PV4Balancing: Solarenergie für die Netzstabilität
Der Ausbau der Photovoltaik-Produktion nimmt stark zu. Heute beträgt die installierte PV-Leistung rund 8 Gigawatt. Laut Prognosen des Bundesamtes für Energie sollen es im Jahr 2050 rund 40 Gigawatt sein, also fünfmal mehr. Umso dringlicher stellt sich die Frage, wie die PV-Energie nicht nur die Stromversorgung der Schweiz stützt, sondern auch das Übertragungsnetz stabilisiert.
Wenn Stromproduktion und -verbrauch sich nicht die Waage halten, müssen wir Regelenergie einsetzen. Dafür gibt es spezielle Handelsplattformen. Heute stammen rund 95 Prozent der angebotenen Leistung und Energie aus Wasserkraft; Strom aus PV-Anlagen spielt auf diesen Märkten aktuell eine marginale Rolle. Das wollen wir ändern und haben deshalb zusammen mit der Branche den Pilotversuch PV4Balancing lanciert. Dieser soll zeigen, wie sich PV-Anlagen in den Markt für Tertiärregelenergie integrieren lassen.
PV-Anlagen liefern bereits heute einen bedeutenden Beitrag zum Schweizer Strommix. Wir müssen diese Energie in Zukunft für die Netzstabilität nutzen können.
Stefanie Aebi, Co-Projektleiterin und Senior Specialist Market & Product Design
PV-spezifische Produkte
Wie auf Marktplattformen üblich, werden auch auf dem Regelenergiemarkt Produkte angeboten – zum Beispiel eine bestimmte Menge an Leistung in Megawatt über einen definierten Zeitraum. Das Design eines solchen Produktes war der erste Schritt im Projekt und die Grundlage für einen erfolgreichen Start von PV4Balancing.
Konkret haben wir den Zugang zum Markt vereinfacht, in Fachkreisen spricht man von einer einfacheren Präqualifikation. Zudem haben wir eine fixe Vergütung für die bereitgestellte Leistung definiert, wobei die Anlagen in den realen Systembetrieb für negative Tertiärregelleistung integriert werden. Insgesamt nehmen 97 Anlagen mit einer maximal produzierten Leistung von rund 25 MW am Pilotversuch teil. Dies ist eine geeignete Basis, um diverse Anforderungen an die Technik und an die Prozesse zu prüfen. Die kleinste Anlage im Pilotversuch hat eine Leistung von 63 Kilowatt, die grösste liefert 4,9 Megawatt – 70 Prozent der Anlagen weisen eine Leistung von unter 600 Kilowatt auf. Diese Vielfalt spiegelt die Schweizer Realität wider: Der Grossteil der Anlagen sind Kleinanlagen auf privaten Hausdächern, Grossanlagen gibt es nur wenige. Das gibt sowohl uns wie auch den Systemdienstleistern wertvolle Einblicke in zentrale Fragestellungen.
Leistung zum richtigen Zeitpunkt vorhanden
PV-Anlagen produzieren über Mittag, wenn der Sonnenstand am höchsten ist, am meisten Strom. Demnach besteht zu diesem Zeitpunkt auch das grösste Potenzial, um negative Regelenergie zu liefern – also die Einspeisung ins Stromnetz zu reduzieren.
Der Pilotversuch hat nun gezeigt, dass durch PV erbrachte negative Regelenergie zu diesen Zeiten besonders bedeutsam ist. Dies weil klassische Lieferanten von negativer Regelenergie wie Speicherwasserkraftwerke oft aus dem Markt gehen, wenn viel PV-Strom zur Verfügung steht. Der Grund: PV-Energie hat sehr tiefe Gestehungskosten, was die Spot-Preise auf dem Strommarkt sinken lässt. Das wiederum zwingt andere Kraftwerke, die Turbinen abzuschalten, wenn sie den Strom nicht mit Verlust verkaufen wollen. Und ein Kraftwerk, dass null Strom produziert, kann nicht weiter runterfahren, um negative Regelenergie zu liefern. Dieser Zusammenhang wird in der nachfolgenden Grafik veranschaulicht.
Pilotversuch 2.0
Der Pilotversuch zeigt: Es ist möglich PV-Anlagen in den Schweizer Markt für Regelenergie zu integrieren. Oder anders ausgedrückt, PV-Energie kann zur Netzstabilität beitragen. Voraussetzung dafür sind Rahmenbedingungen, die besser zu PV und zu kleineren Regelenergie-Anbietern passen. Das hat nicht zuletzt damit zu tun, dass die Technologie, welche in den tausenden PV-Anlagen verbaut ist, stark variiert.
Der erste Teil des Pilotversuchs hat zahlreiche Erkenntnisse gebracht – und verdeutlicht, dass die Integration von PV in den Regelenergiemarkt anspruchsvoll ist. Um mehr Erfahrung zu sammeln und die Herausforderungen des zukünftigen Marktdesigns zu antizipieren, führen wir den Pilotversuch mit zusätzlichen Teilnehmern fort. Im Pilotversuch 2.0 sehen wir unter anderem eine flexiblere und stärker marktbasierte Vergütung für die Vorhaltung vor. Zudem erproben wir die Teilnahme von PV an der Leistungsvorhaltung. In Zukunft sollen kürzere Zeitfenster und eine Ausschreibung näher am tatsächlichen Lieferzeitpunkt eine Teilnahme auch am echten Regelleistungsmarkt erlauben (Day-Ahead-Auktionen D-1). Dieser kürzere Zeithorizont passt besser zu den Eigenschaften von PV-Anlagen und ist in der Balancing-Roadmap 2026 so vorgesehen.
Auf dieser Basis wollen wir dafür sorgen, dass Solaranlagen künftig nicht nur Strom liefern, sondern auch aktiv zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.
Es ist hoch komplex, die Solaranlagen so ins Stromsystem zu integrieren, dass sie uns beim Stabilisieren des Netzes helfen. Aber wir kommen voran - Schritt für Schritt.
Dona Montouri, Co-Projektleiterin und Senior Specialist Market & Product Design
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