Po Německu, Itálii, ale také Česku se nyní potýká se skrytou časovanou bombou fotovoltaických elektráren také Švýcarsko. Tamní Federální komise pro elektroenergetiku ElCom vyzvala distributory elektřiny, aby začali řešit vlastnost solárních elektráren, že se automaticky vypnou, když se frekvence v síti přehoupne přes 50,2 herzů. I když se nad tuto hranici běžně nedostává, může hromadné odpojení velkého počtu elektráren, kterých je ve Švýcarsku 1600 megawattů, výrazně rozkolísat síť a nestabilitu přenést i do okolních zemí.
Stejný problém řešilo Německo už v roce 2011, kde se ale problém týkal 9000 megawattů solárů. Na riziko hromadného automatického odpojení upozorňoval v roce 2015 také český provozovatel přenosové soustavy ČEPS. Obě země přijaly opatření, která mají rozkolísání sítě masovým výpadkem solárů zabránit. Švýcaři teprve vhodný způsob ochrany sítě vymýšlejí. Úpravy by se měly týkat až 800 megawattů solárních elektráren.
Původ ohrožení sítě je zabudován ve střídačích, které stejnosměrný proud vyrobený v solárních panelech převedou na střídavý proud, jenž lze dodat do sítě. Elektřina ze solárů musí mít stejnou frekvenci jako okolní síť, kde se musí pohybovat co nejblíže 50 herzům. Střídače se přitom synchronizují podle aktuální frekvence v sítí. Pokud by tedy frekvence v síti byla příliš vysoká, což nastává při přebytku výkonu nad odběrem, fotovoltaiky by nestabilitu sítě zhoršovaly. Proto se v minulosti do střídačů zabudovaly ochranné prvky, které solární elektrárnu od sítě odpojí automaticky při frekvenci 50,2 herzů.
Riziko tohoto řešení se ukázalo v okamžiku, kdy výkon instalovaných fotovoltaických elektráren začal být vysoký. Provozovatelé přenosových soustav musí řídit síť tak, aby ji bez problémů udržely v chodu i při výpadku největší elektrárny. V Německu takto počítali s výpadkem 3000 megawattů. Jenže s rozvojem fotovoltaiky hrozilo, že při vychýlení frekvence zmizí ze sítě během dvou desetin sekundy výkon 12700 megawattů. V okamžiku, kdy by se přenosová soustava po tomto šoku opět stabilizovala a frekvence se vrátila k normálu, stejně rychle by se všechny fotovoltaiky opět zapnuly a síť opět rozkolísaly.
Proto Němci rozhodli, že najednou se může odpojit automaticky jen 3000 megawattů solárů. Majitelé elektráren s výkonem přes 9000 megawattů po roce 2011 museli upravit své střídače tak, aby se elektrárny odpojovaly postupně. Celá akce trvala tři roky.
V Česku se nakonec k úpravám střídačů a jejich frekvenčních ochran nepřistoupilo, přestože je do sítě zapojeno přes 2000 megawattů fotovoltaik. „Ochrany se technicky dají přenastavit, ale takovou úpravou by provozovatel elektrárny porušoval připojovací podmínky elektrárny,“ říká Vladimír Hochman, technický manažer společnosti Photon Energy Operations, která spravuje a poskytuje servis stovkám megawattů fotovoltaických elektráren nejen v Česku.
„Aktuálně neexistuje legislativní nástroj, jak donutit provozovatele elektrárny přenastavit frekvenční ochrany. Požadavky na nastavení frekvenčních ochran jsou obsaženy v Pravidlech provozování distribuční soustavy, hodnoty nastavení frekvenčních ochran vždy vyhovovaly aktuálním požadavkům ČEPS v dané době. Nové výrobny připojované do distribuční soustavy mají již širší nastavení frekvenčních ochran. Navíc jsou vybavovány autonomní funkcí snížení výkonu při nárůstu frekvence,“ vysvětluje Soňa Holingerová, mluvčí největšího českého distributora ČEZ Distribuce.
České solární elektrárny musí být už několik let vybaveny zařízením, které umožní správci sítě regulovat dodávaný výkon a jeho rozdělení na činný a jalový výkon do soustavy. Tím se částečně problém automatického odpojování řeší. „ Byť je u nás tato regulace využívána minimálně, tak je to vhodný způsob řízení a fotovoltaiky se nemusí odpojovat. Toto řízení se ovšem děje na základě požadavku dispečinku distributora,“ dodává Hochman.
ČEPS proto pro nově připojované elektrárny vyžaduje instalaci střídače, který dokáže výkon elektrárny automaticky upravovat, když se frekvence vychýlí od normálu. Elektrárna se pak nevypne při dosažení kmitočtu 50,2 herzů, ale postupně v předem daných krocích snižuje výkon, aby se podmínky v síti dál nezhoršovaly. V tomto režimu pracuje elektrárna až do dosažení frekvence 50,5 herzů, kdy by se měly její dodávky do sítě utlumit.
