Incitament för nätvänlig anslutning av solcellsanläggningar

Solcellsanläggningar (PV-anläggningar) visar en relativt hög toppeffekt jämfört med andra kraftverk för samma energiproduktion. Även om toppeffekten inte är särskilt relevant för energiproduktionen, belastar den nätinfrastrukturen avsevärt. Trots att varje andra nya PV-anläggning kom till nätet med ett batterilager år 2024, ansökte nästan alla enligt nätoperatörer om maximal växelriktarkapacitet som nätanslutningskapacitet. Detta leder till en kostsam och ineffektiv utbyggnad av elnäten. Det skulle vara mer kostnadseffektivt att begränsa nätutbyggnaden och istället utforma PV-anläggningar som är nätvänliga.

Grafen (se bilaga) visar med hjälp av en typisk anläggning i öst-västlig riktning i Mellansverige hur mycket specifika prestandaområden bidrar till energiproduktionen på sommaren och vintern.

Eftersom näten måste anpassas till prestanda – inte energi – står förenklat uttryckt hälften av nätkostnaderna för endast 12 procent av energiproduktionen. På vintern, när solenergi är särskilt värdefull, är denna andel ännu lägre. Sommartidens produktionsspikar som mest belastar nätet har enligt en studie av BFH och Swissgrid knappt något marknadsvärde. Nätet byggs således ut för el med lågt ekonomiskt värde.

Incitament för nätvänligt beteende

PV-anläggningar deltar, precis som andra kraftverk, inte i nätkostnaderna. Elförbrukarna bär hela kostnaden. Därför finns det inga ekonomiska incitament för PV-anläggningar att arbeta skonsamt på nätet. Trots att sådana teknologier – i synnerhet batterilager – är mycket utbredda används de hittills knappast för att stabilisera nätet.

BFH-forskarnas förslag är bedrägligt enkelt: De som frivilligt åtar sig att begränsa maximal inmatningseffekt för PV-anläggningen bör proportionellt delta i de sparade nätutbyggnadskostnaderna. Christof Bucher, chef för laboratoriet för solcellssystem vid Berns yrkeshögskola, förklarar: "Processerna för genomförande finns redan till stor del. Anslutningsansökan hos nätoperatören och säkerhetsintyg för elinstallationen möjliggör en tillförlitlig uppskattning av nätbelastningen."

Hålla produktionsförluster små

Målet med förslaget är att använda energiproduktionen från PV-anläggningarna så fullständigt som möjligt utan att belasta nätet i onödan. El som inte kan matas in bör konsumeras lokalt – till exempel genom att driva en värmepump, en varmvattenberedare under dagen, ladda en elbil eller använda ett batterilager. Vilken lösning som är vettigast bör byggledningen själv bestämma. "För varje projekt kan en annan lösning vara optimal. Det är precis det som är styrkan i modellen: man får ersättning för att nätet inte belastas," säger Bucher. Hur pengarna används ligger i operatörerna av PV-anläggningens bedömning.

Kostnadsneutral för energiomställningen

Klart är: Energiomställningen kommer att vara krävande – även för elnäten. Speciellt räknar nätoperatörerna med höga investeringar. BFH:s förslag för incitament för nätvänlig PV-anslutning bör kunna genomföras kostnadsneutralt: En del av de besparade medlen från undvikna nätutbyggnader riktas specifikt till de anläggningar som bidrar till avlastning.

Om institutet för energi- och mobilitetsforskning IEM

Institutet för energi- och mobilitetsforskning (IEM) vid Berns yrkeshögskola för teknik och informatik ägnar sig åt att forska om de tekniska utmaningarna för en hållbar energiförsörjning och mobilitet i framtiden. Forskningen är fokuserad på elektriska energilager och omvandlare, energiförsörjning och energidistribution samt energieffektiv mobilitet. Med totalt tio laboratorier, inklusive laboratoriet för solcellssystem, arbetar IEM tvärvetenskapligt med praktiska lösningar.

Laboratoriet för solcellssystem

Laboratoriet för solcellssystem är en del av institutet för energi- och mobilitetsforskning IEM. Det fokuserar på tre huvudområden: växelriktare och deras nätanslutning, på PV-komponenter som moduler och kontakter samt på komplexa PV-system, exempelvis i agrivoltaik eller i alpina områden. I centrum står praktiska mätningar av kvalitet och prestanda hos PV-teknologier. Tillsammans med laboratoriet för elnät finns nu ett smart nätlaboratorium där tekniska lösningar för energiomställningen testas realistiskt och kvalificeras för användning.

Kontakter Bettina Huber Medieansvarig Berns yrkeshögskola Teknik och informatik +41 32 321 63 79 bettina.huber@bfh.ch