Pytania i odpowiedzi: Jak to możliwe, że cała hiszpańska sieć energetyczna przestała działać w ciągu pięciu sekund?

Ogólne przerwy w dostawie prądu, takie jak ta, która dotknęła w tym tygodniu Hiszpanię i Portugalię, mogą mieć wiele przyczyn, ale awaria pokazała, jak podatny na awarie może być regionalny system zasilania na Półwyspie Iberyjskim.

Dlaczego przyczyna nie została jeszcze ustalona?

Sieć energetyczna jest kręgosłupem złożonym ze skomplikowanych odgałęzień, składających się z tysięcy połączonych ze sobą elementów.

„Operatorzy sieci muszą starannie analizować ogromne ilości danych w czasie rzeczywistym, takich jak zmiany częstotliwości, awarie linii, statusy generatorów i działania systemów zabezpieczających, aby prześledzić sekwencję zdarzeń bez wyciągania pochopnych wniosków” – powiedziała agencji AFP Pratheeksha Ramdas, starsza analityczka ds. nowych energii w Rystad Energy.

Jakie są typowe przyczyny?

Przerwy w dostawie prądu są często spowodowane nagłym wyłączeniem źródła produkcji, np. elektrowni, z powodu awarii technicznej lub niedoboru paliwa zasilającego elektrownie cieplne.

W ostatnich latach klęski żywiołowe, takie jak burze, trzęsienia ziemi, pożary lasów, ekstremalne upały lub mrozy, czasami nasilane przez globalne ocieplenie, spowodowały uszkodzenia infrastruktury lub wzrosty zapotrzebowania na ogrzewanie lub klimatyzację.

Inne możliwe przyczyny obejmują przeciążenia linii energetycznych wysokiego napięcia, które zmuszają nadmiar energii elektrycznej do przesyłania jej innymi liniami, a także cyberataki, które Hiszpania i Portugalia wykluczyły, ale które stanowią coraz częściej wymieniane zagrożenie w miarę cyfryzacji sieci.

Czy istniała nierównowaga między podażą i popytem?

W poniedziałek wieczorem w Hiszpanii operator sieci REE poinformował o „silnych wahaniach przepływów energii, którym towarzyszyła bardzo poważna utrata produkcji”.

W Europie częstotliwość sieci elektrycznej jest skalibrowana do standardu 50 herców (Hz).

Częstotliwość poniżej tego poziomu oznacza, że ​​nie produkuje się wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby zaspokoić popyt.

Z kolei częstotliwość powyżej 50 Hz oznacza, że ​​potrzeba wytworzyć mniej energii elektrycznej.

Operatorzy muszą na bieżąco wydawać elektrowniom polecenia, aby produkowały więcej lub mniej energii elektrycznej w zależności od zapotrzebowania, by utrzymać częstotliwość 50 Hz.

„Utrzymanie tej częstotliwości to kwestia równowagi” – powiedział Michael Hogan, starszy doradca w Regulatory Assistance Project, organizacji pozarządowej.

Jeżeli częstotliwość różni się od 50 Hz, uruchamiają się automatyczne systemy zabezpieczające, które odcinają części sieci, zapobiegając uszkodzeniom sprzętu na zasadzie efektu domina.

„Gdy elektrownie zaczną się wyłączać w celach bezpieczeństwa, sytuacja może szybko wyjść spod kontroli” – powiedział Hogan agencji AFP.

„Ale... bardzo rzadko zdarza się, aby osiągnęło to taki stan, jak wczoraj (w poniedziałek) w Iberii”.

Trudno ustalić, jak doszło do poniedziałkowego problemu.

„Jednym z czynników, który najprawdopodobniej przyczynił się do niestabilności, jest słabe połączenie między półwyspem a resztą zachodnioeuropejskiej sieci elektroenergetycznej, co oznacza, że ​​w tej części sieci nie było zbyt dużej bezwładności, która mogłaby tłumić oscylacje po hiszpańskiej stronie połączenia” – powiedział Hogan.

Ale jest to prawdopodobnie tylko czynnik dodatkowy, a nie przyczyna źródłowa.

„Prawdopodobnie dojdzie do awarii jednego lub dwóch głównych urządzeń transmisyjnych, które następnie zostaną przeniesione do innych połączonych części sieci” – powiedział Hogan.

„Ale pozostaje jeszcze do ustalenia, co mogło spowodować tę początkową awarię transmisji”.

Jaki wpływ miała energia odnawialna?

W Hiszpanii około 40 procent energii elektrycznej pochodzi z energii słonecznej lub wiatrowej. W południe w poniedziałek było jeszcze więcej, około 70 procent.

W przeciwieństwie do elektrowni gazowych, których uruchomienie zajmuje kilka minut, „generacji energii słonecznej i wiatrowej nie da się kontrolować na żądanie i często trzeba ją ograniczać” – powiedział agencji AFP Ramdas z Rystad Energy.

Europejska Sieć Operatorów Systemów Przesyłowych (ENTSOE) ostrzegła 18 kwietnia o ryzyku nadprodukcji energii słonecznej w miarę zbliżania się dobrej pogody.

Ramdas stwierdził, że poniedziałkowe zakłócenia były „jasnym ostrzeżeniem”.

„Bez większej odporności krajowej i lepszej koordynacji regionalnej przyszłe awarie sieci mogą mieć jeszcze poważniejsze konsekwencje” – napisała w notatce dla klienta.

„Bez wystarczających środków zapewniających elastyczność, takich jak magazynowanie, szybkie elektrownie czy silne połączenia międzysystemowe, duże wahania produkcji energii odnawialnej mogą doprowadzić do destabilizacji sieci” – powiedziała agencji AFP.

Lion Hirth, konsultant ds. energii i profesor polityki energetycznej w Hertie School w Berlinie, powiedział, że „prawdopodobne” jest, że „system, w którym działa bardzo mało konwencjonalnej generacji energii (jądrowej, gazowej, węglowej, wodnej) ma mniejszą bezwładność tłumiącą (innymi słowy) jest bardziej podatny na to, że takie oscylacje wymykają się spod kontroli.

„Dlatego mimo niepewności, myślę, że uczciwie będzie stwierdzić, iż nie pomógł fakt, że w poniedziałkowe południe system iberyjski działał głównie w oparciu o energię wiatru i słońca” – dodał.