suivants contribueraient à la croissance de l’agrivoltaïque au Minnesota :
Cadre politique et réglementaire : des politiques favorables à l’agrivoltaïque contribueraient à accélérer sa croissance. Cela peut inclure des incitations financières, des allégements fiscaux ou des subventions pour les agriculteurs et les développeurs solaires qui adoptent des systèmes agrivoltaïques.
Projets de recherche et de démonstration : Mener des projets de recherche et de démonstration spécifiques au climat, aux pratiques agricoles et aux variétés de cultures du Minnesota peut aider à valider la faisabilité et les avantages de l'agrivoltaïque au Minnesota.
Éducation et sensibilisation des agriculteurs et des communautés : il est essentiel d’éduquer les agriculteurs sur les avantages et les défis potentiels de l’agrivoltaïque. Des activités de sensibilisation, des ateliers et des programmes de formation peuvent être organisés pour fournir aux agriculteurs les connaissances nécessaires pour décider s'ils souhaitent mettre en œuvre l'agrivoltaïque. En outre, impliquer les communautés locales et sensibiliser aux avantages de l’agrivoltaïque peut contribuer à renforcer le soutien du public à ces projets.
Collaboration et partenariats : La collaboration entre les différentes parties prenantes est cruciale pour la croissance de l'agrivoltaïque au Minnesota. Cela inclut des partenariats entre les développeurs solaires, les organisations agricoles, les instituts de recherche et les agences gouvernementales. Le partage des connaissances, de l’expertise et des ressources peut accélérer la mise en œuvre de projets agrivoltaïques.
Les décideurs politiques fédéraux s’engagent dans un effort bipartite pour stimuler l’agrivoltaïque à travers le pays. Le Pollinator Power Act, proposé par les sénateurs Jeff Merkley (D-Oregon) et Cory Booker (D-New Jersey), vise à donner la priorité aux projets solaires qui créent des habitats pour les pollinisateurs. La loi sur la recherche et la démonstration agrivoltaïques, proposée par les sénateurs Martin Heinrich (Démocrate du Nouveau-Mexique) et Mike Braun (Républicain de l'Indiana), vise à allouer 75 millions de dollars sur quatre ans à des projets de recherche et de démonstration liés à l'agrivoltaïque. Selon Canary Media, ces projets de loi visent à répondre aux préoccupations concernant la perte de terres agricoles au profit des fermes solaires, tout en soutenant les agriculteurs et en faisant progresser les objectifs climatiques. Les projets de loi financeraient la recherche et contribueraient à combler les lacunes en matière de connaissances pour déterminer la viabilité de l’agrivoltaïque dans différentes régions et avec diverses cultures ou élevages.
À mesure que l’agrivoltaïque prend de l’ampleur, elle créera de nouvelles opportunités dans les secteurs agricole et énergétique, offrant une voie harmonisant la production alimentaire et la production d’énergie propre. Grâce à des recherches en cours, des politiques de soutien et des efforts de collaboration, l’agrivoltaïque est sur le point de maintenir une croissance régulière dans les années à venir au Minnesota et au-delà.
