Dunkelflaute (période de faible production éolienne et solaire) · Glossaire

Une Dunkelflaute est une situation météorologique dans laquelle les installations éoliennes et photovoltaïques ne produisent simultanément que peu d'électricité pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. Le terme ne désigne pas une panne de courant. Il décrit une phase durant laquelle les deux principales énergies renouvelables dépendantes de la météo n'injectent presque rien. Les Dunkelflauten sont surtout importantes à la fin de l'automne et en hiver. Les jours sont alors courts et le soleil est bas. En outre, les situations anticycloniques de grande échelle apportent souvent peu de vent, du brouillard ou des nuages bas. En météorologie, c'est surtout la situation synoptique « Hoch Mitteleuropa » (anticyclone sur l'Europe centrale) qui joue un rôle.

Sur le plan technique, une Dunkelflaute concerne à la fois la puissance et l'énergie. Comme le vent et le soleil fournissent peu, la charge résiduelle, c'est-à-dire la demande d'électricité moins la production dépendante de la météo, augmente à chaque instant. Si cette situation dure, une seconde question s'ajoute : quelle quantité d'énergie doit être couverte par d'autres sources sur l'ensemble de la période ? Une seule nuit peu venteuse pose donc d'autres exigences qu'une phase hivernale de plusieurs jours avec peu de soleil et un vent faible dans de grandes parties de l'Europe.

Pas de définition uniforme : seuils et durée

Il n'existe pas de définition légale ou généralement contraignante des Dunkelflauten. Les études et les autorités travaillent avec leurs propres seuils. Presque toujours, la production combinée de l'éolien et du photovoltaïque est mesurée en proportion de la puissance installée ou de la puissance nominale. À cela s'ajoute une durée minimale. Deux exemples allemands montrent à quel point ces choix diffèrent :

Le Deutscher Wetterdienst (DWD, service météorologique allemand) a analysé en 2018, à titre d'exemple, la fréquence à laquelle la production moyenne issue de l'éolien et du solaire dans une zone restait inférieure à 10 % de la puissance nominale pendant 48 heures. Il s'est basé pour cela sur les caractéristiques des installations de l'époque. Selon des comptes rendus de l'étude, ce cas s'est produit en Allemagne en moyenne environ deux fois par an lorsque l'éolien terrestre, l'éolien en mer et le photovoltaïque sont considérés ensemble. Pour l'Europe dans son ensemble, l'analyse aboutissait à environ 0,2 cas par an.
Dans son examen des pics de prix de 2024, la Bundesnetzagentur (agence fédérale allemande des réseaux) a appliqué un autre seuil : les installations éoliennes et photovoltaïques fournissent, pendant au moins 48 heures sans interruption, moins de 15 % de leur puissance installée.

La fréquence et la durée des Dunkelflauten dépendent donc fortement de la définition. Des seuils plus stricts donnent des événements plus rares et plus courts. Des analyses à plus grande échelle donnent en règle générale moins de cas que l'examen d'un seul pays. Les chiffres issus de différentes sources ne sont donc comparables que si le seuil, la durée minimale, la région, le mix d'installations et la base de données sont connus. Le développement du parc modifie aussi les statistiques : un mix comprenant davantage d'éolien en mer et de photovoltaïque réagit autrement à la même situation météorologique qu'un parc purement éolien terrestre.

Délimitation : ni black-out ni manque de production annuelle

Une Dunkelflaute n'est pas la même chose qu'un black-out. Un black-out est une panne de courant généralisée non planifiée. Il peut survenir lorsque l'exploitation du réseau, le bilan de puissance ou les systèmes de protection défaillent. Une Dunkelflaute est en revanche un état de la production d'électricité qui se dessine généralement quelques jours à l'avance grâce aux prévisions météorologiques. Elle impose des exigences plus élevées au système électrique, mais n'entraîne pas automatiquement une interruption de l'approvisionnement. Qu'elle devienne un problème dépend des centrales pilotables, des stockages, de la gestion de la charge, des importations, des capacités de réseau et des règles du marché de l'électricité. Les Dunkelflauten de novembre et décembre 2024 en Allemagne l'illustrent : selon l'appréciation de la Bundesnetzagentur, l'approvisionnement était à tout moment assuré par des réserves.

Une Dunkelflaute ne signifie pas non plus simplement « trop peu d'énergie renouvelable ». Les installations éoliennes et solaires peuvent produire énormément d'électricité sur une année et pourtant ne contribuer que faiblement pendant certaines heures. L'énergie annuelle et la puissance garantie sont des grandeurs différentes. Une installation photovoltaïque peut fournir de forts rendements en été et ne rien apporter à la couverture de la charge lors d'une nuit d'hiver froide. Un parc éolien peut produire beaucoup d'électricité en moyenne annuelle et rester néanmoins très en dessous de sa puissance nominale lors de situations anticycloniques de grande échelle. Quiconque confond puissance installée, production annuelle et puissance disponible pendant les heures critiques décrit le défi de manière imprécise.

Pourquoi les Dunkelflauten sont pertinentes pour le système électrique

Dans le système électrique, production et consommation doivent être à tout moment en équilibre. Le réseau lui-même ne stocke que très peu d'énergie. Lorsque l'électricité éolienne et solaire fait défaut, elle doit donc être remplacée au même instant, ou la consommation doit s'adapter. Plus la production dépendante de la météo est importante, plus la question centrale de la planification se déplace. Il ne suffit pas de produire assez d'électricité sur l'année. Le système doit aussi pouvoir franchir en toute sécurité des heures et des jours de charge résiduelle élevée.

Les moyens pour y parvenir sont très variés. Les centrales pilotables fournissent de l'électricité indépendamment du vent et du soleil, tant que le combustible est disponible et que les installations sont opérationnelles. Les stockages déplacent l'électricité des périodes de forte injection vers les périodes de production rare. Les stockages de courte durée remplissent alors d'autres tâches que les stockages saisonniers. Les consommateurs flexibles peuvent déplacer des charges, par exemple pour des procédés industriels, des accumulateurs de chaleur, des électrolyseurs ou la recharge de véhicules électriques. Les importations aident lorsque les pays voisins disposent au même moment d'excédents ou de puissance pilotable libre. Chacune de ces options a des limites techniques, des coûts, des délais de préparation et des conditions institutionnelles.

Les Dunkelflauten ne concernent donc pas seulement la production. Elles touchent aussi la planification du réseau, la conception du marché, la sécurité d'approvisionnement et l'organisation de la flexibilité. Quiconque ne regarde que les coûts moyens de production d'électricité de technologies individuelles ignore les coûts de la puissance pendant des heures rares mais critiques. Inversement, quiconque considère des heures extrêmes isolées sans le contexte annuel surestime facilement le besoin de capacités de réserve. La planification du système doit concilier les deux : produire de grandes quantités d'électricité à bas coût et couvrir de manière fiable une charge résiduelle élevée.

Exemple : les Dunkelflauten de l'hiver 2024

Début novembre 2024, le vent n'a soufflé que faiblement en Allemagne pendant un certain temps. L'accalmie a été particulièrement marquée le 6 novembre, jour où le rayonnement solaire était en outre inférieur à la moyenne. Une seconde Dunkelflaute a suivi les 11 et 12 décembre 2024. Durant ces deux phases, les prix de gros ont temporairement dépassé 300 euros par mégawattheure. Le maximum s'est élevé à 936 euros par mégawattheure sur le marché day-ahead pour l'heure de 17 h à 18 h le 12 décembre. En moyenne annuelle 2024, un mégawattheure coûtait en revanche environ 79 euros.

La Bundesnetzagentur et le Bundeskartellamt (office fédéral allemand de la concurrence) n'ont trouvé dans leur enquête aucun indice d'abus de marché. Les centrales à lignite et à houille déclarées disponibles ont largement fonctionné pendant les heures chères. Il subsistait encore des capacités résiduelles dans les centrales à gaz et les centrales de pompage-turbinage. Selon l'estimation de la Bundesnetzagentur, il restait pendant les heures les plus chères environ 4,5 et 3,4 gigawatts de capacité de marché respectivement, ainsi qu'environ 12 à 13 gigawatts de réserves et d'énergie de réglage. L'exemple montre l'effet typique d'une Dunkelflaute. Elle est d'abord un signal de rareté sur le marché, avec des prix élevés, et non une défaillance de l'approvisionnement. L'autorité voit néanmoins un besoin urgent de nouvelles capacités pilotables et de davantage de flexibilité côté offre et demande.

D'un point de vue météorologique, le DWD a jugé que l'accalmie de novembre n'était pas inhabituelle. Pour la situation synoptique « Hoch Mitteleuropa », les longues séries de mesures des semestres d'hiver ne montrent aucune tendance significative, ni pour le nombre de jours ni pour la durée continue la plus longue. La période étudiée n'indique donc pas que le changement climatique ait jusqu'ici accru le risque pour la production d'électricité éolienne.

Durée, étendue spatiale et simultanéité

Toute heure peu venteuse n'est pas une Dunkelflaute. La notion ne devient significative que si l'on prend en compte la durée et l'étendue spatiale. Un recul local du vent peut être compensé par d'autres régions s'il y a là du vent ou du soleil et que le réseau dispose d'une capacité de transport suffisante. Une Dunkelflaute de grande échelle sur plusieurs pays supprime ces possibilités de compensation. Les exigences en puissance pilotable et en énergie stockée augmentent alors.

L'interconnexion européenne réduit le risque, parce que la météo n'est pas partout la même et que l'électricité peut être échangée par-delà les frontières. L'analyse du DWD de 2018 le montre aussi. L'interconnexion ne résout toutefois pas entièrement le problème. Des anticyclones hivernaux peuvent couvrir simultanément de grandes parties de l'Europe centrale et du Nord. De plus, un pays ne peut importer que si ses voisins peuvent exporter au même moment et que les lignes ne sont pas saturées. La capacité d'importation n'est donc pas un chiffre fixe. Elle dépend de la puissance disponible à l'étranger, de la capacité du réseau, des règles de marché et de la demande simultanée.

Une forme particulière est la Dunkelflaute froide. Dans ce cas, une faible production éolienne et solaire coïncide avec de basses températures. Le besoin d'électricité peut alors augmenter, par exemple parce que les pompes à chaleur doivent fournir davantage de chaleur et fonctionnent avec une moindre efficacité par grand froid. Avec l'électrification de la chaleur, des transports et de l'industrie, ce couplage gagne en importance. Une consommation d'électricité accrue n'est en soi pas un problème si les profils de charge, les stockages et la pilotabilité sont planifiés en même temps. En l'absence de telles dispositions, une charge supplémentaire pendant des heures défavorables augmente la charge résiduelle.

Les stockages résolvent une partie des besoins, mais pas toutes les tâches de la même manière

Dans les débats sur les Dunkelflauten, les stockages sont souvent traités comme une catégorie unique. Les différences de puissance, de durée de stockage, de rendement et de coûts se perdent alors. Les stockages par batteries conviennent particulièrement à la compensation de courte durée, au soutien de la fréquence, au déplacement de l'électricité solaire au sein d'une journée et à l'écrêtement des pointes. S'ils doivent à eux seuls franchir une Dunkelflaute de plusieurs jours, ils doivent détenir de très grandes quantités d'énergie. C'est coûteux, car la capacité de stockage pour des événements rares doit être financée. Un exemple de calcul montre l'ordre de grandeur : si 20 gigawatts de charge résiduelle doivent être couverts en plus pendant trois jours, cela représente déjà environ 1 440 gigawattheures.

Les stockages de longue durée peuvent couvrir des périodes plus longues, mais ont d'autres limites. Il s'agit notamment de l'hydrogène, des combustibles synthétiques, des grands accumulateurs de chaleur et des stockages hydroélectriques à grands bassins. De nombreuses centrales de pompage-turbinage sont conçues plutôt pour plusieurs heures que pour des jours. L'hydrogène doit être produit, stocké, transporté et, selon les besoins, reconverti en électricité ou utilisé directement. Une part considérable de l'énergie est perdue dans ce processus, et l'infrastructure doit être construite au préalable. De tels stockages ne sont donc pas une solution universelle bon marché. Ils constituent un élément pour les cas où les autres options de flexibilité ne suffisent pas ou deviennent trop coûteuses.

La question économique n'est donc pas de savoir quelle technologie pourrait, en théorie, franchir seule une Dunkelflaute. L'essentiel est la combinaison la moins chère d'excédents de production, d'extension du réseau, de consommation flexible, de stockages de courte et de longue durée et de puissance garantie. Les options sont en concurrence non seulement sur le plan technique, mais aussi par les règles : qui peut piloter, qui est rémunéré, quels risques supportent les fournisseurs, les gestionnaires de réseau ou les consommateurs, et quelles capacités sont maintenues pour de rares phases de pénurie ?

Malentendus dans la politique et les médias

Un malentendu répandu consiste à prendre les Dunkelflauten comme preuve qu'une part élevée d'énergies renouvelables ne serait fondamentalement pas viable. Cela ne découle pas de la notion. Les Dunkelflauten montrent seulement que la production dépendante de la météo a besoin de compléments. Elles ne disent pas quels compléments sont techniquement appropriés et économiquement judicieux. Un système électrique comportant beaucoup d'éolien et de solaire peut être exploité de manière très sûre si la charge résiduelle restante est couverte par des ressources planifiables, une demande flexible et des réseaux suffisants.

Le malentendu inverse consiste à écarter les Dunkelflauten comme un problème marginal parce qu'elles sont rares. La rareté ne les rend pas sans importance pour la sécurité d'approvisionnement. Les systèmes électriques sont précisément dimensionnés pour des sollicitations rares, car un manque de puissance peut entraîner des coûts consécutifs élevés en quelques heures seulement. La planification ne doit donc pas se fier aux valeurs moyennes. Elle doit vérifier quelle puissance garantie est réellement disponible lors d'années météorologiques critiques et comment plusieurs facteurs défavorables peuvent se superposer. Il s'agit notamment du froid, des indisponibilités de centrales et d'importations limitées.

L'expression « approvisionnement entièrement renouvelable » devient elle aussi trompeuse lorsque la dimension temporelle reste floue. Une région peut produire sur une année, en bilan, autant d'électricité renouvelable qu'elle en consomme, et dépendre néanmoins des importations, des stockages ou d'installations pilotables pendant les Dunkelflauten. Le bilan annuel et la sécurité d'approvisionnement horaire répondent à des questions différentes. Les deux sont légitimes, mais ne doivent pas être confondus.

Importance institutionnelle

Les Dunkelflauten soulèvent la question de la manière dont la sécurité d'approvisionnement est organisée et financée. Sur un marché de l'électricité comportant beaucoup de production variable, des prix de rareté apparaissent surtout pendant les heures de charge résiduelle élevée. Les prix augmentent alors parce que la demande flexible, les stockages ou les centrales sont rares. Les pics de prix de l'hiver 2024 en sont un exemple. De tels signaux peuvent susciter des investissements si les acteurs du marché ont confiance dans le fait que les prix de rareté seront acceptés politiquement et refinanceront les investissements. Si ces revenus sont jugés incertains, on réclame des mécanismes de capacité, des réserves stratégiques ou d'autres garanties réglementées par l'État. En Allemagne, la Bundesnetzagentur juge urgentes des mesures législatives pour l'expansion des capacités pilotables. Le Bundeskartellamt entend également utiliser les appels d'offres à venir pour réduire la forte concentration du marché dans la production d'électricité.

La Dunkelflaute devient ainsi aussi une question de gouvernance. Elle exige de la clarté sur le rôle assumé par le marché, sur les réserves que l'État organise, sur les obligations des fournisseurs et sur la manière dont les gestionnaires de réseau préparent leurs interventions. La faisabilité technique ne suffit pas si les compétences restent floues ou si les installations flexibles n'obtiennent pas de revenus fiables. À l'inverse, des garanties mal conçues engendrent des coûts qui apparaissent ensuite dans les tarifs de réseau, les prélèvements ou les impôts.

Quiconque emploie la notion avec précision dépasse, dans le débat, les affirmations globales telles que « trop peu de vent » ou « trop d'énergies renouvelables ». Une Dunkelflaute est une combinaison concrète d'une faible injection dépendante de la météo, d'une charge résiduelle élevée et d'une durée minimale, dont les seuils varient selon la source. Elle n'explique pas automatiquement une panne de courant et ne remplace aucune analyse du réseau, du marché, des stockages et de la puissance garantie. Son utilité est de rendre visibles les heures durant lesquelles un système électrique renouvelable doit démontrer qu'il peut compenser les goulets d'étranglement.

Sources

Bundesnetzagentur und Bundeskartellamt veröffentlichen Untersuchung zu Strompreisspitzen während Dunkelflauten 2024 — Bundesnetzagentur; 2025-10-21. Pressemitteilung, Abschnitte Einleitung, Ergebnisse der Bundesnetzagentur, Hintergrund
Study of electricity price peaks completed — Bundesnetzagentur (SMARD); 2025-11-03. Meldung, Haupttext und Fußnote zur Definition
Pressemitteilung zur Klima-Pressekonferenz 2018 des DWD — Deutscher Wetterdienst; 2018-03-06. Pressemitteilung, Abschnitt zur europaweiten Untersuchung der Ertragsausfälle
Klimatologische Einordnung der „Dunkelflaute“ (November 2024) — Deutscher Wetterdienst, Abteilung Hydrometeorologie; 2024-12-17 (Auswertung bis 13.12.2024). Zusammenfassung und Einleitung

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Edited by eCMS on 11.11.2026 19:42