Sous les panneaux solaires, l'humain et la biodiversité : regards croisés sur l'agrivoltaïsme

La Lettre Droit Sciences des territoires

#INTERDISCIPLINARITÉS

Copiloté par Alexandra Langlais, directrice de recherche CNRS à l’Institut de l'ouest : droit et Europe (Iode, UMR6262, CNRS / Université de Rennes), et soutenu par la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI) du CNRS, le projet de recherche Prime 80 intitulé « Les installations agrivoltaïques : des infrastructures vertes 2.0 ? » (2023-2025) a une genèse singulière : il est né en Arizona au sein de Biosphère 21, lors du lancement scientifique d’un des axes du Centre international de recherche (International Research Center) IRC Global Grand Challenges (CNRS / Université d’Arizona). L’un des points marquants de la première rencontre de cet axe consacré aux solutions du nexus alimentation, énergie, eau à grande échelle — l’agrivoltaïque — est la grande diversité disciplinaire aussi bien du côté de l’université d’Arizona que de celui du CNRS. Cette diversité ne bénéficiait toutefois pas du même niveau de structuration de part et d’autre de l’Atlantique, nécessitant l’organisation d’une communauté scientifique de chercheurs et chercheuses français. C’est ainsi qu’est né ce projet de recherche consacré à l’agrivoltaïsme et à son articulation avec la biodiversité. Ce projet regroupe des représentants de cinq instituts du CNRS — CNRS Sciences humaines & sociales, CNRS Écologie & environnement, CNRS chimie, CNRS ingénierie, CNRS Terre & univers —, ainsi que des représentants de l’Inrae, du Cirad et des universités de Lorraine, Rennes, Amiens et de Chimie Paris Tech.

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    Biosphère 2 est une immense installation expérimentale fermée située à Oracle, en Arizona, qui sert de laboratoire grandeur nature pour les sciences du système Terre. Le CNRS y mène d'importantes collaborations scientifiques à travers des structures dédiées.

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Station expérimentale Inrae de La Pugère près d'Avignon © Ronan Marrec

Ce projet de recherche repose sur deux objectifs principaux. Porté par CNRS Sciences humaines & sociales en partenariat avec CNRS Écologie & environnement, il avait, en premier lieu, pour ambition de penser l’agrivoltaïque au-delà de la technologie. Ce terme est ici entendu dans un sens large, celui retenu par le dictionnaire Larousse comme étant « l’ensemble cohérent de savoirs et de pratiques dans un certain domaine technique, fondé sur des principes scientifiques ». Plus encore, il renvoie au fonctionnement d’une installation, en l’espèce, agrivoltaïque. Les travaux de recherche à ce sujet ne manquent pas. De façon non exhaustive, ils concernent le choix des panneaux photovoltaïques, leur épaisseur, leur rotation ainsi que les différents impacts (effets sur la réduction de l’évapotranspiration, impact de l’ombrage sur la production des cultures…) sur différents types de culture (viticulture, arboriculture, élevage…) Ces réflexions s’inscrivent, par ailleurs, dans un contexte particulier, celui du changement climatique. Ce dernier constitue un paramètre essentiel de ces recherches lorsqu’il s’agit de tester la conciliation entre la production d’énergie renouvelable et la production agricole. La focale mise sur cette synergie a accordé in fine peu de place à l’analyse du rôle joué par l’humain. Les recherches en droit en particulier, et plus largement en sciences humaines et sociales, témoignent de ce besoin de donner corps à ce mariage inédit entre la production agricole et celle de l’énergie renouvelable. Ce besoin a abouti à une définition juridique, donnant ainsi naissance au concept scientifique d’agrivoltaïque2.

Plus encore, le recours à une définition juridique, avec la loi n°2023-175 du 10 mars 2023 relative à l'accélération de la production d'énergies renouvelables relative aux énergies renouvelables3, a pour finalité de traduire cette synergie souhaitée4. Selon l’article L 314-36 du code de l’énergie, une installation agrivoltaïque est définie comme « une installation de production d'électricité utilisant l'énergie radiative du soleil et dont les modules sont situés sur une parcelle agricole où ils contribuent durablement à l'installation, au maintien ou au développement d'une production agricole ». Cette définition générale est complétée par des critères qualifiants et disqualifiants. En effet, « est considérée comme agrivoltaïque une installation qui apporte directement à la parcelle agricole au moins l'un des services suivants, en garantissant (…) une production agricole significative et un revenu durable (…) ». Les services visés sont :

  • l'amélioration du potentiel et de l'impact agronomiques ;

  • l'adaptation au changement climatique ; 

  • la protection contre les aléas ; 

  • l'amélioration du bien-être animal. 

En revanche, « ne peut pas être considérée comme agrivoltaïque une installation qui porte une atteinte substantielle à l'un des services (susmentionnés) ou une atteinte limitée à deux de ces services ». De même, « ne peut pas être considérée comme agrivoltaïque une installation qui présente au moins l'une des caractéristiques suivantes : 1° Elle ne permet pas à la production agricole d'être l'activité principale de la parcelle agricole ; 2° Elle n'est pas réversible ». Précisés par décret et arrêté, ces critères sont le fruit de consensus entre scientifiques, acteurs et décideurs politiques. Ce cadre juridique constitue un marqueur important pour la recherche en interdisciplinarité : il reflète notamment la teneur des débats scientifiques en termes de surface ou de rendement exigé et est également le révélateur de conflits larvés ou de nouveaux conflits. 

Dans le même temps, les contentieux juridiques qui naissent à l’issue de l’implantation de ces installations agrivoltaïques sont également l’expression visible de cette nécessité de considérer pleinement l’humain dans ce duo agriculture/énergie renouvelable. Les voisins de ces installations, en raison notamment des nuisances visuelles, figurent notamment parmi les parties requérantes. Plus largement, ce sont des questions de justice et donc de réduction des inégalités — qu’elles soient d’origine territoriale ou environnementale — qui sont au cœur de ces conflits. 

En second lieu, ce projet de recherche avait également pour ambition de penser l’agrivoltaïque au-delà du couple agriculture/énergie renouvelable pour considérer la place accordée à la biodiversité. L’intitulé de la loi de mars 2023 précitée est clair : il s’agit d’accélérer la production d’énergies renouvelables. Pour ce faire, des conditions favorables sont prévues en faveur de la production d’énergies renouvelables telles que les conditions d’obtention de la dérogation espèces protégées. Par principe, ces espèces bénéficient d’une protection stricte (article L 411-1 du Code de l’environnement). De façon dérogatoire, des activités peuvent être autorisées à titre exceptionnel si trois conditions cumulatives sont réunies (article L 411-2 du Code de l’environnement) : il n’existe pas d’autre solution alternative satisfaisante ; la destruction d’espèces protégées ne doit pas nuire au maintien, dans un état de conservation favorable, des populations des espèces concernées dans leur aire de répartition naturelle ; le projet doit être justifié par l’un des cinq motifs prévus  parmi lesquels figurent une raison impérative d’intérêt public majeur. Pour ce motif, un récent décret promulgué en 20235 a créé un régime de présomption de la raison impérative d’intérêt public majeur des projets de production d’énergie dont l’énergie renouvelable. Il s’agit de faciliter la preuve, par le porteur de projet, de la satisfaction de cette condition et donc de l’obtention de la dérogation espèces protégées. Si certains considèrent que cette mesure aura un impact limité sur l’obligation de dépôt d’une demande de dérogation, elle a toutefois pour effet de lancer un signal fort : celui d’une possible hiérarchisation entre des intérêts environnementaux. 

C’est dans cet esprit que les perspectives de cette recherche en cours d’écriture ont été pensées au sein de ce projet. 

Présentées comme une innovation en raison du couplage entre la production agricole et celle de l’énergie renouvelable, les installations agrivoltaïques amènent une réflexion sur les différentes formes de traitement interdisciplinaires des systèmes complexes pour renforcer l’intégration de l’ensemble des enjeux. Dans cette recherche, il s’agit de considérer pleinement la biodiversité dans la matrice. Sont ainsi explorés le potentiel de préservation de la biodiversité des installations agrivoltaïques en travaillant sur l’existence d’une superposition des réseaux électriques et des réseaux écologiques, de même que la place accordée à la transition agroécologique lors de la mise en place des installations agrivoltaïques. Cette vision territoriale et parcellaire de la relation entre installations agrivoltaïques et biodiversité met ainsi au cœur de la réflexion la nécessaire résolution de conflits entre intérêts environnementaux, des facettes multiples de la durabilité d’une activité, mais aussi du partage de l’espace entre humains et non humains. 

C’est dans le cadre d’une école thématique internationale et interdisciplinaire — Agrivoltaics: definition, challenges and implementation - A multidisciplinary and international approach — organisée en juin 2026 à Saint-Malo — que ces questionnements scientifiques et perspectives ont pu être rediscutés, et continuent de l’être.

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    Dupraz C., Marrou H., Talbot G., Dufour L. 2011, Combining solar photovoltaic panels and food crops for optimising land use: Towards new agrivoltaic schemes, Renewable Energy, vol. 36, no 10 : 2725-2732.

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    Loi publiée dans le Journal officiel du 11 mars 2023.

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    Il s’agit d’une définition juridique nationale qui diffère selon les pays qui ont, eux aussi opté pour une définition juridique de l’agrivoltaïque. 

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    Décret n°2023-1366 du 28 décembre 2023 pris pour l'application, sur le territoire métropolitain continental, de l'article L. 211-2-1 du code de l'énergie et de l'article 12 de la loi n° 2023-491 du 22 juin 2023, Journal officiel du 30 décembre 2023.

Contact

Alexandra Langlais
Institut de l'Ouest : Droit et Europe (IODE)