Dlaczego doszło do blackoutu w Hiszpanii? Polak wśród badających awarię

Europejskie stowarzyszenie zrzeszające operatorów sieci elektroenergetycznych ustaliło przebieg zdarzeń, które doprowadziły do blackoutu w Hiszpanii i Portugalii. Teraz rozpoczyna się badanie przyczyn. Wśród ekspertów, którzy będą badać przyczyny awarii, jest ekspert z Polskich Sieci Elektroenergetycznych.

Po blackoucie na Półwyspie Iberyjskim z 28 kwietnia europejskie stowarzyszenie operatorów sieci elektroenergetycznych ENTSO-E, Agencja ds. Współpracy Regulatorów Energetyki (ACER), Krajowe Organy Regulacyjne (NRA) i Regionalne Centra Koordynacyjne (RCC), powołały wspólny Panel Ekspertów. Panel zbada podstawowe przyczyny blackoutu i przedstawi zalecenia. Wedle dostępnych danych m.in. hiszpańskiego operatora RED Electrica, za awarię może odpowiadać zbyt mała moc stabilnych źródeł elektroenergetycznych.

Postępowanie wyjaśniające zostanie podzielone na dwie fazy. Najpierw panel zbierze i przeanalizuje wszystkie dostępne dane dotyczące incydentu, aby odtworzyć wydarzenia z 28 kwietnia i ustalić przyczyny blackoutu. Te spostrzeżenia zostaną uzupełnione i opublikowane w raporcie faktograficznym. W drugiej fazie panel ekspercki ustali zalecenia, które pomogą zapobiec podobnym incydentom w przyszłości.

Brak inercji przyczyną awarii prądu w Hiszpanii?

Zdaniem części ekspertów, to brak inercji spowodował blackout w Hiszpanii. Inercja jest stabilizatorem pracy systemu. – Działa jako pierwsza i najszybsza, później jest rezerwa pierwotna (sekundowa), następnie wtórna (minutowa – sygnał korekcyjny dla rezerwy pierwotnej), a na końcu rynkowe plany koordynacyjne, które mogą być traktowane jako rezerwa trójna. Inercję posiadają tylko duże elektrownie cieplne z wirującą turbiną i generatorem dużej mocy (i wagi), ponieważ przez zwiększenie prędkości, nawet niewielkie są w stanie akumulować nadmiar energii, a poprzez zmniejszenie prędkości wirujących mas, mogą oddawać energię do systemu – wyjaśnia prof. Władysław Mielczarski z Politechniki Łódzkiej na portalu LinkedIn.

Prof. Mielczarski już w 2020 r. wyjaśniał na portalu CIRE, że inercja pracy dużych generatorów polega na tym, że w przypadku wahań w poborze energii elektrycznej generatory te „kołyszą się”, przyspieszając, kiedy występuje nadmiar energii elektrycznej i gromadzą ten nadmiar jako energię kinetyczną obracających się mas wirników generatora i turbiny parowej.

„Kiedy występuje niedobór generatory zmniejszają prędkość obrotową, przetwarzając energię kinetyczną na energię elektryczną wprowadzaną do sieci. To stabilizujące działanie dużych mas wirników generatora i turbiny parowej można jeszcze zwiększyć przez odpowiednią regulację wzbudzenia w czasie kołysania generatora. Niestety odnawialne źródła energii nie posiadają inercyjności i stosunkowo niewielkie wahania napięć i przepływów energii elektrycznej prowadzą do ich samoczynnego wyłączenia, pogłębiając deficyt mocy w sieci w czasie zakłóceń pracy systemu elektroenergetycznego” – pisał wówczas Mielczarski.

Z kolei Joanna Pandera, prezes Forum Energii, wskazuje na tym samym portalu LinkedIn (w odpowiedzi na wpis prof. Mielczarskiego), że brak inercji nie był – jej zdaniem – przyczyną awarii, a parametrem towarzyszącym. Jak wyjaśnia, na początku pojawiły się wahania częstotliwości sieciowej, a te nie wiadomo skąd pochodziły.

„To spowodowało kaskadową awarię - wyłączenie generacji w Hiszpanii – rozdzielenie stref sieciowych. Trwało to sekundy. Ponieważ Hiszpania eksportowała wtedy nadwyżki energii, co wywołało gwałtowny deficyt mocy w jednej strefie i nadmiar w innej. Inercja pewnie pomogłaby, bo tak działa – opóźnia reakcję systemu. Ale czy pozwoliłaby zapobiec awarii – tego nie wiadomo. Ale tak – jest potrzebna. Są różne momenty pracy systemy gdzie poziom inercji jest niski – i do awarii mimo to nie dochodzi” – wyjaśnia.

Kolejność zdarzeń blackoutu ma Półwyspie Iberyjskim

ENTSO-E przedstawi wyniki dochodzenia Komisji Europejskiej i państwom członkowskim za pośrednictwem Grupy Koordynacyjnej ds. Energii Elektrycznej, a następnie opublikuje je po zakończeniu analizy. Panelowi ekspertów będą przewodniczyć Klaus Kaschnitz (APG, Austria) i Richard Balog (MAVIR, Węgry). Jednym z ekspertów został Rafał Kuczyński z Polskich Sieci Elektroenergetycznych.

Blackout był wynikiem sekwencji zdarzeń, dla których ENTSO-E przedstawia wstępną chronologię. Zgodnie z ustalonym przebiegiem 28 kwietnia 2025 r. o godz. 12:33 doszło do całkowitej przerwy w dostawie prądu w systemach energetycznych Hiszpanii i Portugalii. Incydent dotknął również niewielki obszar Francji, blisko granicy z Hiszpanią, choć na bardzo krótki czas. Pozostała część systemu energetycznego Europy kontynentalnej nie odnotowała żadnych zakłóceń.

W ciągu pół godziny poprzedzającej incydent zaobserwowano dwa okresy oscylacji (wahań mocy i częstotliwości) w obszarze synchronicznym Europy kontynentalnej, odpowiednio między godz. 12:03 a 12:07 i między 12:19 a 12:21. Operatorzy systemów przesyłowych Hiszpanii (Red Electrica) i Francji (RTE) podjęli działania mające na celu złagodzenie tych oscylacji. W momencie incydentu nie było żadnych oscylacji, a zmienne systemu elektroenergetycznego mieściły się w normalnym zakresie działania. Przed incydentem eksport dostępnej mocy do produkcji energii z Hiszpanii do Francji wynosił 1000 MW, do Portugalii 2000 MW i do Maroka 800 MW.

Począwszy od 12:32:57 i w ciągu 20 sekund od tego momentu, prawdopodobnie zarejestrowano serię różnych wyłączeń generacji na południu Hiszpanii, co stanowiło początkowo szacowaną całkowitą moc 2200 MW. Nieoficjalnie media w Hiszpanii informowały o farmach fotowoltaicznych, które miały stać się źródłem awarii. Nie zaobserwowano żadnych wyłączeń generacji w Portugalii i Francji. W wyniku tych zdarzeń częstotliwość spadła, a w Hiszpanii i Portugalii zaobserwowano wzrost napięcia.

Między 12:33:18 a 12:33:21 częstotliwość systemu energetycznego Półwyspu Iberyjskiego nadal spadała i osiągnęła 48,0 Hz. Uruchomiono plany obrony wyłączania obciążenia w Hiszpanii i Portugalii.

O godz. 12:33:21 nastąpiło przerwanie przesyłu na linii energetycznej między Francją a Hiszpanią przez urządzenia zabezpieczające. O godzinie 12:33:24 system energetyczny uległ całkowitemu załamaniu, a linie HVDC (linia prądu stałego) między Francją i Hiszpanią przestały przesyłać energię elektryczną.

Po wystąpieniu zakłóceń w dostawach energii elektrycznej, dotknięci awarią operatorzy systemów przesyłowych podjęli skoordynowane działania, w celu przywrócenia dostaw prądu w dotkniętym regionie Francji, a także w Hiszpanii i Portugalii. Około godziny 4:00 rano następnego dnia zakończono proces przywracania sieci przesyłowej w Hiszpanii.