L'agri-photovoltaïque n'est pas nouveau et c'est un sujet qui préoccupe les agriculteurs et les ingénieurs depuis dix ans déjà. Mais l'agri-photovoltaïque ne signifie pas à lui seul l'autosuffisance en électricité. L'alimentation entraîne une énorme dépendance vis-à-vis de l'exploitant du réseau, d'une part en raison des changements constants des tarifs de rachat et d'autre part en raison des limitations de la puissance de raccordement au réseau. Seule la combinaison avec des batteries de stockage pour optimiser l'autoconsommation et le développement d'un propre réseau de courant continu pour une autoconsommation très efficace ou une vente directe aux voisins permet d'atteindre une véritable autarcie et indépendance.

Si nous examinons brièvement les faits, la manière dont nous pourrions réaliser le plus facilement le tournant énergétique devient claire. Actuellement, l'agri-photovoltaïque produit 14 gigawatts-crête dans le monde. Rien qu'en Allemagne, le potentiel technique est d'environ 1700 gigawatts-crête. L'exploitation de cet énorme potentiel de surface entraînera toutefois des problèmes dans le réseau public, qui n'est pas en mesure de gérer une énergie aussi discontinue. L'avantage pour l'agriculteur est que les coûts sont inférieurs à ceux des installations photovoltaïques sur les toits, ce qui permet d'utiliser deux fois plus de surface.

L'agri-photovoltaïque consiste à utiliser simultanément plusieurs fois la surface agricole disponible. D'une part, par la production agricole traditionnelle de plantes et, d'autre part, par différents types de superstructures photovoltaïques. Ainsi, l'utilisation agricole actuelle sur la même surface de terrain permet de produire de l'électricité solaire, qui est généralement injectée dans le réseau public et génère un revenu supplémentaire.

Qu'une prairie soit partiellement recouverte de panneaux photovoltaïques et que des moutons, des chèvres, des vaches ou des poules paissent en dessous, ou que la prairie soit fauchée plusieurs fois par an, c'est tout aussi réalisable qu'une exploitation normale de champs avec des panneaux solaires offrant suffisamment de hauteur et de distance pour les batteurs. Les fruits en espalier ou les baies cultivées sous des panneaux solaires donnent des rendements particulièrement intéressants. Les serres entièrement recouvertes de panneaux solaires sont utiles pour les plantes ombragées ou celles qui ont de toute façon besoin de lumière artificielle. Il existe des installations agri-photovoltaïques pour les élevages de crabes ou de poissons qui, grâce à leur intensité thermique, produisent l'électricité nécessaire directement sur le toit.

Il existe des concepts photovoltaïques très différents pour l'agri-PV. Selon l'application, il existe des modules solaires translucides ou pivotants, des modules opaques fixes ou des ponts de modules coulissants. Les possibilités sont multiples, mais le développement accru de l'agri-photovoltaïque nécessite une extension supplémentaire du réseau afin de pouvoir garantir des puissances de raccordement plus élevées adaptées à l'installation photovoltaïque mise en place. Cette extension est coûteuse et complexe. Ni l'exploitant du réseau ni l'agriculteur ne veulent le payer. C'est pourquoi l'agri-photovoltaïque n'est souvent utilisé que de manière réduite, sur des surfaces plus petites adaptées à la puissance de raccordement, voire pas du tout.

Il convient également de mentionner la protection des plantes sous les panneaux solaires contre les fortes pluies, la grêle, le gel et la chaleur, ce qui sera de plus en plus important à l'avenir dans un environnement où les catastrophes naturelles se multiplient en raison du changement climatique. On a constaté que les plantes situées sous les panneaux solaires consomment moins d'eau. De même, la température au niveau des plantes est plus basse de quelques degrés, ce qui permet de refroidir les modules solaires et de les faire fonctionner plus efficacement. En été, lorsqu'il y a le plus de soleil, la consommation d'énergie pour la pompe à eau ou le refroidissement est également la plus élevée pour certains types de culture et l'électricité nécessaire est immédiatement disponible. Pour les ouvriers agricoles, il est en outre beaucoup plus agréable de travailler à l'ombre ou à l'abri des intempéries.

L'efficacité énergétique est encore plus avantageuse lorsque l'électricité autoproduite peut être utilisée beaucoup plus pour la propre exploitation – et pas seulement lorsque le soleil brille, mais aussi le soir et la nuit. Qu'il s'agisse de pompes à chaleur ou à eau, de maisons d'habitation, d'étables, de faneuses, de machines à traire, de systèmes de refroidissement, de ventilation, de chauffage ou d'autres machines et consommateurs, tous peuvent être alimentés par leur propre électricité. Mais l'installation de traite, par exemple, fonctionne lorsque l'installation solaire ne fournit pas encore ou plus toute l'énergie nécessaire, ou encore la batterie de ponte, qui devrait également être chauffée pendant la nuit. Toute cette électricité doit alors être achetée au prix fort sur le réseau. Il est possible de contourner ce problème en stockant les excédents d'énergie pendant la journée dans une batterie personnelle, de préférence une batterie au sel durable, plutôt que dans le réseau. Ainsi, l'électricité produite par l'entreprise est également disponible la nuit.

Ces systèmes de stockage par batterie à base de sodium sont entièrement recyclables, composés exclusivement de matériaux écologiques et ont une durée de vie extrêmement longue. Leur durée de vie est estimée à au moins 15 ans et ils ne nécessitent aucun entretien. Il s'agit d'une technologie éprouvée depuis plus de vingt ans. Ces accumulateurs sont livrables immédiatement grâce à de courtes distances de transport. Les systèmes de batteries utilisent exclusivement des produits issus de chaînes de valeur européennes. Les matières premières proviennent également d'Europe. Les batteries au sodium sont extrêmement robustes et fonctionnent même à des températures de -20° à +60° Celsius. Elles peuvent être installées presque partout – il faut juste qu'elles soient sèches. Le rendement de la batterie est de 90%. Elles possèdent une densité énergétique élevée et sont absolument sûres : elles ne brûlent pas, elles n'explosent pas, rien ne peut fuir. C'est pourquoi aucune mesure de construction n'est nécessaire avant leur installation.

«De l'éco-électricité stockée dans des éco-batteries», telle est la devise de l'entreprise suisse innovenergy^®.
Pour en savoir plus sur ces systèmes de stockage d'énergie par batteries au sel, consultez le site web du fabricant : www.innov.energy

DConnect^® est un concept d'application pour un propre réseau de courant continu. Le point central est le DC-Link avec sa tension de courant continu librement sélectionnable. L'énergie solaire est envoyée dans le DC-Link via des AMPT et s'écoule dans la batterie de stockage, qui a également besoin de courant continu. Grâce aux pertes de conversion extrêmement faibles, l'efficacité énergétique est proche de 99 %. Tous les consommateurs DC équipés de convertisseurs DC/DC, comme l'éclairage ou les stations de recharge électrique, sont également reliés au DC-Link. Diverses machines peuvent fonctionner directement grâce à des convertisseurs de fréquence ou le courant est acheminé vers le réseau de courant alternatif de la maison via un onduleur. Un générateur de secours ou de prise de force peut également être intégré. Les producteurs et les consommateurs du réseau DC s'équilibrent de manière autorégulée. Les excédents d'énergie peuvent toujours être injectés dans le réseau public, mais cela sera moins important, car tous vos consommateurs étaient auparavant alimentés par votre électricité. Et, les surplus peuvent être gérés de manière à ce que l'injection corresponde aux puissances de raccordement.

Plus d'informations sur le site : 
www.dc-connect.systems