Qu’est-ce qu’une serre photovoltaïque ?

Associer production agricole et production d’énergie verte : c’est le principe de l’agrivoltaïsme. Les serres photovoltaïques s’inscrivent dans ce mouvement qui promeut un modèle agricole raisonné, préservant l’environnement, le climat et la souveraineté alimentaire. Depuis quelques années, les projets de serres intégrant des panneaux solaires se multiplient en France.

Qu’est-ce qu’une serre photovoltaïque ? Quels sont ses avantages ? Comment permet-elle de combiner la production agricole à celle d’énergies renouvelables ?

Engagé pour accompagner ses clients à maîtriser leurs budgets énergie, SirEnergies vous invite à découvrir cette solution agrivoltaïque.

Qu’est-ce qu’une serre photovoltaïque ?

La serre photovoltaïque – encore appelée serre solaire – associe les intérêts d’une serre classique à ceux d’une centrale photovoltaïque. Elle offre une réponse écologique au problème du chauffage des serres, souvent pointé du doigt.

Combiner les productions agricole et solaire

Les serres photovoltaïques sont des modèles d’agrivoltaïsme. Elles permettent d’optimiser à la fois la production agricole et la production solaire :

• Système d’agriculture intensive, la serre agricole favorise la culture maraîchère, l’horticulture ou toute autre culture agricole : légumes, fruits et fleurs peuvent s’épanouir sous cet abri protecteur, protégés des aléas climatiques. Pour l’agriculteur, c’est une hausse quasi assurée des rendements agricoles.

• Intégrés directement à la structure de la serre, les panneaux photovoltaïques produisent une électricité renouvelable , locale et verte. L’agriculteur peut choisir l’autoconsommation ou la revente, avec à la clé une réduction de sa facture énergétique et/ou des revenus complémentaires stables.

Quelle culture sous une serre photovoltaïque ?

Les serres photovoltaïques autorisent de nombreuses cultures agricoles, des fruits aux légumes, en passant par les fleurs, les plantes aromatiques et même les vignes.

Il est aussi possible d’opter pour une structure très sombre recouverte de modules solaires, idéale pour la germination des champignons.

Comment fonctionne une serre photovoltaïque ?

Les serres photovoltaïques fonctionnent comme toutes les installations solaires.

Intégrés directement au toit de la serre, les panneaux solaires produisent de l’électricité à partir de la luminosité du soleil. La rencontre entre les particules de lumière (photons) et les électrons des modules photovoltaïques produit un courant électrique continu. Celui-ci est transformé en courant alternatif par les onduleurs et injecté dans le réseau électrique interne.

La batterie stocke l’électricité pour couvrir les périodes de baisse du productible solaire. Elle n’est pas obligatoire. Cela dépend de l’option choisie par l’agriculteur entre autoconsommation totale, autoconsommation partielle et/ou revente de l’électricité solaire produite.

Quels sont les avantages de la culture sous serre solaire ?

Solutions d’agrivoltaïsme, les serres photovoltaïques présentent de nombreux avantages pour les agriculteurs. Elles conjuguent hausse des rendements agricoles et énergie moins chère, et ce sans empiéter sur la surface agricole au sol et sans nuire à la souveraineté alimentaire de la France.

Une protection des cultures aux aléas du climat

Sous serre photovoltaïque, les cultures agricoles profitent des bienfaits de la chaleur solaire et de conditions climatiques stables.

L’enveloppe hermétique protège les végétaux des intempéries, des bourrasques de vent et des variations trop fortes de température. Elle atténue les conséquences des orages de grêle ou des gelées tardives, de plus en plus fréquents en raison du changement climatique.

Une hausse des rendements agricoles

La serre solaire favorise la croissance des plantes grâce à une bonne maîtrise de la luminosité et de la chaleur. Elle permet l’allongement des cycles de production.

Elle optimise la rotation des cultures, grâce à des semis et des récoltes plus précoces. Elle permet également à l’agriculteur de diversifier ses productions, par exemple en cultivant des produits agricoles hors de leur zone d’origine (kiwi, avocat…).

En favorisant l’agriculture locale, les serres photovoltaïques soutiennent les circuits courts, créent de l’emploi de proximité et sécurisent la souveraineté alimentaire nationale.

Une baisse de la facture d’électricité

L’énergie produite par les panneaux photovoltaïques peut être utilisée en autoconsommation pour chauffer la serre et couvrir le besoin électrique. L’agriculteur peut aussi choisir de revendre l’énergie produite pour s’assurer un complément de revenu stable.

Qu’elle soit partielle ou totale, l’autoconsommation d’une énergie locale, verte et renouvelable réduit la facture énergétique et la dépendance au réseau public de distribution. Elle amortit la hausse continue des prix de l’électricité et du gaz.

Une image d’agriculteur engagé dans la transition énergétique

Avec la construction d’une serre photovoltaïque, tout agriculteur peut contribuer à l’effort national en faveur du développement des énergies renouvelables et de la transition énergétique.

La production d’énergie solaire et la réduction des émissions de gaz à effet de serre sont des atouts qu’il peut valoriser auprès de clients exigeants, en quête d’une consommation alimentaire plus respectueuse de l’environnement et du climat.

Serre photovoltaïque : comment maîtriser ses inconvénients ?

Les avantages des serres photovoltaïques peuvent aussi se retourner contre elles. Mais ces inconvénients peuvent être maîtrisés grâce à une optimisation de l’exploitation de l’installation solaire et une bonne gestion des conditions climatiques à l’intérieur de la serre.

Optimiser la lumière

Les plantes ont besoin de lumière pour la photosynthèse. L’intégration des panneaux solaires sur le toit doit respecter une luminosité favorable à la croissance des végétaux.

Des solutions techniques existent avec les modules photovoltaïques semi-transparents qui laissent passer une partie des rayons lumineux. Ils sont composés de cellules cristallines ou de cellules en couches minces en partie transparente.

Maîtriser la chaleur

Si la serre solaire maintient une douce chaleur tout au long de l’année, les températures extrêmes lors des canicules peuvent s’avérer brutales pour les cultures agricoles.

La solution : assurer un apport en eau adapté et une bonne aération de la serre pour maintenir une température supportable pour les végétaux.

Protéger des maladies

L’enveloppe hermétique de la serre photovoltaïque protège les plantations des maladies, comme le mildiou. Celui-ci s’attaque aux tomates et pommes de terre à la faveur de températures douces et de fortes pluies.

Mais, si une maladie s’attaque aux végétaux sous la serre, le confinement contribue à sa propagation rapide. Le maintien d’une bonne aération et un pilotage autonome de la température et de l’hygrométrie protègent des risques d’accumulation de l’humidité.

Assurer la pollinisation

La serre solaire protège les végétaux des insectes destructeurs. Mais elle barre aussi le passage aux insectes pollinisateurs bienfaiteurs.

La culture sous serre peut donc contraindre l’agriculteur à effectuer une pollinisation complémentaire manuelle ou mécanique. Il peut aussi essayer d’introduire volontairement des espèces pollinisatrices à l’intérieur du bâtiment.

Combien coûte une serre photovoltaïque ?

En moyenne, une serre photovoltaïque coûte 10 fois plus cher qu’un tunnel classique. Mais sa durée de vie est plus élevée, supérieure à 30 ans. Les coûts de construction, de maintenance et d’exploitation peuvent cependant être maîtrisés. L’étude de faisabilité technique et financière aide à cadrer le projet et son financement.

Optimiser l’installation solaire

Le prix des serres photovoltaïques varie en fonction de plusieurs critères : la puissance et la superficie du projet, le nombre et le type de panneaux solaires, l’ensoleillement, etc.

La construction d’une serre solaire permet d’optimiser l’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires pour maximiser la production d’énergie renouvelable.

En revanche, un projet d’installation de modules photovoltaïques sur une structure existante sera plus coûteux, en raison de la complexité des travaux. La difficulté ? Garantir la solidité et l’étanchéité du bâtiment existant.

Mobiliser les aides financières

Les agriculteurs bénéficient d’aides financières pour le financement de serres photovoltaïques. Ils ont notamment accès à la prime à l’autoconsommation. Son montant varie en fonction de la puissance de la centrale photovoltaïque.

En complément, certaines collectivités territoriales versent des subventions pour encourager le développement des énergies renouvelables et l’autoconsommation solaire. Les Chambres d’Agriculture sont les interlocutrices privilégiées des agriculteurs pour les renseigner sur les aides locales.

Calculer les économies et revenus complémentaires

L’étude de faisabilité d’un projet de serre photovoltaïque doit aussi prendre en compte les économies réalisées sur la facture d’électricité. Avec l’augmentation continue des prix de l’énergie, les économies sont exponentielles d’année en année.

En cas de revente de tout ou partie de l’énergie solaire produite, la serre solaire garantit aussi à l’agriculteur un revenu régulier et stable. Ce revenu complémentaire offre de la visibilité financière, dans un secteur d’activité aux rémunérations aléatoires.

Faire financer sa serre solaire par un investisseur ?

Pour faciliter le financement d’un bâtiment solaire, certains investisseurs proposent la prise en charge totale ou partielle des travaux de construction, ainsi que des coûts de maintenance et d’exploitation de la serre photovoltaïque.

Cette offre n’est cependant pas compatible avec l’autoconsommation. L’installation est en effet exploitée par l’investisseur qui se rémunère sur la vente de l’énergie solaire produite. L’agriculteur ne devient propriétaire de la serre et des panneaux solaires qu’à l’issue du bail d’une durée de 20 à 30 ans.

Les serres photovoltaïques sont une solution intéressante pour les agriculteurs qui souhaitent réaliser des économies sur leurs factures énergétiques, tout en s’engageant pour le développement des énergies renouvelables et une agriculture raisonnée. La première étape d’un projet de construction de serre solaire ? Faire réaliser une étude de faisabilité par une entreprise spécialisée et agréée. SirEnergies peut vous accompagner et vous mettre en relation avec nos partenaires.