Pour le système électrique, la flexibilité est la capacité d’un moyen de production, de consommation ou de stockage à modifier sa courbe d’injection ou de soutirage à la demande. Ces moyens flexibles sont indispensables pour assurer le bon fonctionnement du système électrique dont un des besoins fondamentaux est le maintien de l’équilibre entre les injections d’électricité et les soutirages.

En effet, tout déséquilibre a un impact immédiat sur la fréquence du réseau. Or, tous les équipements connectés au réseau électrique, qu’il s’agisse de moyens de production ou de consommation, sont prévus pour fonctionner à 50 Hz. Si la fréquence du réseau s’éloigne trop fortement de cette fréquence d’équilibre, cela peut remettre en cause la sécurité d’approvisionnement électrique. Ainsi, RTE assure à tout instant l’équilibrage entre la production et la consommation. Afin de s’assurer que le déséquilibre restera dans des marges raisonnables, une série de processus démarrant bien avant le temps réel a été mis en place.
 

Le premier mécanisme permettant l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité est le marché de gros. Les producteurs et les fournisseurs d’électricité réalisent des prévisions et vendent ou achètent l’énergie qu’ils prévoient de produire ou d’avoir besoin à différents horizons de temps : de plusieurs années jusqu’à une heure avant l’échéance. Pour assurer l’équilibre, les prix de marchés adressent des signaux à l’ensemble des acteurs : des prix de marchés élevés incitent à réduire la consommation et à produire plus d’électricité. Réciproquement, des prix de marché faibles incitent à utiliser ou stocker l’énergie et à réduire les productions les plus coûteuses ou polluantes. 

Le mécanisme de capacité est une partie du processus. Il permet de garantir la sécurité de l’approvisionnement électrique en attestant qu’il y aura suffisamment de capacités de production et d’effacement disponibles pour assurer l’équilibre entre l’injection et le soutirage au moment de la pointe de consommation annuelle. Ce moyen assure à long terme que le déséquilibre ne sera pas trop important.
RTE s’appuie aussi sur les responsables d’équilibre qui sont incités financièrement à équilibrer leur périmètre d’équilibre, c’est-à-dire leur périmètre prévisionnel entre leurs entrées (production, achat d’énergie) et leurs sorties (consommation, vente d’énergie) sur un pas de temps donné. Pour ce faire, les responsables d’équilibre ont la possibilité de moduler la puissance de leurs groupes de production ou d’échanger de l’énergie sur les marchés jusqu’à une heure avant l’échéance. Cette partie du processus permet d’assurer, à plus court terme, que le déséquilibre restera faible. 

A partir d’une heure avant la livraison physique, les acteurs ne peuvent plus prendre d’actions volontaires qui modifient leur périmètre d’équilibre. En effet, RTE reprend la main pour assurer l’équilibrage à la maille française. Pour maintenir l’équilibre, RTE dispose de réserves pour rétablir l’équilibre en moins de 15 minutes en cas d’aléas. Il existe trois types de réserves différentes, plus ou moins rapides, appelées réserves primaire, secondaire et tertiaire. 

Si l’équilibre global entre offre et demande a un rôle primordial pour le bon fonctionnement du système électrique, les réseaux de transport et de distribution d’électricité peuvent également voir apparaître des contraintes du fait de la localisation des injections et des soutirages. Pour éviter l’apparition de ces contraintes locales, les gestionnaires de réseaux réalisent en général des investissements permettant de renforcer les réseaux. Dans certains cas, il peut être plus économique de faire appel à des flexibilités locales, c’est-à-dire de contrôler temporairement l’injection ou le soutirage de certains sites dans la zone concernée par les contraintes, pour repousser dans le temps, voire éviter, les investissements. Des travaux sont menés sur le sujet pour créer un cadre d’appel aux flexibilités locales.

De manière générale, le besoin de flexibilité est de plus en plus important. Ces dernières années, de nouveaux usages de l’électricité ont fait leur apparition et les moyens de production ont évolué, complexifiant encore plus les tâches de prévision de la consommation et de la production. La production présente une part impondérable, qui empêche de prédire son niveau avec certitude et exactitude. Outre les défaillances non prévisibles de certains groupes de production qui existaient déjà, la croissance des énergies renouvelables dans le mix énergétique a introduit une variabilité non négligeable de la production française et européenne. De plus, la production thermique pilotable, qui était notamment utilisée pour gérer des besoins ponctuels de modulation de consommation, va diminuer dans une démarche de réduction des énergies fossiles. 

Dans le même temps, des solutions nouvelles (stockages, véhicules électriques, autoconsommation, etc.) apparaissent pour répondre à cette demande croissante de flexibilité. Les moyens de stockage, en augmentant le soutirage en période de faible consommation (ou de forte production) pour ensuite réinjecter sur le réseau électrique l’énergie stockée en période de forte consommation (ou de faible production), sont des solutions de flexibilité supplémentaires pour le réseau. Le pilotage de la consommation permet également de répondre à ces besoins. Dans l’habitat, il est possible par exemple de piloter les ballons d’eau chaude ou la recharge des véhicules électriques. Enfin, les écrêtements de production effectués sur un appel du gestionnaire de réseau sont également étudiés, notamment pour fournir des flexibilités locales qui serviront à traiter les congestions sur les réseaux.