Cultiver en produisant de l’électricité: installations agrivoltaïques Insolight

«Le développement d’installations agrivoltaïques n’était pas vraiment prévu», raconte Laurent Coulot, CEO d’ Insolight. En 2015, il crée la start-up Insolight avec Mathieu Ackermann, CTO, et Florian Gerlich, architecte produit. Le trio travaille alors sur le développement de modules solaires pour les installations photovoltaïques, avec une technologie qui se veut encore plus efficace que ce qui existe déjà. Insolight souhaite faire partie d’une solution durable au problème de l’énergie, et ce de manière très concrète, en développant et en mettant en œuvre de nouvelles techniques. Lors de ses échanges avec les spécialistes de la branche et les leaders du marché, l’entreprise se rend compte que la concurrence directe est très forte. Elle concentre donc ses efforts sur l’agrivoltaïque, un segment plus restreint et encore en grande partie inexploité. «Nous avons pu mettre à profit nos connaissances dans un domaine qui offre encore un potentiel d’innovation très important.» Comme la certification de nouveaux composants est un processus de longue haleine, les ingénieur·e·s d’Insolight utilisent la technique existante des installations photovoltaïques et des serres, et la développent en vue d’une utilisation dans le domaine agricole.

Insolagrin: stimuler la croissance, protéger les cultures et produire de l’énergie durable 

Cette technique mise au point récemment s’appelle Insolagrin et est utilisée dans l’agriculture. Elle stimule la croissance des cultures en leur apportant la quantité appropriée de rayonnement solaire et les protège de la pluie et de la grêle. Parallèlement, les agriculteurs·trices ont la possibilité de produire de l’électricité – une belle opportunité de s’engager dans un autre secteur d’activité. Insolagrin repose sur des modules solaires translucides qui produisent en même temps de l’électricité. L’installation s’étend telle un toit au-dessus des cultures et remplace ainsi les tunnels en plastique et les serres. Les modules solaires sont contrôlables et dirigent la lumière du soleil le long des cellules solaires vers les plantes, ce qui favorise leur croissance. En cas de conditions météorologiques défavorables, les agriculteurs trices peuvent modifier la position des panneaux à l’aide d’une application, ce qui permet de protéger les cultures de la pluie, de la grêle ou d’un rayonnement solaire trop important. Les modules photovoltaïques bifaciaux semi-transparents sont également des fournisseurs d’énergie. Les panneaux concentrent les rayons du soleil et produisent ainsi de l’électricité. Les agriculteurs·trices ont la possibilité de l’utiliser pour leur propre consommation ou de l’injecter dans le réseau électrique.

Une application appelée Insoinsights permet de piloter facilement l’installation. Tous les paramètres de monitoring y sont enregistrés. La particularité: en plus des données habituelles nécessaires à une installation photovoltaïque dans le domaine de l’énergie, l’application intègre également des données sur les conditions météorologiques et environnementales, notamment la lumière, la température ou l’humidité. Désormais, les agriculteurs·trices ont le choix entre utiliser une application automatisée qui oriente l’installation en fonction de la durée du rayonnement solaire quotidien, ou piloter l’installation individuellement. Un atout de taille: Insoinsights collecte les données et analyse le pilotage. Il en résulte une boucle de feed-back qui permet aux utilisateurs·trices de gagner en précision lors du réglage de l’installation.

Quatre années de développement

Il a fallu près de quatre ans pour passer de l’idée à la première installation. «Ce fut une période intense. Nous avons fait de nombreux essais et apporté sans cesse des améliorations», explique Laurent Coulot. La technique Insolagrin a été utilisée pour la première fois dans la culture des framboises. Dans le cadre d’un projet pilote commun avec Agroscope et Romande Energie, Insolight a comparé, entre juillet 2021 et mars 2023, la qualité des framboises cultivées sous une installation agrivoltaïque d’Insolight avec celle des framboises cultivées sous une serre traditionnelle. Le résultat a été concluant puisque la teneur en sucre et le poids se sont révélés être les mêmes. De plus, l’installation a produit environ 11 mégawattheures d’électricité solaire sur 165 m². Depuis mai 2023, les installations agrivoltaïques sont désormais utilisées par des exploitations privées. D’autres projets en Suisse et à l’étranger sont dans les starting-blocks, et des essais avec des arbres fruitiers sont également prévus.

Avant l’installation, les ingénieur·e·s d’Insolight vérifient avec leur clientèle les principaux paramètres requis pour une exploitation réussie, notamment la hauteur et la largeur de la surface à cultiver, les distances entre les rangées et l’utilisation de machines. La superficie minimale pour une exploitation rentable s’élève actuellement à 5000 m². Le principe est le suivant: plus la surface est importante, plus le rendement des cultures et de l’énergie est efficace.  

Un soutien en matière de capital et de savoir-faire

Le marché de l’énergie est un marché très concurrentiel, régi par les coûts et peu enclin à l’innovation. Trouver des investisseurs est un défi. «Lors du premier tour de financement, les investisseurs comprennent que tout n’est pas encore au point», nous explique Laurent Coulot. «Mais plus le projet avance, plus les attentes sont élevées. Voici la leçon que j’en tire: il est important d’identifier le plus tôt possible qui a réellement envie de comprendre le projet.» Energie 360° a rapidement compris le potentiel d’Insolight: «Ce produit est une solution innovante qui répond à deux défis majeurs de notre époque: la transition énergétique et l’agriculture durable», explique Metin Zerman, responsable des investissements dans les start-up chez Energie 360°. «Insolight dispose d’une solide compréhension de la technologie et est capable de transformer sa vision en réalité. Avec le soutien du fonds Smart Energy pour l’innovation, nous espérons aider Insolight à développer son véritable potentiel et à apporter une contribution positive à l’avenir énergétique de la Suisse.»

Fixer définitivement des conditions d’admission claires

L’attribution d’autorisations pour les installations agrivoltaïques constitue un défi de taille. Les conditions d’admission ne sont pas encore clairement définies par la Confédération et les cantons. «Il est d’autant plus important maintenant d’avoir suffisamment de partenaires pour faire avancer le sujet. Plus il y aura d’entreprises intéressées par l’agrivoltaïque, plus il y aura de chances pour que des dispositions légales soient adoptées dans ce domaine: des conditions d’autorisation claires et des possibilités de subventionnement, afin de rendre le tout pertinent en termes d’économie et de politique énergétiques», explique Laurent Coulot.

Recourir à l’agrivoltaïque n’est pas seulement rentable pour les agriculteurs·trices en raison du revenu supplémentaire généré par l’électricité solaire. Cela leur permet également d’économiser les frais liés au déblaiement et à l’élimination des films puisque les tunnels en plastique sont remplacés. Une situation gagnant-gagnant pour l’environnement et les finances. «Notre objectif est de développer une solution qui associe durablement l’agriculture et la production d’énergie, non seulement en Suisse, mais aussi dans le monde entier.»