Conception d’un système agrivoltaïque pour l’oléiculture

Une équipe de recherche espagnole a mis au point un système photovoltaïque pour les oliveraies intensives sur le pourtour méditerranéen. Selon les scientifiques, le système doit garantir des niveaux élevés de transparence afin d’éviter un impact négatif sur le rendement des olives.D’après pv magazine International
Une équipe de recherche de l’Université de Jaén en Espagne a conçu une nouvelle configuration de système agrivoltaïque pour les applications dans les oliveraies existantes dans la région méditerranéenne. Ils présentent leur proposition dans l’étude “Potential of agrivoltaics systems into olive groves in the Mediterranean region” (Potentiel des systèmes agrivoltaïques dans les oliveraies de la région méditerranéenne), publiée dans Applied Energy.
L’oliveraie se caractérise par une forte densité de plantation, avec une distance de 3,5 m entre les rangées d’arbres et de 1,5 m entre les arbres individuels. Les panneaux sont installés avec un espacement de 1,7 m entre les rangées pour éviter l’ombrage. « Cette conception particulière permet à la machine de récolte, qui peut avoir une hauteur maximale de 3,5 m, de passer au-dessus des oliviers », expliquent les universitaires.
Le système consiste en une installation équipée de modules photovoltaïques composés de plusieurs cellules photovoltaïques intercalées, qui, selon les chercheurs, garantissent un niveau élevé de transparence. Les modules ont un angle d’inclinaison de 30 degrés, sont orientés vers le sud et sont installés sur une canopée surélevée située à 4 m au-dessus d’oliviers d’une hauteur moyenne de 2 m.
Niveaux de transparence Image : DR
Les scientifiques ont en effet déclaré que le système devait garantir des niveaux élevés de transparence afin d’éviter un impact négatif sur le rendement des olives. « La transparence fait référence à la surface proportionnelle du module qui n’est pas occupée par les cellules photovoltaïques, peut-on lire dans le texte. Cette valeur est ensuite multipliée par le coefficient de transmission optique du verre pour calculer la transparence globale du module ».
Grâce à une série de simulations, l’équipe de recherche a évalué les niveaux de transparence du système pour trois cultivars d’olives différents et neuf sites de culture d’olives représentatifs. Elle a pris en compte des indicateurs tels que la capacité photovoltaïque, la production d’énergie, les émissions de CO2 évitées et la création d’emplois.
Niveaux de production d’énergie au m2. Image : DR
L’analyse a montré que les niveaux de transparence varient entre 0,57 et 0,71, et que les valeurs les plus basses peuvent être observées dans des endroits où le rayonnement solaire est plus élevé, comme en Égypte et en Tunisie. « L’optimisation du modèle en considérant uniquement les mois correspondant au cycle de croissance des olives peut réduire la transparence requise, augmentant ainsi la capacité photovoltaïque installée jusqu’à 3,5 % », ont ajouté les universitaires, notant que dans les endroits où le rayonnement solaire incident en hiver est plus faible, la transparence diminue davantage par rapport à la moyenne annuelle et à d’autres sites où la distribution du rayonnement est plus uniforme tout au long de l’année, comme l’Égypte ou le Maroc.
« Les travaux futurs devraient évaluer l’impact de la suppression de la lumière ultraviolette (UV) sur la croissance des oliviers lorsque les modules PV sont installés au-dessus des oliviers, étant donné que l’encapsulant en verre absorbe cette partie spécifique du spectre solaire », concluent-ils.