Serres photovoltaïques La culture reste prioritaire

Depuis 2012, la station d‘essais légumiers Aprel (association provençale de recherche et d’expérimentation légumière) de Saint-Rémy de Provence (13) réalise des suivis agronomiques sous serres équipées de panneaux photovoltaïques de différents fournisseurs et « assembliers ». Ces suivis ont montré une perte de la transmission lumineuse* dans les abris photovoltaïques par rapport aux abris classiques. Quant à la répartition de lumière, elle est homogène et régulière au cours de la journée dans un tunnel plastique mais hétérogène et irrégulière dans une serre photovoltaïque. En parallèle, des enseignements ont été tirés sur le climat sous serre photovoltaïque : hétérogénéité, manque ou excès d’aération, réchauffement difficile au printemps. Outre ces enseignements sur le climat, un intérêt supplémentaire est le fonctionnement de l’Aprel : de manière originale, elle réalise ses expérimentations en décentralisation chez des producteurs en Provence-Alpes-Côte d’Azur. Avant tout projet, il est impératif de réaliser une étude technico-économique approfondie en prenant en compte les risques pour la production (ex. le décalage de précocité). Et, comme les conditions climatiques et la plus faible exposition lumineuse modifient les besoins des plantes en eau et nutriments, une adaptation complète des itinéraires techniques devient nécessaire.

Une étude récente de Wageningen University & Research (WUR) (Pays-Bas) sur les panneaux photovoltaïques (semi)transparents sur serre Venlo, tire le même constat que les dernières conclusions l’Aprel citées juste avant. Des efforts restent nécessaires pour rendre certaines techniques rentables pour une exploitation. Plusieurs scénarios sont présentés. Un nouveau projet de WUR en cours compare la transparence et la valeur d’isolation de différentes offres (dont Brite Solar, Soliculture et Physee) avant d’en étudier l’impact sur la production, la consommation d‘énergie et le rendement pour plusieurs espèces modèles. L’intention est qu’une partie de la toiture absorbe le spectre solaire pour l’énergie et qu’une autre partie le laisse passer pour le bénéfice des plantes. L’orientation de la serre est au cœur du dispositif.

Recherche transnationale

AGC, le fabricant japonais de verre implanté en Europe, va démarrer un projet avec l’institut Solliance Solar Research, une entreprise commune entre les Pays-Bas, la Belgique et l’Allemagne centrée sur les modules photovoltaïques de 2è génération (couches minces en CIGS**).

A l’échelle de l’Union européenne, un consortium a vu le jour en décembre 2019 pour piloter le projet SUCCESS (programme européen SOLAR-ERA.NET) sur les panneaux CIGS. Il rassemble Solliance, le CNRS via l’institut des matériaux de Nantes, l’institut allemand HZB et deux fabricants : Thermal Solutions (Pays-Bas) et Avancis (Allemagne - propriétaire du leader mondial chinois CNBM).

L’aventure solaire continue de s’écrire

L’introduction de modules à haute efficacité est très attendue. Le vocabulaire va s’enrichir avec des collecteurs solaires luminescents, des panneaux bi-faces (2 couches de verre sur le module photovoltaïque fabriqué sans cadre aluminium), des panneaux demi-cellules, des panneaux « contact arrière ». Citons encore des innovations de rupture avec les cellules HJT (hétérojonction de silicium) et les cellules pirovskite (PSC) de Solliance (divers partenaires français sont intervenus).

* transmission lumineuse PAR (photosynthetically active radiation) utile aux plantes.

**Cuivre, indium, gallium et sélénium