Définition et caractéristiques d’une ferme solaire

Une ferme solaire est une installation de plusieurs panneaux solaires photovoltaïques connectés entre eux et installés sur un terrain dédié. Ces panneaux transforment la lumière du soleil en électricité suivant le mécanisme décrit dans le paragraphe suivant. Les principales composantes d’une ferme photovoltaïque sont : Les panneaux solaires qui captent la lumière du soleil ; Les onduleurs qui convertissent le courant continu en courant alternatif compatible avec le réseau électrique et la plupart des appareils électriques ; Les structures peuvant être fixes ou mobiles (trackers solaires) ; Les câbles électriques qui transportent l’électricité produite ; Les transformateurs qui modifient la tension de l’électricité produite ; Les systèmes de supervision qui assurent le bon fonctionnement et la sécurité de l’installation ; Les dispositifs de protection électriques et environnementaux (parafoudres, etc.). Cette liste n’est pas exhaustive : d’autres éléments peuvent être ajoutés en fonction de l’envergure et du contexte du projet.

Comment les fermes solaires fonctionnent-elles ?

Comme c’est le cas pour toute centrale solaire, le fonctionnement d’une ferme solaire repose sur le principe de la conversion photovoltaïque. Lorsque les rayons du soleil frappent les cellules photovoltaïques des panneaux qui contiennent un ou des matériaux semi-conducteurs (généralement du silicium), elles libèrent des électrons, créant un courant électrique continu. Ce courant est ensuite acheminé vers les onduleurs qui le transforment en courant alternatif compatible avec le réseau électrique. Une fois l’électricité produite, deux options s’offrent à vous : L’injection dans le réseau : l’électricité verte est injectée sur le réseau électrique pour être revendue à un fournisseur d’électricité. L’autoconsommation : l’électricité verte est consommée sur place (l’excédent peut être stocké dans des batteries pour un usage ultérieur). À noter : l'énergie produite dépend de plusieurs facteurs comme l’ensoleillement du site, la qualité des panneaux et l’efficacité des onduleurs. Une bonne gestion de la production est donc essentielle pour maximiser la rentabilité de votre ferme solaire.

Ferme solaire : fonctionnement, avantages et démarches

Le Solaire Photovoltaïque, Les énergies renouvelables

- Il y a 7 mois

Vous cherchez à diversifier vos revenus ou à valoriser un terrain inutilisé ? Vous souhaitez participer activement à la transition énergétique tout en générant des revenus stables ? La ferme solaire peut répondre à ces attentes. Elle constitue un projet d’énergie renouvelable à fort potentiel, capable de s’adapter à différents types de terrains. Son installation permet de produire de l’électricité de manière durable et de réduire efficacement son empreinte carbone.

Comment fonctionne une ferme solaire ? Quels sont ses avantages ? Quelle surface de terrain est nécessaire ? Quelles démarches faut-il entreprendre pour en installer une ? Dans cet article, nous explorons en détail tout ce que vous devez savoir pour lancer votre projet.

Qu’est-ce qu’une ferme solaire ?

Une ferme solaire, aussi appelée centrale photovoltaïque au sol (ou champ de panneaux solaires photovoltaïques), est une installation qui produit de l’électricité à grande échelle grâce à des panneaux solaires photovoltaïques.

Une ferme solaire est une installation de plusieurs panneaux solaires photovoltaïques connectés entre eux et installés sur un terrain dédié. Ces panneaux transforment la lumière du soleil en électricité suivant le mécanisme décrit dans le paragraphe suivant.

Les principales composantes d’une ferme photovoltaïque sont :

Les panneaux solaires qui captent la lumière du soleil ;
Les onduleurs qui convertissent le courant continu en courant alternatif compatible avec le réseau électrique et la plupart des appareils électriques ;
Les structures peuvant être fixes ou mobiles (trackers solaires) ;
Les câbles électriques qui transportent l’électricité produite ;
Les transformateurs qui modifient la tension de l’électricité produite ;
Les systèmes de supervision qui assurent le bon fonctionnement et la sécurité de l’installation ;
Les dispositifs de protection électriques et environnementaux (parafoudres, etc.).

Cette liste n’est pas exhaustive : d’autres éléments peuvent être ajoutés en fonction de l’envergure et du contexte du projet.

Comme c’est le cas pour toute centrale solaire, le fonctionnement d’une ferme solaire repose sur le principe de la conversion photovoltaïque. Lorsque les rayons du soleil frappent les cellules photovoltaïques des panneaux qui contiennent un ou des matériaux semi-conducteurs (généralement du silicium), elles libèrent des électrons, créant un courant électrique continu.

Ce courant est ensuite acheminé vers les onduleurs qui le transforment en courant alternatif compatible avec le réseau électrique.

Une fois l’électricité produite, deux options s’offrent à vous :

L’injection dans le réseau : l’électricité verte est injectée sur le réseau électrique pour être revendue à un fournisseur d’électricité.

L’autoconsommation : l’électricité verte est consommée sur place (l’excédent peut être stocké dans des batteries pour un usage ultérieur).

À noter : l’énergie produite dépend de plusieurs facteurs comme l’ensoleillement du site, la qualité des panneaux et l’efficacité des onduleurs. Une bonne gestion de la production est donc essentielle pour maximiser la rentabilité de votre ferme solaire.

Quelle surface de terrain est nécessaire pour une ferme solaire ?

La surface requise varie en fonction de la puissance visée et du type de projet. À titre indicatif, comptez environ 3 000 m² pour une installation de 100 à 200 kWc, et au moins 1 hectare pour la mise en place d’un parc solaire au sol de 500 kWc. Dans les faits il faut la plupart du temps, des surfaces bien plus importantes ; par exemple pour travailler avec Technique Solaire il faut une surface minimale de 3 hectares.

Les écarts dans ces estimations sont expliqués par les fluctuations observées selon la technologie employée (type de panneaux, panneaux fixes ou avec trackers solaires, etc.) et le niveau d’ensoleillement du site.

Quel type de terrain pour construire une ferme solaire ?

La loi encadre strictement l’utilisation des terres pour éviter de compromettre la capacité de production agricole. Les terrains artificialisés ou peu fertiles sont privilégiés.

Les friches industrielles, souvent inutilisées, représentent une opportunité idéale pour l’installation de panneaux solaires. Ces terrains, déjà artificialisés, ne concurrencent pas les terres agricoles et contribuent à leur réhabilitation.

Les délaissés routiers et ferroviaires sont des espaces situés à proximité des infrastructures de transport. Ils sont parfaits pour accueillir des fermes solaires, car ils sont rarement exploitables pour d’autres usages.

Les anciennes décharges et terrains vagues sont souvent pollués ou inadaptés à l’agriculture. Les convertir en fermes solaires permet de leur donner une seconde vie en y produisant de l’énergie renouvelable.

Une ferme solaire peut cohabiter avec des élevages de bovins ou d’ovins. Il s’agit ici d’agrivoltaïsme, pratique qui associe agriculture et photovoltaïque.

Dans ce cas précis, on parle d’agrivoltaïsme bovin ou ovin. Les troupeaux paissent sous les panneaux sans gêner la production d’électricité. L’emplacement et l’agencement des panneaux, quant à eux, sont réfléchis de telle sorte à ce qu’ils ne desservent pas l’activité agricole mais au contraire qui la favorise (ombrage pour les animaux, microclimat favorisant la pousse de l’herbe).

Bon à savoir :

Le parc ovin & parc bovin photovoltaïque n’est pas la seule solution agrivoltaïque qui existe. Il y en a beaucoup d’autres comme la volière photovoltaïque pour les volailles, la serre solaire photovoltaïque pour les cultures ou les abris solaires de culture.
Lorsque vous envisagez de créer une ferme solaire, la surface disponible ou le type de terrain ne sont pas les seuls critères à prendre en compte. La proximité du réseau électrique, l’accessibilité du site, le potentiel photovoltaïque et les contraintes réglementaires sont également des éléments clés à étudier.

Quels sont les avantages d’une ferme solaire ?

Une ferme solaire offre de nombreux avantages, tant sur le plan environnemental qu’économique.

Les fermes solaires contribuent à réduire l’empreinte carbone, favorisent la transition vers les énergies renouvelables, diversifient le mix énergétique et améliorent la résilience énergétique.

Pour aller plus loin, nous vous invitons à lire notre contenu qui traite spécifiquement du sujet : les avantages de l’énergie solaire photovoltaïque.

Avant de pouvoir aborder la question de la rentabilité, il faut parler de coûts et de modèles de financement disponibles.

Quels sont les coûts associés à une ferme solaire ?

Les coûts d’une ferme solaire incluent :

L’achat des panneaux photovoltaïques et des équipements (onduleurs, structures, etc.).
Les travaux de construction (terrassement, aménagement des accès – l’accessibilité du terrain et son emplacement par rapport au réseau électrique influencent considérablement les coûts d’installation et de maintenance).
Les frais de raccordement au réseau électrique.
Les coûts de maintenance (visites régulières, assurances).

Selon le Centre National de Ressources Photovoltaïques, l’investissement initial est d’environ 0,9 à 1 € HT/Wc pour une installation de 1 à 10 MWc. Pour les projets de plus de 10 MWc, le coût descend à 0,8 à 0,9 € HT/Wc. Les frais de fonctionnement annuels (maintenance, assurance et taxes), quant à eux, s’élèvent à 3 à 5 € HT/kWc.

Quels sont les modèles de financement disponibles pour une ferme solaire ?

Trois modèles de financement sont envisageables :

L’autofinancement : vous financez l’installation par vos propres fonds et bénéficiez des quelques aides financières comme l’obligation d’achat auxquelles vous êtes éligibles.
Le financement participatif : des particuliers ou des entreprises investissent dans le projet et deviennent copropriétaires.

Le tiers investissement : une entreprise spécialisée comme Technique Solaire prend en charge l’investissement, l’exploitation et la maintenance de la ferme solaire. En échange l’entreprise verse un loyer annuel au propriétaire pendant toute la durée du bail.

Le tiers investissement est le modèle le plus courant. Il permet au propriétaire du terrain de bénéficier de tous les avantages de l’installation + des revenus stables sur le long terme sans supporter l’entièreté des coûts d’installation ni du cout de démantèlement.

Si vous collaborez avec Technique Solaire, c’est ce troisième type de financement qui sera appliqué.

La rentabilité d’une ferme solaire financée par tiers investissement

Financer une ferme solaire par tiers investissement est très avantageux. Vous n’avez pas à assumer seul les coûts de construction et d’aménagement, mais vous profitez de tous les bénéfices que procure l’installation, notamment des revenus attractifs sur le long terme.

Par exemple, si vous possédez un élevage ovin ou bovin, l’ombrage créé par les panneaux contribue à améliorer votre productivité, tant en quantité qu’en qualité, en protégeant les animaux des effets néfastes du réchauffement climatique (stress thermique).

Pour aller plus loin, lisez notre article sur l’agrivoltaïsme bovin.

Comme dit plus haut, une ferme solaire permet de donner une seconde vie à des terrains en friche ou peu fertiles (en permettant aux propriétaires d’en tirer profit).

Quelles sont les démarches à suivre pour lancer un projet de ferme solaire ?

Lancer un projet de ferme solaire demande une préparation minutieuse et le respect de plusieurs étapes clés.

1 – Les études préalables (étude de faisabilité, étude d’impact, etc.)

Avant de vous lancer, il est essentiel de réaliser des études préalables pour évaluer la viabilité de votre projet. Ces études incluent :

Une étude de faisabilité pour analyser le potentiel photovoltaïque du site.
Une étude d’impact environnemental pour mesurer les effets du projet sur l’écosystème local.
Une analyse des contraintes réglementaires et techniques.

2 – Les démarches administratives et règlementaires

Vous devez ensuite obtenir toutes les autorisations nécessaires. Les démarches incluent :

Le dépôt d’un dossier de demande de permis de construire.
L’obtention d’une autorisation d’exploiter auprès de la préfecture (pas toujours).
La signature d’un contrat de raccordement avec le gestionnaire du réseau électrique.

Ces étapes peuvent prendre plusieurs mois, il est donc important de bien anticiper.

3 – La construction de la centrale et l’installation des panneaux solaires

Une fois les autorisations obtenues, la phase de construction peut commencer. Elle comprend :

Le terrassement et l’aménagement du terrain.
L’installation des panneaux solaires, des onduleurs et des structures de support.
Le raccordement au réseau électrique.

Vous souhaitez installer une ferme solaire ?

Contactez-nous pour connaître votre éligibilité à une éventuelle collaboration ! Nos experts vont vous accompagner tout au long du projet.

Nous vous libérons de toutes contraintes administratives et techniques. Nous nous occupons de tout depuis l’étude de faisabilité jusqu’à la maintenance des équipements et prenons en charge la majeure partie des frais. Nous mettons à votre disposition des solutions clé en main adaptées à votre besoin.

4 – L’exploitation et la maintenance de la ferme solaire

Une fois opérationnelle, votre ferme solaire doit être régulièrement entretenue pour maximiser sa production et sa durée de vie. Les tâches de maintenance incluent :

Le nettoyage des panneaux solaires pour optimiser leur rendement.
La vérification des onduleurs et des câbles.
La gestion des performances et la détection des éventuelles pannes.

Une bonne maintenance permet de garantir une rentabilité optimale sur le long terme.

Peut-on être totalement indépendant d’EDF si on aménage une ferme solaire à des fins d’autoconsommation ?

Si les habitudes de consommations restent les mêmes, il n’est pas toujours possible d’être totalement indépendant d’EDF, et ce, même en régime d’autoconsommation totale avec système de stockage de l’électricité solaire.

Comme expliqué précédemment, chez Technique solaire nous fonctionnons en tiers investissements, c’est-à-dire que nous finançons l’installation des panneaux sur le terrain et nous vendons l’électricité sur le réseau. En échange, nous payons un loyer au propriétaire du terrain.

Oui, produire son électricité sans raccorder son installation au réseau d’EDF est parfaitement légal, mais il faut respecter les normes en vigueur et déclarer la centrale solaire auprès des autorités compétentes.

L’autoconsommation photovoltaïque est une option de plus en plus populaire, notamment pour les projets agricoles ou industriels.

Une ferme solaire sur un terrain agricole : est-ce possible ?

Comme dit plus haut, il est possible d’installer une ferme solaire sur un terrain agricole, à condition de respecter certaines règles (lisez ce contenu pour de plus amples informations : décret agrivoltaïsme). C’est ce qu’on appelle « agrivoltaïsme », un concept qui permet de concilier production d’énergie photovoltaïque et activité agricole.

Quelle est la durée de vie d’une ferme solaire ?

Une ferme solaire bien entretenue peut fonctionner pendant 30 à 40 ans. Les autres équipements, comme les onduleurs, nécessitent une maintenance régulière pour garantir leur bon fonctionnement et leur longévité.

Ferme solaire : fonctionnement, avantages et démarches