Une solution agrivoltaïque pour la culture de la canne à sucre

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D’après pv magazine International

Une équipe de recherche de l’Université fédérale d’Alagoas au Brésil a étudié comment les installations agrivoltaïques pourraient être intégrées dans les champs de canne à sucre et a constaté que cette combinaison était bénéfique, tant pour le rendement électrique que pour le rendement agricole.

« Notre analyse a montré que le rendement des cultures était plus élevé dans l’environnement agrivoltaïque que dans l’environnement conventionnel », a déclaré Leonardo Faustino Lacerda de Souza, auteur principal de l’étude, à pv magazine International. « Ces performances, combinées à la production électrique, ont conduit à des valeurs élevées d’efficacité d’utilisation des terres. C’est pertinent pour un État comme Alagoas, où la canne à sucre couvre environ 324 500 hectares, répartis sur 67 municipalités. »

Les chercheurs ont effectué leurs mesures et analyses sur un système agrivoltaïque de 71,4 kW orienté au sud, déployé en 2022 sur un champ de canne à sucre appartenant à l’usine Santa Clotilde, adjacente au campus de l’Université fédérale d’Alagoas, dans la ville de Maceió.

Le système comprend sept structures de montage, composées de deux colonnes et d’un axe horizontal de 15 m chacune. Les colonnes sont composées de profilés creux rectangulaires en acier de 250 x 150 mm, tandis que les poutres transversales sont constituées de poutres profilées de 200 mm de hauteur, 75 mm de largeur et 25 mm de profondeur. Les poutres assurent la stabilité latérale et transfèrent les charges, tandis que les colonnes servent de support vertical principal.

Une capacité de photosynthèse plus élevée

« Le système permet de varier l’espacement entre les unités structurelles indépendantes, ce qui modifie le niveau d’ombrage sur les cultures », ont déclaré les universitaires. « La structure est ancrée à l’aide de blocs de fondation renforcés, ce qui garantit sa stabilité sous les charges environnementales. »

Grâce à une série de tests et de simulations réalisés à l’aide du logiciel PVsyst, le groupe de recherche a constaté que les modules photovoltaïques atteignaient en moyenne 9 068 kWh par mois, avec un facteur de capacité de 124,36 kWh/kW et un taux de rendement de 16,88 %, les meilleurs et les pires mois étant respectivement décembre et avril.

L’analyse a également montré que le rendement de la canne à sucre dans le système agrivoltaïque était supérieur à celui d’une zone de culture de référence sans panneaux solaires. Le rendement des tiges de canne à sucre dans les zones agrivoltaïques s’est avéré supérieur de 43,2 % à celui de la zone de référence, ce que les scientifiques ont attribué à une capacité de photosynthèse plus élevée. « Nous en déduisons que le rendement de la canne à sucre reflète l’indice de surface foliaire (LAI) plus élevé tout au long de la croissance dans le système agrivoltaïque », ont noté les chercheurs.

Ces résultats ont également été attribués à la capacité du système photovoltaïque à ajuster les distances entre les unités et à modifier les niveaux d’ombrage au-dessus des cultures. « Notre objectif principal était de fournir les outils analytiques nécessaires à la conception et à l’évaluation des performances des systèmes APV sur la canne à sucre à tout moment », ont-ils  conclu.

Leurs travaux sont disponibles dans l’étude « Systèmes agrophotovoltaïques dans les cultures de canne à sucre − Une étude de cas brésilienne », publiée dans Energy Conversion and Management.

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