Introduction

Produire des aliments de manière durable présente de nombreux défis, tels que le changement climatique, la lutte intégrée contre les ravageurs, la satisfaction des besoins en irrigation des cultures, la hausse des coûts énergétiques et l'instabilité de l'approvisionnement en électricité. Les serres offrent une solution en prolongeant les saisons de culture, en protégeant les cultures des conditions climatiques extrêmes et en éliminant les ravageurs – l'un des principaux facteurs qui motivent l'adoption de structures agricoles protégées pour les cultures à forte valeur ajoutée (tomates, poivrons et autres cultures horticoles). Cependant, les serres engendrent également de nouveaux besoins énergétiques pour le chauffage, le refroidissement et l'irrigation. Ces défis sont particulièrement importants dans les zones où l'accès au réseau électrique est limité.

Pourquoi le solaire pour les serres ?

L'énergie solaire s’impose comme une solution efficace pour alimenter les serres, notamment dans les régions où les sources d'énergie traditionnelles sont rares ou coûteuses. Parmi ses avantages, on peut citer ce qui suit:

Forte irradiation solaire dans les zones à faible accès à l’énergie : de nombreuses régions ayant un accès limité à l’électricité reçoivent un ensoleillement abondant, ce qui fait de l’énergie solaire un choix logique pour alimenter les exploitations agricoles.

Correspondance entre la charge et la production: Les pics de demande énergétique des serres, notamment pour l'irrigation et la ventilation, coïncident souvent avec les heures de pointe d'ensoleillement. Cette concordance naturelle rend l'énergie solaire particulièrement efficace.

Modularité : les systèmes solaires sont hautement évolutifs, permettant aux agriculteurs d'adapter les installations à la taille de leurs exploitations, des petites parcelles d'arrière-cour aux fermes commerciales de taille moyenne.

Observations de terrain : Afrique de l'Est

De récents projets pilotes en Afrique de l'Est démontrent le potentiel transformateur de l'intégration de systèmes photovoltaïques8 dans les serres de petite et moyenne taille. Même des installations modestes (1 à 2 kW) ont permis aux agriculteurs de :

• faire fonctionner des ventilateurs électriques, des systèmes d’irrigation goutte à goutte et des pompes à faible consommation d’énergie ;
• prolonger la production pendant les mois les plus chauds ou les plus froids, améliorant ainsi à la fois la sécurité alimentaire et la stabilité des revenus.

Exemple : En Éthiopie, un système photovoltaïque semi-transparent de 1,5 kW installé sur une serre de 300 m² alimente les pompes d’irrigation et les ventilateurs tout en offrant un éclairage optimal pour les tomates (figure 16). Les agriculteurs ont constaté une production annuelle et une diminution de l’incidence des ravageurs.

Leçons tirées

L’importance de la conception

L'orientation (idéalement nord-sud) et le choix des matériaux de la serre influencent significativement les performances agricoles et la production d'énergie solaire. Des panneaux photovoltaïques semi-transparents peuvent être intégrés aux toitures des serres, produisant de l'électricité tout en modulant la lumière pour une croissance optimale des plantes.

Pour les petits exploitants agricoles, la bâche plastique doit avoir une épaisseur d'au moins 150 à 200 microns pour assurer sa durabilité. Les fournisseurs locaux sont souvent recrutés par l'intermédiaire des coopératives agricoles ou du ministère de l'Agriculture.

Le stockage par opposition à une utilisation intelligente

Le stockage sur batterie reste un composant coûteux. De nombreux systèmes performants fonctionnent en synchronisant la consommation d'énergie avec l'ensoleillement, par exemple en irriguant pendant la journée, plutôt qu'en s'appuyant sur l'énergie stockée. Des approches innovantes, comme la réutilisation de composants de drones pour constituer des systèmes à batterie, sont à l'étude pour réduire les coûts.

La capacité locale est essentielle

La réussite des projets de serres solaires dépend de la disponibilité de techniciens locaux capables d'installer et d'entretenir les systèmes. Le renforcement des capacités techniques locales doit être une priorité, parallèlement à l'intensification de l'intégration solaire.

Politique et incitations

Les politiques gouvernementales telles que les subventions ou les exonérations de droits d'importation pour les composants solaires facilitent l'adoption de serres solaires. Plaider en faveur de politiques de soutien peut être un facteur de transformation pour le déploiement à grande échelle de ces solutions.

Implications pour le réseau

Les serres solaires peuvent améliorer la production alimentaire dans les régions à faible accès à l’énergie, réduire la dépendance aux générateurs diesel et au réseau électrique, diminuer les émissions de carbone et accroître la résilience face aux fluctuations des prix de l'énergie. Bien que chaque contexte soit unique, le partage des innovations et des leçons tirées entre régions peut accélérer l'adaptation et l'efficacité de l'intégration agroénergétique.

Appel à l'action

Si vous explorez des idées similaires ou avez découvert des innovations en matière d'intégration énergétique agricole, vos expériences sont précieuses. Le partage des connaissances entre les différents contextes nous aide tous à nous adapter plus rapidement et plus efficacement aux défis d'une production alimentaire durable.

Nous encourageons les membres du réseau à partager leurs expériences, leurs succès comme leurs échecs au sein des espaces de discussion dédiés tels que ECHO Conversations.