Maîtriser l’énergie dans les serres agricoles : un défi

La sécurité alimentaire, un enjeu des économies d’énergie dans les serres

Avant d’aborder les solutions pour maîtriser l’énergie dans les serres agricoles, il est important de comprendre pourquoi l’enjeu est aussi fort. L’équation est simple : si les cultures sous serre ne sont pas rentables, les agriculteurs cesseront d’en produire. Or, la production agricole locale est un des piliers de la sécurité alimentaire française. En cas de crise, qu’elle soit économique, climatique ou géopolitique, il est essentiel de maintenir notre approvisionnement sans dépendre entièrement de l’importation.

Face à l’augmentation des prix de l’électricité et du gaz, il est donc nécessaire d’accompagner les producteurs vers des économies d’énergie. 

Chauffer les serres, une dépense énergétique majeure

Le chauffage représente souvent la plus grosse consommation d’énergie dans une serre, notamment en cultures maraîchères ou horticoles. En moyenne, on estime entre 200 et 500 kWh/m²/an la dépense énergétique d’une serre chauffée, en fonction de son équipement. Cela peut représenter plusieurs dizaines de milliers d’euros par an, avec une forte dépendance au prix du gaz ou de l’électricité. 

Pour bien maîtriser l’énergie dans sa serre agricole, il est important de comprendre d’où viennent les pertes.  

Comprendre les pertes d’énergie dans une serre

La chaleur s’échappe de la serre de plusieurs manières : 

• Par conduction, à travers les parois ou la toiture (films plastiques, verre, etc.), 

• Par renouvellement d’air, indispensable pour réguler l’humidité, le CO₂ ou évacuer la chaleur excessive, 

• Par les fuites d’air, aux endroits mal étanches (ouvrants, jonctions, défauts de structure...). 

Comment améliorer l’efficacité énergétique d’une serre ?

Les pertes de chaleur dans une serre agricole sont principalement liées à la ventilation ou à une mauvaise isolation. La première étape vers plus de sobriété énergétique consiste donc à réduire ces pertes sans nuire aux cultures.

Travailler dans une serre fermée

Pour conserver la chaleur à l’intérieur de la serre, il est préférable de travailler dans une serre fermée, notamment l’hiver. On évitera la ventilation aux moments où elle n’a pas d’utilité ou d’efficacité.  

Maintenir la serre close peut entraîner des soucis d’humidité. Une bonne déshumidification peut résoudre ce problème.

Etanchéité et isolation de la serre agricole

Pour limiter les déperditions, il est bien sûr indispensable de réparer les fuites dans la couverture de la serre : colmater les trous, réparer les joints, remplacer les vitres cassées… Il est aussi recommandé de poser des coupe-froid sur les portes ou les ouvertures des ventilateurs pour améliorer son étanchéité. 

L’isolation de la serre peut ensuite être renforcée de plusieurs manières. Par exemple, au niveau des fondations puisque c’est là que la chaleur se perd dans le sol. Les exploitants agricoles peuvent aussi doubler les films plastiques avec une couche d’air entre les deux pour obtenir un effet isolant. 

Certains fabricants conseillent d’utiliser du papier de construction et des panneaux d’isolation revêtus d’aluminium.

Un matériel de recouvrement adapté

Par rapport au verre simple, une couverture en polycarbonate double paroi engendre une économie d’énergie de 25 %. En effet, son coefficient de déperdition thermique est plus faible. 

D’autres paramètres sont importants : transmissivité, propriétés anti-condensation, faculté à retenir à l’extérieur les ultra-violets…

Des éclairages à haut rendement

Pour compenser une journée peu lumineuse ou la rallonger, les producteurs utilisent des lampes de culture. Opter pour des lampes LED permet une économie de 40 % d’énergie par rapport aux lampes CFL (à économie d’énergie), et jusqu’à 90 % par rapport aux ampoules à incandescence.

Installer des écrans thermiques

Les écrans thermiques, souvent placés sous le toit des serres, sont des toiles rétractables qui ont un pouvoir isolant. Ils retiennent la chaleur à l’intérieur de la serre, notamment l’hiver et la nuit, quand les températures extérieures diminuent. Les écrans thermiques limitent les pertes de chaleur convectives et radiatives.  

Produire de l’énergie renouvelable

Des économies peuvent aussi être réalisées par l’autoconsommation d’énergie produite sur l’exploitation agricole.

La pompe à chaleur : une solution efficace

Les pompes à chaleur (PAC) air/eau ou eau/eau utilisent de l’énergie renouvelable et offrent un rendement énergétique élevé (COP > 3). Cela signifie qu’elles produisent 3 fois plus de chaleur qu’elles ne consomment d’électricité. L’investissement est significatif, mais elles sont particulièrement intéressantes pour les serres chauffées en continu. 

Chaudière biomasse ou cogénération

Certains agriculteurs choisissent la biomasse (bois déchiqueté, paille, etc.) pour chauffer leurs serres : une solution renouvelable et locale ! D’autres vont plus loin avec des installations de cogénération. Il s’agit de produire simultanément de la chaleur et de l’électricité. Par exemple, il est possible de bénéficier de la chaleur produite par une unité de méthanisation voisine. 

Installer des panneaux photovoltaïques 

La serre photovoltaïque est une structure agricole équipée de panneaux solaires, souvent en toiture. Elle permet de produire une partie de l’électricité consommée (par exemple pour les PAC ou les systèmes automatisés), voire de la revendre. C’est aussi une solution envisageable dans le cadre d’un projet agrivoltaïque plus global.