Même si les crises de la sécurité alimentaire et du changement climatique suscitent des inquiétudes dans le monde, il existe une nouvelle innovation qui peut résoudre les problèmes de l’agriculture. L'agrivoltaïque-c'est le terme désignant une méthode qui permet de produire de l'énergie solaire et de faire pousser des plantes dans le même champ-est l'un des moyens les plus efficaces pour résoudre le problème de l'utilisation des terres en lien avec l'agriculture et les énergies renouvelables. Non seulement les gens prouvent ce point avec la théorie, mais ils l’utilisent également dans la pratique. Il existe plusieurs projets réels dans différentes parties du monde visant à utiliser la technologie agrivoltaïque.
La science derrière la synergie
À la base, l'agrivoltaïque remet en question une hypothèse de longue date :-les fermes solaires et les terres agricoles s'excluent mutuellement. En élevant les panneaux, en espaçant les rangées pour accueillir les machines ou en installant des réseaux bifaciaux verticaux, ces systèmes permettent aux cultures de pousser sous ou entre les panneaux tout en générant de l'électricité propre au-dessus. Les avantages vont bien au-delà de l’efficacité foncière.
Dans la revue Renewable and Sustainable Energy Reviews, une évaluation approfondie a déterminé que plusieurs études ont prouvé que le rapport de surface équivalente (REA) était supérieur à 1,2, ce qui indique l'efficacité des systèmes agrivoltaïques par rapport à différents systèmes à usage unique- produisant jusqu'à 20 % de production agricole en plus. Dans certains cas, le REA atteignait 4,40, permettant ainsi de quadrupler-la production d'une parcelle de terrain donnée.
Les résultats de l’influence microclimatique valent également la peine d’être examinés. Les panneaux solaires donnent de l’ombre, ce qui entraîne une baisse de la température du couvert forestier et du sol ainsi qu’une diminution de l’évapotranspiration, ce qui entraîne une plus grande quantité d’humidité dans le sol. Cela est devenu particulièrement utile pour l'agriculture dans les zones sèches, car l'économie des ressources en eau dans des conditions climatiques sèches devient aujourd'hui très importante. De plus, il existe de nombreuses cultures, notamment les légumes à feuilles, les baies et les plantes fourragères, qui peuvent bien pousser à l'ombre de panneaux solaires avec une augmentation de rendement de plus de 10 %.
Histoires de réussite mondiales
Aucun projet n’illustre peut-être mieux les promesses de l’agrivoltaïque qu’une récente étude danoise de l’Université d’Aarhus. Les chercheurs ont installé deux types de panneaux solaires bifaciaux sur un site d'essai à Foulum : un système traditionnel incliné orienté au sud-et un système vertical orienté à l'est-ouest-. Les résultats ont été frappants. Les mélanges de blé et d'herbe-trèfle poussaient aussi bien entre les panneaux verticaux qu'en plein champ. "Même avec un peu d'ombre, le rendement par mètre carré est presque le même. Les cultures ne semblent pas gênées par la présence de panneaux solaires et apprécient la protection contre le vent qu'ils offrent", a expliqué le professeur Uffe Jørgensen du département d'agroécologie.
La configuration verticale s'est également révélée plus efficace-en termes d'utilisation du sol. Les chercheurs ont calculé que s’ils devaient produire la même quantité d’électricité et de nourriture sur des terres séparées, ils auraient besoin de 18 à 26 pour cent de superficie en plus. Et comme les panneaux n’occupent qu’environ 10 pour cent du champ, les équipements agricoles standards peuvent fonctionner sans interruption.
En Allemagne, la centrale de démonstration agrivoltaïque de 3,2 mégawatts de RWE à Bedburg teste trois solutions techniques différentes sur sept hectares. Les 6 100 modules solaires de l'installation produisent suffisamment d'électricité pour alimenter 1 044 foyers, tandis que les agriculteurs locaux récoltent du blé, de l'orge et des framboises dans les mêmes champs. Les premiers résultats sont encourageants : les récoltes ont été de bonne qualité et comparables en rendement à celles des sites gérés de manière conventionnelle.
La Chine a pris la tête du déploiement de l’agrivoltaïque à l’échelle mondiale. Le pays a entrepris un total de 513 projets agrivoltaïques de notoriété publique, représentant une capacité totale de 31 gigawatts au cours des dix dernières années. La centrale agrivoltaïque de Xiaozhaiba, qui s'étend sur 177 hectares, dans la province du Guizhou, a généré 1,82 milliard de kWh d'électricité depuis sa connexion au réseau en janvier 2023, avec plus de 701 millions de kWh produits au cours de la seule année 2025. Les agriculteurs de la zone de la centrale électrique ont réussi à planter sous les panneaux solaires des asparagus cochinchinensis, une plante médicinale qui prospère dans les environnements ombragés. Le projet a permis de louer plus de 600 mu de terrain et de créer des emplois pour plus de 120 personnes du village. Le projet agrivoltaïque a démontré le modèle qui pourrait générer plus de 20 000 yuans, soit environ 2 738 dollars américains par mu et par an. Selon les chercheurs, la capacité théorique de l'agrivoltaïque dans ce pays est supérieure à 60 000 gigawatts avec une utilisation des terres selon le principe de double utilisation des terres.
Économie : une nouvelle source de revenus pour les exploitations agricoles en difficulté
Les agriculteurs confrontés aux prix imprévisibles de leurs produits peuvent gagner beaucoup financièrement grâce à l’agrivoltaïque. Des chercheurs de l'Université Cornell révèlent que si une rangée d'un vignoble de raisin Concord est retirée et installée avec des panneaux solaires bifaciaux, l'agriculteur peut en bénéficier, ce qui pourrait lui rapporter jusqu'à 400 dollars par acre chaque année. "Ainsi, un agriculteur peut gagner environ 80 mille dollars", commente l'étude. Dans l'Illinois, l'agriculteur Matt Riggs prédit que l'agrivoltaïque pourrait lui rapporter environ 1 000 dollars par acre de terre utilisée pour l'agrivoltaïque et gagner 10 fois plus qu'auparavant.
Une étude de cas sur une ferme laitière publiée dans leJournal des sciences animalesont découvert que l'intégration de l'énergie solaire photovoltaïque dans les pâturages pourrait augmenter l'efficacité des terres jusqu'à 75 pour cent tout en aidant les producteurs à devenir moins dépendants des combustibles fossiles et à réduire les coûts de production. En Italie, une étude de cas sur la pomme de terre a montré que malgré une réduction de 15 pour cent du rendement des cultures sous ombrage, les systèmes agrivoltaïques ont atteint un ratio d'équivalent terre de 1,58 et un taux de rendement interne de 13 pour cent, réduisant ainsi l'écart avec le photovoltaïque monté au sol.
Défis et voie à suivre
Pourtant, l’agrivoltaïque n’est pas sans obstacles. Les critiques soulignent que ces systèmes sont généralement 20 à 90 % plus coûteux à installer que les systèmes photovoltaïques conventionnels. La sélection des cultures reste essentielle-alors que les légumes à feuilles et les vergers fonctionnent bien à l'ombre, les céréales, les plantes-racines et les légumineuses ont montré une plus grande sensibilité à une lumière réduite. Les agriculteurs expriment également leurs inquiétudes quant à la perte potentielle de productivité agronomique, au besoin de certitude à long terme-et à la complexité du travail autour des infrastructures solaires.
La politique rattrape cependant son retard. Rien qu'aux États-Unis, au moins 12 projets de loi agrivoltaïques ont été examinés dans neuf États en 2025. Le Conseil des services publics du New Jersey a récemment attribué 16 projets totalisant 52,06 mégawatts lors de la première sollicitation de son programme pilote agrivoltaïque à double usage. New York a proposé un crédit d'impôt pour la production agrivoltaïque pour inciter les agriculteurs à intégrer l'énergie solaire à la production agricole.
Un modèle pour l'avenir
Alors que les terres se raréfient et que la concurrence pour la production alimentaire et énergétique est à son paroxysme, l’agrivoltaïque semble être la solution au problème. Les expériences du Danemark, de l’Allemagne et de la Chine indiquent que nous pouvons produire à la fois de la nourriture et de l’énergie à partir du même territoire. Une conception appropriée, un soutien gouvernemental adéquat et des recherches en cours nous permettront de soutenir les fermes et d’assurer une vie décente dans les zones rurales tout en produisant l’énergie dont nous avons besoin à partir de la même zone.
