Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE) ont développé, en partenariat avec la société VOEN Vöhringer GmbH & Co. KG, basée à Fronreute près de Ravensburg, des modules photovoltaïques suffisamment légers pour être intégrés aux systèmes classiques de protection contre les intempéries utilisés pour les cultures spécialisées, telles que les vergers. Parallèlement, différentes solutions d'installation sur les structures de support existantes ainsi que sur de nouveaux systèmes de protection sont testées. La semaine dernière, l'équipe du projet a inauguré une première installation pilote sur des cerisiers au sein de l'exploitation fruitière Vöhringer.
Les installations agri-photovoltaïques classiques reposent généralement sur des structures en acier massif, spécialement conçues, qu'il faut implanter sur des terres agricoles non cultivées ou à grands frais entre les rangées d'arbres ou d'arbustes. Le fournisseur VOEN et le Fraunhofer ISE expérimentent une approche alternative sur une parcelle de cerisiers en Haute-Souabe. Le système repose sur les structures déjà en place, destinées aux filets ou films de protection. En raison de la charge limitée que ces structures peuvent supporter, le consortium a conçu un module léger de moins de 5 kg par mètre carré, avec une puissance installée pouvant atteindre 420 kilowatts par hectare.
« Ce concept novateur permet de répondre à deux défis majeurs qui rendent l'agri-photovoltaïques plus onéreuse que les installations photovoltaïques au sol : les coûts élevés de construction des supports et ceux du montage des modules », explique Felix Basler, chef de projet au Fraunhofer ISE. « En plus du développement de modules légers et économiques, nous avons conçu et testé diverses solutions pour les intégrer facilement aux systèmes classiques de protection contre les intempéries utilisés dans les cultures spécialisées. » Le résultat peut désormais être observé sur le site d'Obstbau Vöhringer, à Berg près de Ravensburg. L'installation de démonstration couvre deux rangées de cerisiers sur une longueur d'environ 40 mètres.
© Fraunhofer ISE / Foto: Lars MaurerL'inauguration officielle de cette installation photovoltaïque a eu lieu le 4 avril dernier, sur l'exploitation fruitière Vöhringer
Une protection des cultures maintenue
« Le montage est particulièrement simple, que ce soit dans le cadre d'une nouvelle installation ou d'un équipement ultérieur », souligne Leo Vöhringer, chef de projet chez VOEN. « Notre priorité était d'adapter le concept agri-PV aux pratiques de l'arboriculture, et non l'inverse. La protection éprouvée des cultures contre les intempéries et autres nuisances reste pleinement assurée dans notre solution. » Lorsque cette protection n'est pas requise, elle peut être repliée et rangée sous les modules solaires. L'équipe du projet suit de près la production électrique de l'installation ainsi que la récolte des cerises tout au long de l'année, avec une évaluation prévue d'ici à fin 2025.
L'agri-photovoltaïque permet une valorisation double des surfaces agricoles. Les effets de synergie sont particulièrement marqués en arboriculture : les plantes bénéficient d'une ombre partielle et d'une protection contre les aléas climatiques, tandis que les modules photovoltaïques profitent du microclimat sous-jacent, qui favorise leur refroidissement et améliore leur rendement par temps chaud. Dans le cadre du projet, l'équipe de recherche a simulé, à l'aide d'un logiciel dédié, les dimensions optimales des modules afin d'éviter toute incidence négative de l'ombrage sur les rendements des cerisiers. Rien que dans le sud du Bade-Wurtemberg, plus de 5 000 hectares de vergers sont déjà équipés de filets ou de films plastiques : ces surfaces pourraient accueillir des systèmes agri-photovoltaïques, offrant ainsi un potentiel considérable.
Un projet soutenu à l'échelle régionale
Le projet de recherche « VOEN e-crops – Modules solaires flexibles pour systèmes de protection contre les intempéries dans les cultures spécialisées » bénéficie du soutien du ministère de l'Économie, du Travail et du Tourisme du Land de Bade-Wurtemberg, dans le cadre du programme Invest BW.
Pour plus d'informations :
Leo Vöhringer
VOEN Vöhringer GmbH & Co. KG
Eyber Straße 9
88273 Fronreute
Tél. : +49(0)7502 97795-0
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