Le Fraunhofer ISE teste un système agrivoltaïque avec panneaux légers de moins de 5 kg/m2

Des scientifiques de l’Institut Fraunhofer ISE pour les systèmes d’énergie solaire, en collaboration avec VOEN Vöhringer de Fronreute près de Ravensburg, ont développé des modules photovoltaïques suffisamment légers pour être appliqués aux systèmes de protection contre les intempéries pour les cultures spécialisées telles que les arbres fruitiers.
Ils testent également différentes solutions pour fixer les modules légers aux sous-structures existantes et pour de nouveaux systèmes de protection contre les intempéries. En avril, l’équipe du projet a inauguré une première usine pilote sur des cerisiers à la ferme fruitière Vöhringer.

Les systèmes agricoles photovoltaïques courants sont construits sur des sous-structures massives en acier spécialement construites à cet effet. Le fournisseur de protection contre les intempéries VOEN et le Fraunhofer ISE testent un concept alternatif dans une cerisaie en Haute-Souabe. Pour ce faire, ils utilisent les sous-structures existantes pour les filets et les films de protection. En raison de la capacité de charge limitée, le consortium du projet a développé un concept de module léger adapté avec un poids inférieur à 5 kilogrammes par mètre carré et une production potentielle de 420 kilowatts par hectare.

« Le nouveau concept s’attaque à deux facteurs qui rendent les systèmes agri-PV plus chers que les systèmes photovoltaïques au sol : les coûts plus élevés de construction du système de montage et d’installation des modules PV. En plus de développer des modules légers et abordables, nous avons conçu et testé diverses solutions pour leur installation simple sur des systèmes de protection contre les intempéries traditionnels dans les cultures spécialisées », explique Felix Basler, chef de projet chez Fraunhofer ISE.

Les résultats peuvent désormais être consultés chez Obstbau Vöhringer à Berg près de Ravensburg. L’installation de démonstration construite sur place s’étend sur deux rangées de cerisiers d’une longueur d’environ 40 mètres.

« La structure est extrêmement simple, qu’il s’agisse d’une nouvelle construction ou d’une solution de modernisation. Il était important pour nous d’aligner un concept agro-PV avec les pratiques fruitières et non l’inverse. Notre concept maintient la protection établie des cultures contre les intempéries et autres influences néfastes. Lorsque la protection contre les intempéries n’est pas nécessaire, elle peut être rangée sous les modules solaires », explique Leo Vöhringer, chef de projet chez VOEN.

L’équipe du projet surveillera la production d’électricité de la centrale et la récolte des cerisiers tout au long de l’année et évaluera les données fin 2025. L’agrivoltaïsme permet une double utilisation efficace des terres agricoles. En particulier dans la culture fruitière, les plantes bénéficient d’un ombrage partiel et d’une protection contre les intempéries, tandis que les modules photovoltaïques sont refroidis par le microclimat qui se trouve en dessous et produisent ainsi plus d’électricité lors des journées chaudes.

Dans le cadre du projet, l’équipe de recherche a utilisé un logiciel spécialement développé pour simuler la taille optimale du module, qui garantit néanmoins que le rendement des cerisiers n’est pas affecté par l’ombrage. Rien que dans le sud du Bade-Wurtemberg, plus de 5000 hectares d’arbres fruitiers sont recouverts de filets ou de films. Le potentiel de ces zones pourrait être mieux exploité grâce à des concepts agro-PV. Le projet de recherche « VOEN e-crops – Modules solaires flexibles pour les systèmes de protection contre les intempéries dans les cultures spéciales » est financé par le ministère de l’Économie, du Travail et du Tourisme du Land de Bade-Wurtemberg dans le cadre du programme Invest BW.

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