Besoin de flexibilité · Glossaire

Le besoin de flexibilité désigne l'étendue de l'adaptabilité temporelle, spatiale et technique dont un système électrique a besoin. Il s'agit de maintenir à tout moment l'équilibre entre production et consommation, de respecter les limites du réseau et de garantir la sécurité d'approvisionnement. Il ne s'agit pas d'une technique isolée, mais d'une exigence qui concerne l'ensemble du système. À chaque instant, l'électricité doit être disponible, ou économisée, là où elle est nécessaire. Or les lignes, les centrales, les stockages, les consommateurs et les règles de marché ne peuvent réagir que de manière limitée et à des vitesses différentes.

La notion décrit un écart : entre l'évolution réelle de la production et de la consommation et l'évolution qui serait nécessaire pour un fonctionnement sûr. Cet écart peut apparaître en quelques secondes, heures, jours ou au fil des saisons. Il peut concerner l'ensemble du système ou être très local, par exemple dans un réseau de distribution comptant de nombreuses installations photovoltaïques. C'est pourquoi un chiffre unique en kilowattheures ne suffit pas. Selon la question posée, plusieurs grandeurs comptent : la puissance en kilowatts ou mégawatts, la quantité d'énergie en kilowattheures ou mégawattheures, le taux de variation (par exemple en mégawatts par heure), le temps de réaction, la durée, le lieu et la fiabilité. La Bundesnetzagentur (agence fédérale allemande des réseaux) cite des caractéristiques similaires pour décrire la flexibilité : ampleur de la variation de puissance, durée, taux de variation, temps de réaction et lieu.

Distinction par rapport à la flexibilité, au besoin de stockage et à la charge résiduelle

Le besoin de flexibilité doit être distingué de la flexibilité. Pour la Bundesnetzagentur, la flexibilité signifie que l'injection ou le soutirage est modifié en réponse à un signal extérieur, c'est-à-dire un signal de prix ou un appel, afin de fournir un service au sein du système énergétique. Le besoin de flexibilité décrit en revanche la quantité de cette adaptation qui est nécessaire et les conditions dans lesquelles elle doit être disponible. Un système peut donc avoir un besoin élevé sans disposer déjà d'une flexibilité utilisable suffisante.

Le besoin de flexibilité n'est pas non plus identique au besoin de stockage. Les stockages sont une réponse possible, mais pas la seule. D'autres options peuvent également couvrir en partie le même besoin : le report de charge dans l'industrie, la recharge pilotée des voitures électriques, les pompes à chaleur avec ballons tampons, les électrolyseurs flexibles, les centrales pilotables, le développement du réseau, l'écrêtement et les échanges d'électricité sur des espaces plus vastes. La solution appropriée dépend de la durée, de la fréquence, du lieu et de la fiabilité exigée. Un stockage par batterie déplace l'électricité très rapidement sur des minutes et des heures, mais ne permet pas de passer une période de plusieurs semaines avec peu de vent et de soleil. Un stockage de chaleur déplace la demande d'électricité dans le secteur de la chaleur, mais ne réinjecte pas d'électricité dans le réseau. Une centrale à gaz fournit une puissance garantie, mais ne crée pas de place pour les excédents locaux de PV dans le réseau basse tension.

La charge résiduelle est une notion voisine, mais plus étroite. Elle désigne la consommation qui subsiste après déduction de l'injection renouvelable dépendant de la météo, surtout d'origine éolienne et photovoltaïque. Selon les études, d'autres installations renouvelables ou non pilotables sont également déduites. Le besoin de flexibilité découle souvent de l'évolution de la charge résiduelle, mais il englobe davantage. Les congestions du réseau, les erreurs de prévision, la puissance de réglage, le maintien de la tension et les exigences institutionnelles peuvent aussi requérir de la flexibilité, même si la charge résiduelle à l'échelle nationale paraît sans particularité.

Échelles de temps et fonction technique

À l'échelle des secondes et des minutes, il s'agit du maintien de la fréquence. La production et la consommation doivent coïncider presque exactement, faute de quoi la fréquence du réseau dévie. Cette tâche est assurée par des mécanismes de réglage automatiques, par la puissance de réglage acquise sur le marché et par des réserves techniques.

À l'échelle des heures, des exigences naissent du profil journalier. Le photovoltaïque produit beaucoup d'électricité à midi, alors que la consommation est souvent élevée le matin et le soir. La production éolienne peut fortement monter ou baisser en quelques heures. Il en résulte des rampes, c'est-à-dire des hausses ou des baisses rapides de la charge résiduelle. La Bundesnetzagentur décrivait déjà ce schéma en 2017 : avec la part croissante des énergies renouvelables, la charge résiduelle tombe vers zéro pendant de nombreuses heures, puis remonte nettement en peu de temps.

Sur des jours et des semaines, il s'agit moins de vitesse que d'endurance. Les stockages ont besoin d'un contenu énergétique suffisant, les consommateurs flexibles doivent pouvoir réellement décaler leurs processus, et la production pilotable doit rester disponible. S'y ajoutent des questions saisonnières, lorsque l'électricité est de plus en plus utilisée pour la chaleur, les transports et l'industrie. En hiver, le besoin de chaleur est plus élevé, les rendements du PV sont plus faibles et les régimes de vent diffèrent de ceux de l'été. Un besoin qui paraît faible en moyenne annuelle peut devenir très important dans certaines situations météorologiques.

Le lieu compte aussi. Un stockage situé derrière une congestion du réseau agit sur le tronçon surchargé autrement qu'un stockage situé de l'autre côté de la congestion. Des charges flexibles dans une région très ventée peuvent atténuer les congestions si elles sont pilotées au service du réseau. Si elles ne réagissent qu'aux prix de bourse à l'échelle nationale, elles peuvent aussi aggraver les congestions. Le besoin de flexibilité a donc toujours un volet technique et un volet institutionnel. Sur le plan physique, ce qui compte est ce qui se passe dans le réseau ; sur le plan économique, ce sont les signaux que les exploitants d'installations reçoivent réellement.

Cadre juridique dans l'UE et en Allemagne

Depuis la réforme de l'organisation du marché de l'électricité de l'UE, le besoin de flexibilité est aussi une notion juridique. Le règlement (UE) 2024/1747 du 13 juin 2024, en vigueur depuis le 16 juillet 2024, a modifié le règlement sur le marché intérieur de l'électricité (UE) 2019/943. Le nouvel article 19e oblige les États membres à adopter un rapport sur le besoin de flexibilité estimé pour au moins les cinq à dix prochaines années. La base en est constituée par les données et analyses des gestionnaires de réseau de transport et de distribution. Le besoin doit être évalué au minimum sur une base saisonnière, journalière et horaire. La méthode a été proposée par l'ENTSO-E et l'entité des GRD de l'UE (EU DSO Entity) et approuvée par l'ACER. Elle doit prendre en compte de manière efficace en termes de coûts toutes les sources de flexibilité disponibles, y compris celles situées dans d'autres États membres.

L'article 19f s'appuie sur ces rapports. Dans un délai de six mois, chaque État membre doit fixer un objectif national indicatif de flexibilité non fossile. Y figurent les contributions de la gestion de la demande et du stockage d'énergie. L'ACER évalue ensuite les rapports nationaux et formule des recommandations sur les questions transfrontalières.

En Allemagne, la Bundesnetzagentur a publié en 2026 un premier rapport de ce type (état : août 2026). Il repose sur des calculs des gestionnaires de réseau de transport et des gestionnaires de réseau de distribution et complète le suivi classique de la sécurité d'approvisionnement, qui se concentre sur la production pilotable. Résultat : pour les années examinées, l'autorité n'a vu aucune raison de prendre des mesures supplémentaires contre un besoin de flexibilité non couvert. L'évolution ultérieure doit être suivie dans les rapports suivants. Le rapport n'examine expressément pas les périodes inférieures à une heure. Celles-ci restent une tâche permanente des gestionnaires de réseau.

La fédération Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne) lit le rapport ainsi : le besoin pour 2030 et 2035 pourra être couvert surtout si de nombreux stockages par batterie sont rapidement installés. La fédération cite en outre des rampes horaires de charge résiduelle pouvant atteindre 58 gigawatts par heure à la hausse et 43 gigawatts par heure à la baisse en 2030. Pour 2035, elle indique 80 et 60 gigawatts par heure. Il s'agit de résultats de modèles sous certaines hypothèses, et non de prévisions garanties.

Pourquoi le besoin devient plus visible avec les énergies renouvelables

Les systèmes comptant de nombreuses centrales conventionnelles avaient eux aussi un besoin de flexibilité. La consommation fluctue, des centrales tombent en panne, les prévisions sont incertaines. Auparavant, c'était surtout la charge qui était difficile à prévoir. Aujourd'hui, une part croissante de la production suit la météo et la lumière du jour. La tâche d'adaptation se reporte ainsi davantage sur la demande flexible, les stockages, les réseaux, les capacités résiduelles pilotables ainsi que sur les importations et exportations avec les pays voisins.

Un besoin de flexibilité croissant ne rend pas automatiquement un système moins sûr. Mais un fonctionnement sûr requiert alors d'autres moyens. La sécurité d'approvisionnement dépend davantage de la question de savoir si la flexibilité est disponible de manière fiable, techniquement raccordable, économiquement viable et juridiquement admissible. Une pompe à chaleur n'aide le système que si le bâtiment, le stockage, la commande, le tarif et le raccordement au réseau sont compatibles. Un bilan annuel avec suffisamment d'électricité renouvelable ne dit rien sur la disponibilité d'une puissance suffisante à chaque heure ni sur d'éventuelles surcharges de tronçons du réseau. Le besoin de flexibilité oblige à prendre en compte les profils temporels et les congestions.

Interprétations erronées typiques

Besoin de flexibilité égale manque de stockages : cette assimilation restreint trop tôt les solutions. Les stockages sont en concurrence avec la gestion de la charge, le développement du réseau, la production pilotable et les échanges européens, et se complètent avec eux. La Bundesnetzagentur considère le développement du réseau comme la solution la plus judicieuse dans presque tous les cas de congestions du réseau.
Seulement une approche nationale : la compensation par-delà les frontières peut réduire le besoin national. La méthode de l'UE prend donc expressément en compte aussi la flexibilité transfrontalière. Les échanges européens n'éliminent toutefois pas les congestions locales. Un prix bas à l'échelle nationale peut coïncider avec une congestion locale. La flexibilité utile au marché et celle utile au réseau diffèrent alors.
Les prix négatifs comme diagnostic complet : les prix négatifs de l'électricité indiquent un besoin de flexibilité. Ils peuvent toutefois aussi être accentués par les règles de soutien, des puissances minimales techniques, des congestions du réseau, des stratégies d'offre ou une demande inflexible. Qui veut comprendre leur effet doit examiner les règles qui les produisent.
Écrêtement égale lacune de stockage : chaque kilowattheure écrêté montre que de l'électricité n'a pu être utilisée ou transportée à un endroit et à un moment donnés. Savoir si un stockage est la bonne réponse dépend de l'endroit où se situe la congestion : dans le réseau de distribution, dans le réseau de transport, dans le mécanisme de marché, du côté de la demande ou au niveau de la pilotabilité.
Négliger l'échelle des secondes : le rapport allemand de 2026 ne couvre pas les périodes inférieures à une heure. S'il ne constate aucun besoin non couvert, cela ne constitue donc pas une affirmation sur le maintien de la fréquence ou sur la puissance de réglage.

Portée institutionnelle et économique

Le besoin de flexibilité naît de la technique, mais il est évalué par des règles. Les redevances de réseau, les tarifs, les règles des périmètres d'équilibre, le redispatching, le soutien, les conditions de raccordement ainsi que la technique de mesure et de commande déterminent quelle flexibilité devient économiquement visible. Une pompe à chaleur avec ballon tampon est techniquement flexible. Sans tarifs variables, sans commande adaptée et sans règles claires pour les interventions du gestionnaire de réseau, cette flexibilité reste toutefois souvent inutilisée. La Bundesnetzagentur mise en principe sur des solutions concurrentielles fondées sur des signaux de prix et rejette les aides spéciales pour certains acteurs. En même temps, elle souhaite discuter de la question de savoir si les gestionnaires de réseau devraient refléter la capacité de réseau rare au moyen de redevances perfectionnées.

Le besoin de flexibilité est ainsi une notion d'examen pour l'organisation du marché de l'électricité et la régulation des réseaux. Il pose une question de coordination : qui identifie le besoin, qui peut appeler la flexibilité, qui la paie, qui supporte le risque ? Et comment éviter qu'une solution à un endroit aggrave un problème à un autre ? La notion distingue entre quantité d'énergie, puissance, temps et lieu. Un système comptant beaucoup de production renouvelable n'a pas besoin d'une flexibilité quelconque, mais d'une flexibilité adaptée : aussi rapide, aussi longue, au lieu voulu et aussi fiable que la situation concernée l'exige.

Sources

Verordnung (EU) 2024/1747 zur Änderung der Verordnungen (EU) 2019/942 und (EU) 2019/943 im Hinblick auf die Verbesserung des Elektrizitätsmarktdesigns der Union — Europäisches Parlament und Rat der EU (EUR-Lex); 2024-06-13. Art. 19e und 19f der Verordnung (EU) 2019/943 in geänderter Fassung; Inkrafttreten 16.07.2024
Flexibilität im Stromversorgungssystem – Bericht zur Bewertung des Flexibilitätsbedarfs — Bundesnetzagentur; 2026-10-05 (Seitenstand); Bericht Stand August 2026. Abschnitte 'Bericht zur Bewertung des Flexibilitätsbedarfs', 'Diskussionspapier (2017)', 'Begriffsdefinition'
Stellungnahme zum Stromsystemflexibilitätsgesetz — Bundesverband Neue Energiewirtschaft e.V. (bne); 2026-11 (genaues Datum unbekannt). Abschnitt zum FNA-Bericht der Bundesnetzagentur
DSO Entity and ENTSO-E Public Webinar on Flexibility Needs Assessment — ENTSO-E und EU DSO Entity; 2025-04-24. Folien zu Art. 19e und Zeitplan

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