Évaluation de l’efficacité énergétique des systèmes agrivoltaïques bifaciaux

Dans un contexte de transition énergétique accélérée, les systèmes agrivoltaïques bifaciaux émergent comme une innovation prometteuse, fusionnant production agricole et génération d'énergie solaire. Ces installations permettent de cultiver des terres tout en captant l'énergie du soleil via des panneaux photovoltaïques capables d'absorber la lumière sur leurs deux faces.

En 2025, avec la montée des défis climatiques et la nécessité de diversifier les sources d'énergie renouvelable, évaluer leur efficacité énergétique devient crucial. Cet article explore les principes, méthodes d'évaluation et perspectives de ces systèmes.

Qu’est-ce que l’agrivoltaïsme bifacial ?

L'agrivoltaïsme bifacial repose sur l'installation de panneaux solaires bifaciaux au-dessus ou parmi les cultures agricoles. Contrairement aux panneaux monofaciaux traditionnels, les bifaciaux captent non seulement la lumière directe du soleil sur leur face avant, mais aussi la lumière réfléchie par le sol ou les plantes sur leur face arrière. Cela augmente potentiellement le rendement énergétique de 10 à 30% selon les conditions environnementales, comme l'albédo du sol ou l'orientation des panneaux.

En France, le décret d'avril 2024 a encadré ces pratiques, définissant des critères stricts pour garantir que l'activité agricole reste prioritaire. Des initiatives internationales, comme en Italie avec le DM Agrivoltaico, soulignent l'intégration de ces systèmes avec des trackers pour optimiser l'exposition solaire. Ces avancées technologiques permettent une double utilisation des terres, réduisant les conflits d'usage entre agriculture et énergie.

Les méthodes d’évaluation de l’efficacité énergétique

Pour évaluer l'efficacité énergétique, plusieurs indicateurs clés sont utilisés. Le coût nivelé de l'électricité (LCOE) est central : des études montrent que les systèmes agrivoltaïques bifaciaux sur trackers à axe unique présentent un LCOE jusqu'à 23% inférieur à celui des installations fixes, grâce à une meilleure capture de la lumière diffuse. Cela se traduit par une production d'énergie plus rentable, avec des rendements pouvant atteindre 45% supplémentaires dans des contextes spécifiques comme les oliveraies, où les panneaux verticaux minimisent l'ombrage tout en protégeant les cultures.

D'autres métriques incluent le rendement photovoltaïque global, mesuré en kWh par m², et l'impact sur la productivité agricole. Des modélisations 3D, intégrant des facteurs comme la hauteur des panneaux et l'espacement, aident à simuler des scénarios. En 2025, des outils avancés, issus de recherches comme celles de l'ADEME, intègrent la biodiversité et la mitigation climatique pour une évaluation holistique. Le marché mondial des panneaux bifaciaux, évalué à plus de 23 milliards de dollars en 2024, prévoit une croissance rapide, soulignant leur viabilité économique.

Les avantages énergétiques et agronomiques

Les avantages sont multiples. Énergétiquement, ces systèmes boostent la production d'électricité par hectare, avec des revenus complémentaires pour les agriculteurs estimés entre 1 500 et 5 000 euros par hectare annuellement. Agronomiquement, l'ombrage partiel réduit l'évapotranspiration, protégeant les cultures des stress thermiques, comme observé dans des essais sur prairies où la biomasse reste stable malgré l'installation solaire.

De plus, l'intégration de la biodiversité renforce la durabilité : des projets visent à concevoir des écosystèmes résilients, favorisant la pollinisation et la santé des sols. En 2025, avec un marché agrivoltaïque global approchant les 5 milliards de dollars et une croissance annuelle de 11,5%, ces systèmes s'imposent comme une réponse aux enjeux de souveraineté énergétique et alimentaire.

Les défis et perspectives

Malgré ces atouts, des défis persistent. L'investissement initial reste élevé, bien que compensé par un LCOE bas. Des questions sur l'impact paysager et la compatibilité avec certaines cultures nécessitent des études cas par cas. Les perspectives sont optimistes : des conférences nationales en 2025 explorent comment l'agrivoltaïsme atténue les effets du changement climatique, avec des innovations comme les panneaux semi-transparents pour maximiser la lumière aux plantes.

En conclusion...

L'évaluation de l'efficacité énergétique des systèmes agrivoltaïques bifaciaux révèle un potentiel transformateur pour une agriculture durable et une énergie propre. En équilibrant production alimentaire et électrique, ces technologies pavent la voie vers un avenir résilient. Pour explorer des solutions personnalisées et expertes, consultez les services d'AGRIVOLTIS.

Sources :
https://www.pv-magazine.fr/2023/09/13/les-dispositifs-agrivoltaiques-sur-tracker-a-axe-unique-ont-un-lcoe-inferieur-aux-installations-fixes/
https://www.pv-magazine.fr/2024/02/21/lagrivoltaique-bifacial-pour-les-oliveraies/
https://www.fortunebusinessinsights.com/fr/industry-reports/bifacial-solar-panels-market-100291
https://www.fermesolaire.fr/magazine/comprendre-la-rentabilite-de-lagrivoltaisme-en-2025
https://univdatos.com/fr/reports/agrivoltaic-market
https://ser-evenements.com/conference-agrivoltaisme-2025/

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