Witamy w świecie zielonych blackoutów. Jaka była przyczyna hiszpańskiej awarii?

Staropolskie powiedzenie „co za dużo to niezdrowo” ma swój odpowiednik w hiszpańskim „el que mucho abarca, poco aprieta”, co można przetłumaczyć na: „jeśli chcemy zbyt dużo, nie dostajemy nic”. Hiszpańska energetyka została z pustymi rękoma w poniedziałek, po godz. 12:30. Chęć produkowania jak największej ilości zielonej energii, przy braku rezerwy mocy, najprawdopodobniej mogło stać się przyczyną awarii prądu. W efekcie Hiszpanie, zamiast mieć jak najwięcej energii z fotowoltaiki, zostali z niczym.

To oczywiście na razie tylko hipoteza, którą hiszpański operator sieci elektroenergetycznej wskazuje jako jedną z możliwych. Red Eléctrica, hiszpański operator sieci przesyłowej nie potwierdza, że właśnie przez dynamiczne wahania produkcji energii z fotowoltaiki system nie wytrzymał skoku napięć. Jest zdecydowanie za wcześnie na oskarżenia, a jedynie, na co jesteśmy zdani, to publiczny proces poszlakowy, gdzie dowodem, a jednocześnie światkiem zapaści, są powszechnie dostępne dane systemowe hiszpańskiego operatora sieci energetycznej, do których dostęp z poziomu telefonu ma każdy, także my w Polsce.

Dostępny materiał poszlakowy, bez szczegółowych oględzin miejsca tragedii, pozwala już jednak śledzącym sytuacje energetyczną w Hiszpanii ocenić wstępnie potencjalne przyczyny największej awarii prądu w historii Hiszpanii i Unii Europejskiej.

Czytaj więcej

Elektroenergetyka

Hiszpania budzi się z koszmaru. Coraz więcej miast odzyskuje dostawy prądu

Niemal cały Półwysep Iberyjski został pozbawiony energii elektrycznej. Blackout i problem z dostę...

Blackout w Hiszpanii: Oględziny miejsca tragedii

Red Eléctrica, operator sieci, przedstawił wstępny przebieg zdarzeń awarii, która dotknęła Półwysep Iberyjski. Za blackoutem nie stał cyberatak lub anomalia atmosferyczna, jak początkowo sądzono. Wszystko wskazuje na awarię samego systemu elektrycznego, co doprowadziło do „całkowitego załamania” w elektrowniach na południowym zachodzie kraju, co trwało łącznie pięć sekund. O 12:33 nastąpiła sekundowa utraty produkcji energii elektrycznej w południowo-zachodniej części kraju. Jest wysoce prawdopodobne, że chodzi o farmy fotowoltaiczne, ale analitycy operatora nie mogą tego jeszcze stwierdzić z całą pewnością. W ciągu mikrosekund sieć ustabilizowała się sama, ale ok. 1,5 sekundy później nastąpiło drugie zdarzenie, które jeszcze bardziej ją zdestabilizowało. Następnie, około 3,5 sekundy później, niestabilność sieci na Półwyspie Iberyjskim osiągnęło poziom, który uniemożliwia przesył energii między Hiszpanią a Francją.

Zaraz potem nastąpiła duża utrata energii z OZE. Zapotrzebowanie na moc spadło nagle o 15 GW, mimo że zwykle wynosi ono 26-27 GW. Nie wskazano jednak, co stało za utratą dużej ilości energii z OZE. Tak duże skoki napięcia, jak domino, przełożyły się na destabilizacje sieci, zmuszając elektrownie do odłączenia, aż do całkowitego załamania sieci. W krytycznym momencie produkcja prądu w Hiszpanii spadała do zera.

Wpis Red Electrica

Foto: Bartłomiej Sawicki

Ważne jest, aby zauważyć, że to bardzo wstępna analiza. Pracownicy Red Eléctrica, podkreślili, że brakuje im wystarczających danych, aby wyciągnąć ostateczne wnioski.

Blackout w Hiszpanii: Winna fotowoltaika?

Na bazie telekonferencji hiszpańskiego operatora z 29 kwietnia, w czasie której jego przedstawiciele starali się wytłumaczyć przyczyny awarii, media upatrują winnego w elektrowniach fotowoltaicznych, które na chwile przed awarią o godz. 12:30 zapewniały blisko 60 proc. potrzebnej Hiszpanii energii. Na drugim miejscu były farmy wiatrowe, które generowały blisko 12 proc. energii, a dalej energetyka atomowa, która zapewniała 11 proc. energii.

Dynamiczny wzrost produkcji energii z fotowoltaiki przełożył się na destabilizację sieci, co wpędziło Hiszpanię w kłopoty. Co ciekawe już dwa miesiące temu ten sam hiszpański operator w raporcie kwartalnym ostrzegał, że może pojawić się „krótkoterminowe ryzyko” odłączenia produkcji z powodu wysokiej produkcji odnawialnych źródeł energii”. W swojej analizie grupa nie zidentyfikowała „znaczących skutków finansowych dla firmy” wynikających z tego zagrożenia.

Wpis Red Electrica

Foto: Bartłomiej Sawicki

Wygenerowanie dużych ilości energii elektrycznej z fotowoltaiki samo w sobie może być dobrodziejstwem dla systemu energetycznego pod warunkiem jednak, że umiemy tymi nadwyżkami zarządzać i mamy pod ręką odpowiednią moc źródeł pogodozależnych, sterowalnych, dyspozycyjnych, które potrafią szybko zareagować i wesprzeć dynamicznie zmieniającą się produkcję z OZE.

Tym razem najprawdopodobniej tej rezerwy zabrakło. Przed awarią ok. 11 proc. tej stabilnej energii zapewniał atom, a mniej inne stabilne źródła. Jak widać, mogło być to zbyt mało, aby zabezpieczyć szybko zmieniającą się wielkość produkcji energii z OZE. Prawa fizyki są w tej materii bezwzględne. Im więcej mocy w słońcu mamy dostępnych, im więcej produkujemy, tym szybciej z bardzo dużej mocy musimy zejść, co może powodować np. skoki napięcia. Czy tak mogło być w tym wypadku?

Dlaczego doszło do blackoutu w Hiszpanii? Zabrakło rezerw mocy

Wrócimy jeszcze raz do wspominanego raportu z lutego. „Zamknięcie konwencjonalnych elektrowni, takich jak węglowe, kogeneracyjne i jądrowe (w wyniku wymogów regulacyjnych) pociąga za sobą zmniejszenie stałej mocy i zdolności bilansujących systemu elektrycznego, a także jego siły i bezwładności” – przyznała wówczas firma. Operator dodawał, że może to zwiększyć ryzyko incydentów operacyjnych, które mogą wpłynąć na dostawy i reputację firmy. „Ten incydent stwarza ryzyko w krótkoterminowym i średnioterminowym horyzoncie czasowym” – czytamy w raporcie.

W publicznych przekazach Red Eléctrica łagodziła swoje stanowisko, a jej szefowa, Beatriz Corredor, zaprzeczyła tezie o możliwym blackoucie, gdy media pytały o stabilność systemu w obliczu planowanego zamknięcia elektrowni jądrowych w Hiszpanii. Z kolei 9 kwietnia spółka opublikowała wpis na portalu X, w którym stanowczo odrzuciła ryzyko blackoutu i zaznaczyła, że jako operator gwarantuje dostawy.

Wpis Red Electrica

Foto: Bartłomiej Sawicki

Kilka tygodni później Hiszpania doświadczyła największego blackoutu w historii, właśnie z powodu wahań częstotliwości sieci spowodowanych nierównowagą w systemie elektrycznym.