L’agrivoltaïque dans le canton de Zurich: exploiter les potentiels économiques et maîtriser les risques

L’agrivoltaïque peut permettre de combiner l’agriculture et la production d’électricité dans le canton de Zurich. L’étude de faisabilité fait état de potentiels économiques, mais aussi d’incertitudes liées à la localisation et des exigences strictes en matière de planification et d’autorisation.

Le tournant énergétique et la pression sur les surfaces agricoles exigent des solutions innovantes. L’agrivoltaïque permet d’utiliser les surfaces à la fois pour l’agriculture et pour la production d’énergie. L’étude de faisabilité dans le cadre des «Pilotprojekte Agri-Photovoltaik im Kanton Zürich» a examiné huit sites potentiels pour des projets de l’agrivoltaïque dans le canton de Zurich du point de vue agronomique et économique et fournit des informations importantes pour la politique et la pratique.

En principe réalisable – production hivernale d’électricité parfois très élevée

L’analyse montre que les installations agrivoltaïques sont en principe réalisables et offrent parfois des opportunités d’investissement intéressantes. La rentabilité varie toutefois fortement en fonction du type d’installation, de sa taille et des conditions locales. Des estimations de coûts particulièrement fiables existent pour les systèmes verticaux, alors que des incertitudes subsistent pour les systèmes de suivi plus complexes.

Les rendements énergétiques spécifiques des installations agrivoltaïques varient en fonction du type d’installation, entre 1100 et 1470 kWh/kWc par an en moyenne, soit des valeurs supérieures à celles des installations photovoltaïques classiques sur toiture. Les différences sont particulièrement marquées en ce qui concerne la production saisonnière:

• Les systèmes de suivi à deux axes et à un axe présentent les rendements énergétiques absolus les plus élevés et une production hivernale d’électricité particulièrement généreuse.
• Les systèmes verticaux ont des rendements globaux plus faibles, mais présentent la part d’électricité hivernale la plus élevée.
• Les installations fixes surélevées affichent un rendement annuel légèrement plus élevé que les systèmes verticaux, mais une part d’électricité hivernale plus faible.

Ces différences sont déterminantes pour la rentabilité, car l’électricité produite en hiver est particulièrement demandée dans le système énergétique suisse.

Les modèles de consommation sur place et les communautés d’électricité locales (CEL) peuvent améliorer nettement la rentabilité, mais ne sont pas réalisables sur tous les sites. De plus, leur mise en œuvre nécessite une coordination complexe entre l’agriculture, l’aménagement du territoire, les gestionnaires de réseaux et les investisseurs.

Des défis liés à l’expérience pratique

L’identification de sites appropriés est complexe et incertaine. Les procédures d’autorisation sont complexes et parfois floues sur le plan juridique, notamment en ce qui concerne les exigences de la loi sur l’aménagement du territoire. Il n’existe pas non plus d’expérience pratique, en particulier pour les applications sur les terres cultivées et les prairies.

D’un point de vue agronomique, les installations agrivoltaïques offrent des opportunités telles que la protection contre les conditions météorologiques extrêmes ou des avantages microclimatiques, mais elles nécessitent un savoir-faire spécifique et une planification minutieuse. En même temps, il faut tenir compte de la charge sur le sol et de la productivité agricole.

Un potentiel économique aux variations importantes

Les installations agrivoltaïques étudiées présentent de grandes différences selon leur emplacement et leur type. Les coûts d’investissement varient entre 1100 et 2500 francs/kWc, connexion au réseau comprise. Dans un cas extrême, les coûts d’investissement se sont élevés à 4000 francs/kWc. Les coûts supérieurs à 1700 francs/kWc sont principalement liés à des installations de petite taille et/ou complexes. Les coûts de production de l’électricité se situent majoritairement entre 4,5 et 7,5 centimes/kWh après subvention, ou entre 7,5 et 12 centimes/kWh avant subvention. L’agrivoltaïque peut ainsi produire de l’électricité à un coût compétitif par rapport à d’autres nouvelles technologies de production d’électricité.

Des rendements optimaux pour les exploitations agricoles

Pour les variantes les plus attractives sur le plan économique, l’étude indique un potentiel de rendement financier de 8000 à 16 000 francs/ha/an. Sur une durée de vie supposée de 25 ans, cela correspond à une valeur nette actualisée de 200 000 à 400 000 francs/ha. En revanche, les modèles de financement externe étudiés proposent des taux de location de 10 à 20 francs/kWc, soit de 2500 à 10 000 francs/ha/an, ou de 62 500 à 250 000 francs/ha sur 25 ans, selon la puissance installée. L’investissement propre peut ainsi permettre des rendements nettement plus élevés, mais il nécessite des capitaux et une disposition à prendre des risques.