L’agriculture française absorbe environ 3% de la consommation totale d’énergie finale du pays en 2021.
Un nombre croissant d’exploitations produit également de l’énergie, principalement sous forme de biocarburants de 1re génération ainsi que de biogaz issu d’unités de méthanisation. L'agrivoltaïsme débute à peine son essor.
La production et la consommation d’énergie dans l’agriculture soulèvent notamment des problématiques environnementales, climatiques ou encore d’aménagement du territoire. 80% de ses besoins énergétiques du secteur sont satisfaits par les énergies fossiles et 17,8% des émissions de gaz à effet de serre en France sont imputées au secteur agricole (émissions de protoxyde d’azote et de méthane).
L’agriculture est un secteur regroupant des activités variées.
- Au sens le plus large, elle comprend les cultures, l’élevage, la chasse, la pêche et la sylviculture (entretien et exploitation des forêts).
- Dans la nomenclature retenue par l’Insee, le secteur agricole fait référence à un ensemble plus restreint : il englobe « l’exploitation des ressources naturelles en vue de la production des divers produits de la culture et de l’élevage ». La filière bois-énergie qui fait l’objet d’une autre fiche n’est ainsi pas abordée ici.
La France est le premier producteur de produits agricoles en Europe devant l’Allemagne et l’Italie. L’agriculture occupe donc une place importante dans le système économique français.
Consommation d’énergie du secteur agricole
La consommation finale d’énergie de l’agriculture et de la pêche s’est élevée à 52,1 TWh en 2021. Assez peu sensible aux fluctuations de la production agricole, elle est stable depuis une dizaine d’années.
Les produits pétroliers représentent 71 % de la consommation énergétique du secteur agricole en 2021, suivis par l’électricité (16 %), les énergies renouvelables et déchets (9 %) et le gaz naturel (4 %) (1).
En 2020, la dépense en énergie du secteur s’établit à 3,3 milliards d'euros. Les produits pétroliers concentrent un peu moins des deux tiers de cette dépense et l’électricité le tiers.
Elle se fait principalement pour cultiver les terres et pour chauffer des bâtiments. Elles consomment également de l’énergie de façon indirecte en utilisant des intrants (engrais, produits phytosanitaires, etc.) ayant eux-mêmes nécessité de l’énergie pour être produits et transportés jusqu’aux exploitations. Les données suivantes se focaliseront sur la consommation directe d’énergie de ce secteur.
À jour en 2024 - Source : Chiffres clés de l'énergie Édition 2023 - Graphique : Selectra
L'évolution de la consommation d'énergie dans l'agriculture montre une augmentation faible mais constante entre 1970 et 2005. Elle suit désormais une trajectoire inverse, mais sur un rythme aussi lent.
Répartition de la consommation énergétique par type d’énergie
La consommation de produits pétroliers (fioul domestique et fioul lourd, gazole et essence, GPL) constitue près de 70% de la consommation totale d’énergie du secteur agricole en 2011. La consommation de gaz naturel ne constitue encore que 8% de cette consommation d’énergie bien qu’elle se soit fortement développée dans ce secteur depuis 1980. La part des énergies renouvelables thermiques et de la valorisation de déchets reste modeste puisque celles-ci satisfont seulement 4% des consommations agricoles d’énergie.
Les 18% restants de la consommation d’énergie du secteur de l’agriculture sont fournis sous forme d’électricité (produite principalement par les réacteurs nucléaires en France). En 2011, la consommation d’électricité dans l’agriculture a atteint 8 TWh, soit deux fois plus qu’en 1985. Ces 8 TWh constituent 1,8% de la consommation électrique totale de la France. A titre de comparaison, les Français ont consommé 299 TWh d’électricité dans leurs logements et dans leurs bureaux en 2011 (secteur résidentiel-tertiaire).
Consommation d'énergie par type d’énergie en 2011 (données Agreste, mai 2014)
Répartition de la consommation d'énergie par usage
Plus de la moitié de la consommation d’énergie dans l’agriculture est absorbée par les tracteurs et autres engins agricoles, ce qui explique la prépondérance de la consommation de produits pétroliers. La consommation de fioul domestique constitue près de 88% de l’énergie consommée par ces véhicules.
La consommation d’électricité est quant à elle principalement absorbée par les bâtiments d’élevage tandis que le gaz naturel consommé dans les exploitations agricoles sert essentiellement à chauffer des serres.
Consommation d'énergie par usage en 2011 (données Agreste, mai 2014)
La consommation d’énergie des exploitations varie selon leurs activités. Les grandes cultures (céréales, tournesol, colza, pois, etc.) absorbent près de 27% de la consommation d’énergie totale du secteur alors qu’elles occupent plus de la moitié de la surface agricole française.
La viticulture, activité étroitement associée à l’image de la France (le pays possède la 2e plus grande surface de vignes au monde derrière l’Espagne), absorbe 6% de la consommation d’énergie consommée par l’agriculture alors que cette activité occupe seulement 3% de la surface agricole. Elle est plus énergivore que les grandes cultures (en rapportant la consommation à la surface) car la production de raisin à l’hectare est très contrôlée et la vinification est une opération fortement consommatrice, notamment pour chauffer les cuves.
Notons qu’il y a des différences sensibles de consommation d’une exploitation à une autre.
Production d’énergie par le secteur agricole
Parallèlement à leurs activités traditionnelles, les exploitations agricoles développent des activités de production d’énergie, soit pour une autoconsommation, soit pour les revendre sur les réseaux énergétiques.
Outre les unités de production électriques intégrées aux installations agricoles (éoliennes, panneaux photovoltaïques, etc.), deux principales voies de valorisation de la biomasse s’ouvrent aux exploitants agricoles : les biocarburants et la méthanisation.
Biocarburants
Les biocarburants actuellement produits sont principalement créés à partir de la transformation de matériaux organiques non fossiles issus de la biomasse (dits de 1ère génération par convention), par exemple des matières végétales produites par l’agriculture et pouvant être destinées à l'alimentation humaine ou animale (betterave, blé, maïs, colza, tournesol, pomme de terre, etc.).
Le bioéthanol est actuellement produit à partir de canne à sucre, de céréales (blé, maïs) ou de betterave sucrière. Il est utilisé dans les moteurs à essence.
Le biodiesel est dérivé de différentes sources d’acides gras, notamment les huiles de soja, de colza, de palme et d’autres huiles végétales. Il est utilisé dans les moteurs diesel.
La France est le quatrième pays producteur mondial de biocarburants (5 % de la production mondiale) derrière près les États Unis, le Brésil et l'Allemagne. Les biocarburants représentent 6 % de la production primaire d'énergies renouvelables en France.
Les biocarburants de 1ère génération entrent partiellement en concurrence avec la production alimentaire mais les effets de cette concurrence restent difficiles à mesurer. Des biocarburants dits de 2e génération, à l’état de recherche et de pilote (ex : Futurol), visent en revanche à exploiter les matières cellulosiques telles que le bois, les feuilles et les tiges des plantes ou celles issues de déchets agricoles.
Les matières cellulosiques ne sont pas comestibles par l'Homme et les biocarburants de 2e génération n'entrent pas en concurrence directe avec l'alimentation, mais ils occupent néanmoins des surfaces qui pourraient être destinées à la production alimentaire. Par ailleurs, la production de biocarburants de première génération génère des co-produits souvent valorisés en alimentation animale (ex : tourteaux de colza).
Méthanisation
La méthanisation est un processus de décomposition de matières pourrissables (ex : lisiers d’élevage, effluents agro-alimentaires, déchets agricoles solides, etc.) par des bactéries qui agissent en l’absence d’oxygène. Elle permet de produire :
- du biogaz qui comporte entre autres du méthane (CH4) et du dioxyde de carbone (CO2). Le biogaz peut être transformé en chaleur, en électricité et en carburant pour véhicules ;
- du compost, un « digestat » utilisé comme fertilisant.
En 2023, près de 500 unités de méthanisation d'origine agricole sont répertoriées en France.
Sources : GRDF + Ministère de la Transition Ecologique
Observatoire du biométhane Sia partners 2024 / ADEME
Agrivoltaïsme
L'agrivoltaïsme consiste à installer des panneaux solaires au-dessus des cultures ou des pâturages de manière à permettre la cohabitation de l'agriculture et de la production d'énergie solaire. Les panneaux peuvent être montés sur des structures surélevées, des supports ajustables ou intégrés directement dans les systèmes de serres agricoles.
L'objectif est de maximiser l'efficacité de l'utilisation des terres en produisant simultanément de l'électricité et des denrées agricoles. En permettant la double exploitation des terrains agricoles, l'agrivoltaïsme offre une solution à la concurrence pour l'espace entre les activités agricoles et les projets de production d'énergie renouvelable.
Les panneaux solaires peuvent fournir une ombre partielle aux cultures, ce qui peut réduire le stress thermique et l'évaporation de l'eau. Les cultures à haute tolérance à l'ombre, comme certaines légumes-feuilles, sont souvent privilégiées. Cela est particulièrement bénéfique dans les régions arides ou pendant les périodes de fortes chaleurs, améliorant ainsi les rendements agricoles. La présence des panneaux solaires peut protéger les cultures des intempéries (grêle, fortes pluies) et créer des microclimats favorables à certaines espèces végétales. De plus, la réduction de l'évapotranspiration sous les panneaux peut diminuer la consommation d'eau pour l'irrigation.
Les panneaux photovoltaïques génèrent de l'électricité renouvelable, contribuant à la transition énergétique et à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Les agriculteurs peuvent diversifier leurs sources de revenus en vendant l'électricité produite par les panneaux solaires, en plus des revenus tirés de leurs cultures. Cela peut augmenter la résilience financière des exploitations agricoles.
Enjeux de réduction de la consommation d'énergie
Réduction de la consommation d’énergie
La maîtrise des consommations énergétiques constitue un enjeu économique de plus en plus sensible pour les exploitations agricoles. Avec la hausse du prix des produits pétroliers, celles-ci doivent en particulier repenser leur logistique, la distance entre lieux de production et de consommation ou encore leur approvisionnement en intrants. Les charges liées à l’énergie sont plus ou moins lourdes en fonction des activités.
Elles peuvent atteindre jusqu’à 30% à 40% des charges d’exploitation dans le cas de cultures sous serres chauffées (le prix du gaz constitue alors un indicateur majeur de la santé économique de ces sites).
Dans le cadre du plan performance énergétique (PPE) du ministère de l’Agriculture lancé en 2009, les exploitants étaient incités, avec l’aide de subventions, à :
- réaliser des investissements pour réduire leur consommation d’énergie (ex : équipements de récupération de chaleur, matériaux d’isolation pour les bâtiments d’élevage, etc.) ;
- produire de l’énergie renouvelable (ex : unités de méthanisation, séchage des fourrages avec des énergies renouvelables, etc.).
En amont, les exploitants sont également incités à réaliser des diagnostics énergétiques pour identifier les moyens de réduire leurs dépenses d’énergie sans réduire leurs niveaux de production.
Réduction des émissions de gaz à effet de serre
Le dernier inventaire français sur les gaz à effet de serre(2) attribue à l’agriculture 19% des émissions nationales en équivalent CO2 en 2022. Environ la moitié est générée sous forme de protoxyde d’azote, gaz à haut « potentiel de réchauffement global » (PRG) provenant principalement de l’épandage d’engrais ou de fumier. Le reste des émissions est généré sous forme de méthane (40%), qui provient principalement des ruminants et de la fermentation de matière organique, et sous forme de CO2 (10%), qui provient principalement de la combustion d’énergie fossile.
L’agriculture a par conséquent une responsabilité importante dans la lutte contre le réchauffement climatique. Si ses émissions de gaz à effet de serre sont en baisse, sa part a elle tendance à augmenter ; preuve que les résultats sont moins forts que dans les autres secteurs.
Il est recommandé de réduire les usages d’intrants, principalement azotés, (en maintenant le niveau de production agricole), de développer les unités de méthanisation ou encore de modifier les systèmes de culture en réduisant notamment la technique du labour(3).
Pour améliorer « la diffusion de l’efficacité énergétique en agriculture, il est nécessaire d’agir à la fois sur les changements de comportement et sur les équipements », affirme l’Ademe. L’Agence cite en exemple la formation à la conduite économe des tracteurs et autres engins agricoles, un « bon usage » permettant des réductions « faciles de 10 à 15% de consommation (à ce poste) sans investissement notable ».
Prospective
En 2010, le Centre d'études et de prospective du ministère en charge de l’agriculture a constitué un groupe « Agriculture Énergie 2030 », notamment composé d’agents ministériels et de spécialistes du monde agricole et d’instituts techniques, pour apporter un éclairage sur les champs du possible et du souhaitable à moyen et long termes en matière de liens entre agriculture et énergie.
Il en ressort quatre scénarios dépendant entre autres de l’évolution des prix de l’énergie. Le groupe en charge de cette étude prospective a précisé 13 objectifs opérationnels.
Parmi ceux-ci, retenons :
- favoriser les complémentarités et les échanges de proximité entre exploitations à l’échelle des territoires (mutualisation des livraisons, non-retour à vide, modalité des transports, etc.) ;
- assurer le développement de filières durables de biocarburants ;
- développer la production et l’autoconsommation d’EnR par les exploitations, en particulier de la méthanisation ;
- favoriser la recherche et développement et la diffusion de l’innovation sur les enjeux énergétiques en agriculture.
