Schon heute stammt jede achte in der Schweiz produzierte Kilowattstunde aus Photovoltaik (PV). Und sie hat eine Schlüsselrolle in der Umsetzung der Energiestrategie 2050. Das heisst konkret: 40 Gigawatt installierte Photovoltaik-Leistung sollen bis 2050 ins Schweizer Stromnetz integriert werden. Mit den heutigen Rahmenbedingungen ist das nicht machbar. Gemeinsam mit Branchenexperten zeigt Swissgrid auf, wie die Einbindung gelingen kann. 

Das White Paper wurde von einer Expertengruppe zu PV unter der Leitung von Swissgrid erarbeitet. Die Expertengruppe setzt sich aus ausgewählten Fachleuten der Schweizer Energiebranche zusammen, die über umfassende Erfahrung in der Integration von PV-Anlagen aus verschiedenen Blickwinkeln verfügen.

Das White Paper «Systemverträgliche Integration Photovoltaik» soll ein Anstoss und eine Diskussionsgrundlage für alle betroffenen Akteure zum Thema Ausbau und Integration von PV in der Schweiz sein. Es zeigt, was sich grundlegend ändern muss: Veränderung bei Vorgaben an PV-Anlagen, mehr Marktsignale und durchgängige Prozesse.

Massnahmen (Auswahl) im Überblick

Die folgenden sechs Massnahmen – zusammen mit den ausführlichen Handlungsempfehlungen im White Paper – sollen die relevanten Akteure, von Anlagenbesitzern bis zu Politik und Behörden, dazu anregen, den Ausbau und die Integration der PV in das Gesamtsystem sicher voranzutreiben.

• Sicherer Systembetrieb: Systemstabilität neu denken
  Fallen Grosskraftwerke und ihre rotierende Masse weg, verliert das Netz Stabilität. Frequenz- und Spannungshaltung müssen aber auch künftig jederzeit sichergestellt sein. Neue Technologien und dezentrale Anlagen können dazu ein Beitrag leisten. Dazu müssen entsprechende Rahmenbedingungen (zum Beispiel Mindestanforderungen und Standardeinstellungen) für diese Anlagen etabliert werden.
  Zudem braucht es einheitliche Vorgaben (inklusive wirkungsvoller Implementierung) für PV-Anlagen hinsichtlich deren Verhalten bei Kommunikationsstörungen, Netzunterbrüchen und punkto Cyber Security.
• Reduzierter Netzanschluss: Anschlussleistung realistisch dimensionieren
  Ein Stromnetz, das auf 100 Prozent der installierten PV-Leistung ausgelegt ist, wäre massiv überdimensioniert – und viel zu teuer. Selbst bei einer Halbierung der Netz-Anschlussleistung könnten übers Jahr nur rund 15 Prozent der Solarproduktion nicht ins Netz eingespiesen werden. Die Massnahme: gezielte Begrenzung der Anschlussleistung (Eigenverbrauch weiterhin möglich) statt maximaler Einspeisung. 

• Einspeisung folgt Marktsignalen: Flexibilität wird Pflicht
  Wer eine PV-Anlage betreibt, soll den erzeugten Strom so nutzen oder verkaufen, dass er sich am Markt lohnt – also nach Angebot und Nachfrage. Wenn der Strompreis negativ ist, darf es keinen finanziellen Anreiz geben, Strom ins Netz einzuspeisen.
  Statt dass wie heute der lokale Energieversorger den PV-Strom abnehmen muss, soll künftig der Anlagenbetreiber einen Dienstleister (Vermarkter) benennen, der den Strom optimal am Markt platziert.
• Fokus auf Kapazität statt Maximierung des Jahresertrags: Ausbau im Winter
  Während in der Schweiz bereits heute in einzelnen Stunden (insbesondere im Sommer) ausreichend Strom produziert wird, ist im Winter auch langfristig kein struktureller Produktionsüberschuss absehbar. Soll Solarenergie auch in der kalten Jahreszeit wesentlich zur Versorgung beitragen, braucht es deutlich mehr installierte Leistung mit Fokus auf die Winterproduktion. Dabei muss in Kauf genommen werden, dass nicht jede produzierte Kilowattstunde (kWh) PV-Strom zu jeder Zeit benötigt wird. 
• Nur flexible Anlagen sind zukunftsfähige Anlagen: Schlüssel für Wirtschaftlichkeit
  Wenn viele Solaranlagen gleichzeitig Strom ins Netz einspeisen – besonders mittags im Sommer – sinken die Marktpreise oft stark oder werden sogar negativ. Das heisst: Für eingespeisten Strom gibt es dann wenig oder gar kein Geld. Damit sich eine PV-Anlage trotzdem rechnet, muss sie flexibel auf Preise und Netzbedingungen reagieren können: mit einem Speicher, flexiblem Verbrauch und einem intelligenten Energie- und Leistungsmanagement. Die Vermarktung dieser Flexibilität kann zukünftig eine wesentliche Erlösquelle für PV sein.
• Koordination und Datenaustausch: zentral für Flexibilitätseinsatz
  Wenn immer mehr Solaranlagen, Speicher und flexible Geräte ans Netz kommen, muss klar sein, wie ihre Flexibilität genutzt wird. Dafür braucht es einen durchgehenden Prozess und einen sicheren Datenaustausch zwischen allen Beteiligten. Für die Umsetzung erscheint eine zentrale Flexibilitätsplattform mit einem Koordinationsmechanismus als die geeignetste Variante. Eine konkrete Umsetzung einer solcher lokalen Flexibilitätskoordination wird im Pilotprojekt «TSO-DSO-Koordination» geprüft.

Versorgungssicherheit funktioniert nur gemeinsam

Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende und die Integration von PV erfordert eine breite Palette an Massnahmen und die aktive Beteiligung aller Akteure. Nur durch koordiniertes Handeln entlang des gesamten Prozesses – von den Anforderungen an die Anlagen über Betrieb und die Vermarktung bis hin zum Datenaustausch – kann es gelingen, die politisch angestrebten PV-Leistungen erfolgreich und sicher ins Gesamtsystem zu integrieren.

Swissgrid – keine PV-Anlagen im Netz, dennoch involviert

Auch wenn in der Schweiz keine Photovoltaik-(PV-)Anlage direkt am Übertragungsnetz angeschlossen ist, beeinflusst die schnell wachsende Einspeisung aus PV-Anlagen das Stromsystem in vielen Aspekten. Damit Swissgrid auch in Zukunft jederzeit einen sicheren und zuverlässigen Betrieb des Übertragungsnetzes sicherstellen kann, ist es entscheidend, dass der Zubau von PV in der Schweiz (unabhängig von der Netzebene) systemfreundlich bzw. systemstützend erfolgt. Swissgrid engagiert sich für die sichere Integration von PV, um die netzseitige Umsetzung der Energiestrategie zu ermöglichen, die Kosten für den Netzausbau zu minimieren und die Systemstabilität nachhaltig sicherzustellen.