Selon pv magazine international.
L’agrivoltaïsme, qui consiste à installer des dispositifs solaires sur des terres agricoles, est une pratique de plus en plus acceptée dans le monde pour mettre en œuvre une énergie propre décentralisée sans impact sur l’utilisation des terres.
Des recherches de l’Oregon State University ont conclu que la colocalisation d’installations solaires et d’activités agricoles pourrait fournir 20 % de la production totale d’électricité aux États-Unis. Selon les chercheurs, les installations agro-voltaïques à grande échelle pourraient en effet réduire les émissions de carbone de 330 000 tonnes par an, tout en ayant un impact « minime » sur les rendements des cultures.
Selon l’article, il faudrait une superficie à peu près de la taille de l’État du Maryland pour que l’agrovoltaïque couvre 20 % de la production d’électricité aux États-Unis. Cela représente 33 670 km², soit 1 % des terres agricoles américaines aujourd’hui. Globalement, les scientifiques estiment que 1% de la superficie agricole totale, si elle était convertie en centrale solaire photovoltaïque, pourrait répondre à tous les besoins énergétiques mondiaux.
Il existe différentes manières d’installer des appareils agro-voltage. Une méthode courante consiste à soulever les panneaux pour permettre à l’équipement agricole ou au bétail de se déplacer librement en dessous. Une autre tendance actuelle consiste à installer les panneaux photovoltaïques à la verticale, en laissant de grands espaces libres entre les rangées.
États-Unis
À Somerset, en Californie, des panneaux solaires verticaux Sunzaun de conception allemande ont été installés dans un vignoble. Ceci pourrez vous intéresser : Résultats AEW Dynamite du 16 novembre 2022. L’installateur Sunstall a développé l’installation, qui se compose de 43 modules de 450 W connectés à un micro-onduleur et à deux batteries.
La conception minimaliste permet un simple dispositif de fixation à deux pôles à travers deux trous dans les cadres du module, éliminant ainsi le besoin de tout système de rayonnage lourd. Les modules solaires bifaciaux produisent de l’énergie des deux côtés d’une installation montée verticalement.
Dans les systèmes conventionnels conçus pour une orientation horizontale, les rails utilisés pour fixer le panneau au dispositif de support sont souvent coupés pour s’adapter à la taille du panneau prévu. Si cela change après l’achat de tous les autres composants, le projet peut être retardé pendant que les rails sont reconfigurés pour s’adapter à la nouvelle taille de panneau. Avec la conception de Sunzaun, ajustez simplement l’espacement entre chaque poteau pour s’adapter aux tailles de panneau changeantes. Si nécessaire, il est possible de régler la hauteur du panneau par rapport au sol.
Allemagne
Des scientifiques de l’Université des sciences appliquées de Leipzig ont étudié l’impact potentiel d’un très large déploiement de systèmes photovoltaïques orientés à l’ouest et à l’est sur le marché allemand de l’énergie. Lire aussi : Ludovic Beyhurst a quitté Antibes pour Podgorica. Il semble que ces installations pourraient avoir un effet bénéfique sur la stabilisation du réseau du pays, offrant une meilleure compatibilité avec les activités agricoles que les installations photovoltaïques conventionnelles au sol.
Les scientifiques ont découvert que les systèmes photovoltaïques verticaux étaient capables de déplacer la production solaire pendant les périodes de forte demande d’électricité et de fournir plus d’électricité pendant les mois d’hiver, réduisant ainsi la réduction de la production solaire pendant ces périodes.
« Si un dispositif de stockage avec une puissance de charge et de décharge de 1TW et une capacité de 1TWh est intégré dans le modèle de système énergétique, des économies de CO2 allant jusqu’à 2,1Mt sont réalisées. /a basé sur 70% de modules verticaux orientés à l’est. ouest et 30% du module incliné au sud, préciser. Au final, même s’il peut sembler irréaliste d’atteindre un taux de 70% de plantes verticales, un pourcentage inférieur est suffisant pour avoir un effet bénéfique. »
Japon
Au Japon, Luxor Solar KK, la filiale japonaise du fabricant allemand de modules Luxor Solar, a installé un système photovoltaïque vertical de 8,3 kW sur le parking d’une entreprise de transformation du riz appartenant à Eco Rice Niigata. Lire aussi : « La maison du bon sens », écologique et vertueuse de Yann Arthus-Bertrand, se situe près de Dreux.
« Les voitures seront garées entre les supports verticaux », a déclaré Uwe Liebscher, PDG de Luxor Solar KK, au magazine pv. L’objectif d’un tel système est de prouver son efficacité tout au long de l’hiver, ainsi que la production d’énergie supplémentaire créée par la réflexion de la lumière sur la neige. Cependant, la région de Niigata est connue pour ses fortes chutes de neige, qui peuvent atteindre 2 à 3 m en hiver. »
Le système orienté au sud comprend des modules solaires à hétérojonction de Luxor Solar, des solutions de montage du spécialiste allemand du PV vertical Next2Sun et des onduleurs du japonais Omron. L’installation fournira de l’électricité à une usine de transformation du riz située à proximité. La ville de Nagaoka a participé au financement du projet à hauteur d’environ 13 950 €.
« L’installation verticale occupe un minimum d’espace sur la ferme, tandis que les cultures bénéficient de plus de 85% de la lumière. Cela garantit un équilibre optimal entre le solaire et l’agriculture, ce qui est essentiel au Japon, a-t-il déclaré. De cette manière, nous pouvons mettre en place des systèmes agrovoltaïques sur des exploitations de cultures arables, telles que le blé, la pomme de terre ou le riz, à grande échelle. »
France
En France, TotalEnergies et le spécialiste de l’agrovoltaïque InVivo ont ouvert un démonstrateur agrivoltaïque vertical de 111kW. Selon TotalEnergies, cette installation pilote aura pour objectif d’étudier l’impact du système photovoltaïque sur la production agricole et la biodiversité, le stockage du carbone et la qualité de l’eau.
« Nous sommes convaincus que les synergies entre la production d’électricité verte, de biogaz et de produits agricoles sont une des réponses à notre indépendance énergétique et alimentaire », a déclaré Thierry Muller, directeur général de TotalEnergies Renouvelables France.
Suède
Un groupe de scientifiques de l’Université de Mälardalen, en Suède, a développé un modèle de dynamique des fluides computationnelle (CFD) qui facilite l’analyse du microclimat dans les projets photovoltaïques verticaux. Les simulations DFC sont utilisées pour résoudre des équations complexes pour le flux de solides et de gaz à travers et autour des corps, qui peuvent être utilisées pour analyser le microclimat dans les systèmes agrovoltaïques.
« Les modèles agrovoltaïques seront de plus en plus utilisés dans la conception et la prise de décision pour les nouvelles installations, car ils peuvent analyser/prédire les changements de microclimat en fonction de l’emplacement et du type de système agrovoltaïque », a déclaré le chercheur Sebastian Zainalli au magazine pv.
L’étude a enregistré une baisse de 38% de l’intensité du rayonnement solaire sur les surfaces au sol qui sont à l’ombre des modules PV verticaux.
Les principes clés
Aux États-Unis, le United States National Renewable Energy Laboratory a classé les facteurs de succès des projets agrovoltaïques en cinq catégories :
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