Elektrická síť ohrožená fotovoltaickým infarktem: Provozovatelé sítí stále častěji vypínají systémy

Stále více provozovatelů fotovoltaických systémů je překvapeno, že jejich systémy nesmějí vyrábět elektřinu za slunečných dnů. Důvodem je přebytek elektřiny v síti. Proč jsou omezovány zejména solární systémy? A jaká existují řešení?

Masivní rozšíření nových fotovoltaických (FV) systémů v Německu má svůj dopad. Za slunečných dnů jsou solární elektrárny již schopny pokrýt velkou část poptávky po energii.

To, z čeho se příznivci energetické transformace radují, má však i svou temnou stránku, která je stále zřetelnější. Zejména v letních měsících se stále častěji stává, že mnohé fotovoltaické systémy vyrábějí výrazně více elektřiny, než je potřeba v elektrické síti. Problémy způsobuje také na mnoha místech nedostatečná síťová infrastruktura pro někdy obrovské výkupní kapacity.

Aby se předešlo výpadkům proudu

To vede provozovatele rozvodných sítí k tomu, že stále častěji zcela vypínají stávající soukromé a komerční elektrárny – k nelibosti provozovatelů. Jen Bayernwerk Netz AG, jeden z největších provozovatelů sítě v Bavorsku, musel v první polovině roku 2024 více než třikrát zasahovat kvůli příliš velkému množství elektřiny v síti, tzv. redispečinku. Za celý loňský rok to byl jeden milion zásahů, v roce 2022 pak 100 000, uvedl provozovatel sítě pro Bayerischer Rundfunk (BR). Takové zásahy do sítě se již dávno staly součástí každodenního života, zejména na jihu a jihozápadě země.

Systémy se vypínají kvůli ochraně rozvodné sítě. Johannes Larsen, vedoucí oddělení řízení soustavy společnosti Bayernwerk, v rozhovoru pro agrarheute uvedl: „Síť by byla přetížená a mohlo by dojít i k výpadkům [elektřiny].“

Pokud elektrárny dodávají do sítě výrazně více elektřiny, než z ní spotřebitelé odebírají, zvyšuje se frekvence sítě. Pokud se zvýší příliš nad cílovou hodnotu 50,0 Hertzů, může to způsobit kolaps elektrické sítě, stejně jako nedostatek elektřiny.

Omezení provozu solárních elektráren je pro provozovatele rozvodných sítí jednodušší a nákladově efektivnější variantou, uvedl pro BR Robert Pflügl, generální ředitel společnosti Bayernwerk. Rozšíření sítě by bylo mnohem nákladnější. „V konečném důsledku je zde použití těchto metod ekonomickou úvahou,“ řekl Pflügl.

Podle německé vlády je nyní v Německu instalováno více než 4,3 milionu fotovoltaických systémů. Dohromady mají nominální výkon přibližně 90 gigawattů (GW). Od ledna do června letošního roku již bylo uvedeno do provozu přibližně 516 000 nových solárních zařízení.

Provozovatel systému: „Brutální plýtvání“

Například řezník Augustin Keller je postižen odstávkami fotovoltaických elektráren. Na střechu svého řeznictví v bavorském Moosburgu nainstaloval fotovoltaický systém.

Když Keller v květnu za slunečného dne zkontroloval, kolik jeho systém vyrábí, překvapilo ho, že vidí nulu – a to hned v několika dnech. K výpadkům docházelo mezi 10. a 17. hodinou, tedy přesně v době, kdy jeho systém mohl vyrábět nejvíce elektřiny.

Řezník by byl spokojený, kdyby mohl elektřinu ze svého solárního systému využívat pro své podnikání. To, že přebytky neplynou do sítě, by mu nevadilo. Místo toho provozovatel sítě jeho systém několikrát zcela vypnul. „To je brutální plýtvání,“ řekl Keller BR.

Kvůli vypínání si nyní musí elektřinu, kterou potřebuje pro své řeznictví, kupovat. To ho stojí přibližně 500 eur denně.

Proč obnovitelné zdroje energie?

Větrné turbíny postihuje stále stejný osud. Provozovatelé rozvodných sítí často turbíny vypínají, když je přebytek elektřiny. Vyvstává otázka, proč provozovatelé sítí uprostřed přechodu na novou energetiku vypínají obnovitelné zdroje a neškrtí konvenční elektrárny.

Jedním z důvodů je systém „Redispatch 2.0“ zavedený v říjnu 2021. Od té doby mohou provozovatelé sítí ze zákona kromě plynových a dříve jaderných elektráren škrtit i fotovoltaické systémy a větrné elektrárny.

A dělají to raději. Důvod: regulovat výkon větrných nebo fotovoltaických systémů je obecně levnější a jednodušší než u klasických elektráren.

Nevýhoda záporných cen

Nadměrné množství solární energie má ještě jednu nevýhodu: nadměrná nabídka elektrické energie má občas za následek příliš nízké nebo dokonce záporné ceny na trhu s elektřinou.

Stejně jako v mnoha jiných oblastech, je i v elektrické síti důležitá zejména nabídka a poptávka. Ta by se měla shodovat s druhou. Ceny na burze s elektřinou jsou vyrovnané pouze tehdy, když jsou nabídka a poptávka v rovnováze.

Vzhledem k tomu, že v současné době je v Německu jen velmi malá kapacita pro skladování elektřiny, lze přebytečnou elektřinu jen stěží dočasně skladovat. V důsledku toho někdy přebytečná elektřina proudí do sítě – navzdory odstávkám. Na burze se pak prodává za odpovídající nižší cenu.

To však znamená vysoké náklady pro provozovatele a stát. Pokud je cena záporná, musel by provozovatel elektrárny zaplatit peníze i v případě, že by svou elektřinu „prodal“, pokud za ni nedostane zákonnou odměnu. Pokud provozovatel zákonnou odměnu obdrží, hradí náklady stát – a tedy daňový poplatník.

Jaká existují řešení?

Robert Kohrs z Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy pro Handelsblatt uvedl: „Existuje řada nástrojů, jak se s tímto problémem vypořádat. Vypínání fotovoltaických systémů by mělo být vždy až na posledním místě.“ Do popředí by se dostala technická zlepšení a větší osobní odpovědnost provozovatelů systémů.

Maik Render, šéf dodavatele energie N-Ergie z Norimberku, doporučuje rozšířit kapacitu akumulátorů podporujících síť. To by umožnilo zachytit přebytečnou elektřinu a dát ji k dispozici večer a v noci. Baterie by však také musely být skutečně kompatibilní se sítí. Pokud by byly „případně již v časných ranních hodinách opět plně nabité“, „v poledne a odpoledne by již neměly odlehčující účinek na síť“, řekl Render listu Handelsblatt.

Situaci by mohly ulehčit i nastavitelné místní síťové transformátory. Svaz místních energetických podniků (VKU) však upozorňuje, že stojí více než dvakrát tolik co běžné transformátory. Provozovatel sítě s řízeným transformátorem proto pracuje méně efektivně než provozovatel sítě s běžnými transformátory. „To je nedostatek regulace a měl by se změnit. Řízené transformátory místní sítě jsou součástí výhledového plánování sítě a musí být jako takové brány i ze strany regulace,“ navrhuje VKU.

Další možností by byly inteligentní měřicí systémy. Podle VKU zde již politici rozpoznali optimalizační potenciál. Podle Spolkového ministerstva hospodářství by proto měla být nová zařízení v budoucnu vybavena inteligentními měřicími a řídicími systémy.

V neposlední řadě by mohly mít vliv i tržní pobídky. Podle „iniciativy pro růst“ německé vlády mají být od příštího roku pozastaveny dotace EEG (zákon o obnovitelných zdrojích energie) pro nové systémy nad určitou velikost, pokud budou ceny elektřiny záporné. To má majitele systémů motivovat k tomu, aby vyrobenou elektřinu v případě přebytku nedodávali do sítě, ale nabíjeli například baterie nebo elektromobily.

-etg-