La transition énergétique pose de grands défis au système électrique. Le mix électrique a déjà considérablement changé, dans lequel les énergies renouvelables représentent aujourd’hui près de 21% en France et 37% en Allemagne. L'éolien et le solaire photovoltaïque en particulier deviendront les principales technologies renouvelables du futur système électrique. Le système doit intégrer de grandes quantités de cette production d'électricité variable. En conséquence, la flexibilité devient le paradigme central du système électrique.
Il arrivera à l'avenir que les centrales éoliennes et solaires puissent à elles seules produire plus d'électricité qu'il n'y a de demande. En d'autres périodes cependant, ils ne contribueront pratiquement pas à l'approvisionnement en électricité. Par conséquent, la charge résiduelle - la nécessité d'une alimentation électrique restante à base de technologies conventionnelles - sera moins uniforme qu'auparavant. Les exigences imposées aux autres centrales électriques seront donc de plus en plus caractérisées par des changements de charge plus fréquents et plus extrêmes.
Avec une charge résiduelle élevée (période de forte demande d'électricité mais de faible production d'énergie éolienne et solaire), il devient de plus en plus important que les producteurs flexibilisent leurs moyens de production, les installations de stockage ou même que les importations d'électricité se développent, mais surtout que les consommateurs flexibles réduisent leur demande en électricité, contribuant à faire coïncider l'offre et la demande. Inversement, dans le cas d'une faible charge résiduelle (une faible demande d'électricité, mais une forte production d'énergie éolienne et solaire), il peut être judicieux de déclencher la consommation flexible, outre le stockage et l'exportation.
Essentiellement, l'objectif est de faire correspondre le plus possible la production et la consommation et d'assurer la sécurité d’approvisionnement. Des marchés concurrentiels permettent d'utiliser les signaux de prix pour stimuler efficacement la demande à court et à long terme de la flexibilité requise. Ainsi, des situations extrêmes de changements de charge rapides et inattendus peuvent être gérés en toute sécurité. Le défi consiste à utiliser des signaux de prix non faussés pour garantir que toutes les options de flexibilité - du côté de l'offre et de la demande - soient utilisées de manière optimale, c'est-à-dire en minimisant les coûts pour le système.
Ainsi, la flexibilité comprend les technologies de production telles que les centrales thermiques à combustibles fossiles, la cogénération et les centrales à biomasse (par la réduction de la production minimale, l'accélération des temps de démarrage ou de la capacité de rampe), la gestion des charges, les technologies transversales telles que la conversion de l'électricité en chaleur si celle-ci est disponible en abondance, les technologies de stockage et, naturellement, les réseaux.
Dans le cadre d'une concurrence non discriminatoire, il convient de recourir aux options les plus efficaces pour répondre à la demande. Le défi consiste à créer un marché et un cadre réglementaire qui éliminent les obstacles à la flexibilité et offrent des règles du jeu équitables pour l'utilisation égale de toutes les options de flexibilité.
