A la demande de l'ancienne ministre de la Transition écologique, Elisabeth Borne, le gestionnaire de réseau de transport français RTE et l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE) ont étudié "visant à identifier les conditions et les exigences relatives à la faisabilité technique de scénarios dans lesquels le système électrique serait fondé sur des parts très élevées d'EnR" (extrait du Communiqué de Presse de l'étude). Ils publient leurs conclusions dans un rapport (version courte en français, longue en anglais) : les quatre familles de conditions suivantes devront absolument être remplies pour qu'un tel système soit techniquement faisable:

• La stabilité du système électrique doit être maintenue. Il existe un consensus scientifique sur l'existence de solutions technologiques permettant de maintenir la stabilité du système, même si celles-ci n'ont pas été testées à grande échelle. Les onduleurs des installations photovoltaïques et éoliennes pourraient ainsi apporter ce service. Dans le cas où ceux-ci ne seraient pas suffisants, des compensateurs synchrones pourraient être mis en place. Aujourd'hui, la stabilité est apportée par l'inertie des machines tournantes raccordées au réseau, il s'agit pour l'essentiel des alternateurs des centrales thermiques (nucléaires et fossiles) et hydroélectriques.
• La sécurité de l'approvisionnement — c'est à dire l'équilibre offre-demande — doit être assurée à chaque heure de l'année. Pour que cette condition soit respectée, les flexibilités doivent être développées de manière importante. De quatre types, elles sont à différents stades de maturité : pilotage de la demande, stockage à grande échelle, centrales de pointe, interconnexions. Le développement industriel du stockage long-terme, sous forme de combustibles de synthèse, méthane et hydrogène par exemple, apparaît comme l'un des défis les plus importants.

  Pour en savoir plus sur l'équilibre offre-demande, voir cet article .

• Les réserves doivent être dimensionnées de manière adéquate, ce qui implique une révision du cadre réglementaire. L’amélioration l’observabilité, c’est-à-dire le suivi en temps réel de la production des centrales, de la production renouvelable et en particulier du photovoltaïque, ainsi que l’amélioration des prévisions de production, sont clés pour maîtriser l'augmentation du volume  de réserves nécessaire. Par ailleurs, la participation des différents moyens de production à la constitution des réserves devra également évoluer.

  Pour en savoir plus sur les réserves, voir cet article .

• Les réseaux de transport et de distribution d'électricité devront être développés de manière substantielle à compter de 2030. Le respect de cette condition implique une planification à long-terme et comporte un enjeu d'acceptabilité sociale des nouvelles infrastructures. Le vieillissement du réseau de répartition (63kV)— qui doit être renouvelé dans tous les cas — constitue une opportunité pour remodeler son architecture. Pour en savoir plus sur l'architecture des réseaux, voir cet article .

Les conditions sociétales, économiques et environnementales associées à un fort taux de pénétration d'EnR variables n'ont pas été étudiées dans le cadre de cette étude, mais feront l'objet de nouvelles publications dans le courant de l'année 2021.