Certaines idées novatrices semblent émerger du jour au lendemain, tandis que d'autres prennent racine plus lentement et attendent les bonnes conditions pour prospérer.
Le photovoltaïque est un système dans lequel les panneaux solaires et les cultures vivrières coexistent sur le même terrain.
Les fondateurs de l’Institut Fraunhofer des systèmes à énergie solaire, Adolf Goetzberger et Armin Zastrow, ont été les pionniers de ce concept en 1981.
À cette époque, la production d’énergie photovoltaïque était coûteuse et les ordinateurs rares: ils ont donc étudié les équations du système à double usage sur la calculatrice de poche programmable et publié un article intitulé Kartoffeln unterm Kollektor (pomme de terre sous le panneau). .
Adolf Gotsberg a souligné plus tard que c'est une raison très facile à accepter, car la pomme de terre pousse mieux sous une petite ombre.
Trente-cinq ans plus tard, le monde semble avoir préparé leurs idées.
Depuis 2010, le prix des panneaux solaires a chuté de plus de 50%, et de nombreux agriculteurs ont constaté qu'il était plus rentable de faire pousser des cultures sous des immenses baies solaires.
Pour tout agriculteur, cette évolution est économiquement significative, mais elle a progressivement instauré un jeu qui pourrait compromettre la sécurité alimentaire mondiale.
Agrovoltaics Il est un moyen de se débarrasser du dilemme est-à-dire si elle est en mesure de satisfaire le désir avide du monde pour la nourriture et de l'énergie dans laquelle il y a un problème clé: les agriculteurs peuvent obtenir la même nourriture à un panneau solaire sa fabrication?
De plus en plus de recherches montrent qu'ils peuvent le faire.
Trop d'ombres nuisent aux cultures, trop peu de dommages à la quantité de production d'énergie. Inclination et un espacement approprié entre le réseau de panneaux solaires a été la clé de la bonne combinaison d'électricité et la production de cultures.
En 2010, Christian Dupraz et ses collègues de l'Institut national français d'agriculture ont créé la première ferme de recherche agronomique près de Montpellier.
Ils ont planté deux cultures en plein soleil, tandis que les autres cultures utilisaient des panneaux photovoltaïques à densité standard, qui produisaient le plus d'électricité. À travers des panneaux solaires.
À la fin des trois saisons de croissance, les cultures de panneaux à pleine densité ont perdu près de 50% de leur productivité, ce qui n’est pas particulièrement surprenant. Aussi productif que possible.
La chercheuse Hélène Marrou a expliqué que la laitue est adaptée aux conditions de faible luminosité en augmentant la taille des feuilles et a également écrit dans un article de 2013 que l'approvisionnement en eau peut être limité Demande en eau
«Nous avons montré dans cette expérience que l’utilisation de PVP (système de production d’énergie photovoltaïque) pour couvrir les cultures légumières irriguées permet d’économiser de 14% à 29% de l’eau évaporée, en fonction du niveau d’ombre et de la culture.
Sur la base des résultats de l’étude française, le chercheur allemand Adolf Goetzberger de l’Institut Fraunhofer a officiellement commencé à discuter de la faisabilité des exploitations agricoles à grande échelle.
Sur un tiers des terres agricoles situées près du lac de Constance, en Allemagne, ils ont installé 720 panneaux solaires double face, ce qui leur permet de capter la lumière d'en haut et d'en bas.
En France, leurs installations de panneaux sont élevées au-dessus du sol, permettant à la plus grande partie de la lumière du jour d’atteindre les cultures et de déplacer l’équipement de gros équipements agricoles.
En septembre 2016, les chercheurs ont raccordé l'installation pilote solaire au réseau et ont planté du blé d'hiver, du céleri, des pommes de terre et du trèfle.Après la première année, la production totale d'aliments et d'électricité était supérieure à celle récoltée tous les deux mètres carrés. 60% plus élevé.
Par rapport au trèfle qui pousse au soleil, le trèfle est le meilleur, la productivité est seulement inférieure d’environ 5% par rapport à la parcelle sans panneaux solaires, le rendement en pommes de terre, blé et céleri est réduit d’environ 19%.
Benedikt Klotz, assistant étudiant à l'Institut Fraunhofer, a expliqué: «La production d'électricité globale dépasse de loin les pertes agricoles».
Klotz a déclaré que l’objectif est d’améliorer cet objectif à l’avenir et que l’étude pilote est prévue pour trois ans.
"En fin de compte, nous espérons mener APV (agro-photovoltaïque) dans la phase de préparation de l'industrie pour la construction à grande échelle."
Supposons que toute la laitue cultivée aux États-Unis soit convertie en système photovoltaïque agricole, ce qui pourrait doubler la capacité installée totale du pays.
Quelle est la taille de ceci? C'est un problème résolu par des recherches récentes sur des modèles.
Par exemple, Joshua Pearce, un ingénieur de l'Université technique du Michigan, s'est demandé ce qui se passerait si un panneau solaire était installé sur une exploitation viticole en Inde.
Compte tenu de l'ombre du raisin, lui et ses collègues ont créé un modèle informatique d'ordre technique et économique, insérez un numérique, a constaté que par rapport à l'agriculture traditionnelle, la valeur économique des fermes de raisin indiens peut être augmenté de plus de 15 fois, la production de raisin n'a pas diminué. Si la terre Ce double usage se produit en Inde, de sorte que la production d'énergie pourrait suffire à alimenter 15 millions de personnes.
Pearce et ses collègues ont également étudié la culture de la laitue aux États-Unis et on suppose que si toute la production de laitue aux États-Unis est convertie en système agricole, la production d'électricité photovoltaïque peut augmenter de 40 à 70 gigawatts.
De ce point de vue, ce chiffre représente près de deux fois la capacité installée de l'ensemble de la production d'énergie photovoltaïque aux États-Unis à la fin de 2017.