Декількома словами
В Іспанії сталася найбільша аварія в історії енергосистеми, що залишила без світла Іберійський півострів. Розслідуються причини збою та наслідки.
28 квітня 2024 року увійде в історію Іспанії як дата найбільшого відключення електроенергії. Катастрофічний збій, що стався невдовзі після полудня, залишив без світла весь Іберійський півострів, змусивши відключити з'єднання з рештою Європи. На повне відновлення електропостачання знадобилися години, і інженери Red Eléctrica de España (REE), оператора системи, зіткнулися з цим у реальному житті вперше, а не в симуляторах.
Протягом кількох тижнів після відключення стали відомі деякі подробиці. Відомо про попередні коливання в іспанській та європейській мережі, про послідовне відключення кількох генеруючих станцій у трьох провінціях на півдні Іспанії, а також про нездатність REE локалізувати відключення, щоб воно не поширилося по всьому півострову. Гіпотеза про кібератаку, яка активно обговорювалася в перші години, не підтвердилася. Проте досі неясно, що спричинило ці три послідовні збої, які призвели до краху всієї системи.
Ось короткий огляд того, що відомо і що невідомо про це відключення:
За півгодини до...
До 12:02 ніщо в Іспанії та Європі не віщувало, що всього через півгодини 55 мільйонів людей на Іберійському півострові залишаться без світла на кілька годин. Вже о 12:03 з'явилися перші, поки незначні ознаки проблеми, що насувається. Європейська мережа зафіксувала перше коливання, включаючи падіння частоти. Організація, що об'єднує операторів європейської електромережі, надала дані про тривалість цієї події - чотири хвилини.
О 12:19 стався другий епізод, що тривав близько двох хвилин. Одна з версій припускає, що ці коливання були пов'язані з подальшим повним відключенням електроенергії.
У той момент Іспанія практично не відчувала наслідків цих подій. За винятком того, що деякі генеруючі станції, що залежать від великих енергетичних компаній, вже виявили аномалії в мережі, про які, однак, не повідомили до REE.
Відключення
Урядова комісія розслідує, чи пов'язані ці перші коливання з подіями, що почалися о 12:32:57. Згідно з інформацією, наданою Red Eléctrica та Міністерством екологічного переходу:
Ці три відключення на підстанціях у Гранаді, Бадахосі та Севільї, які зрештою призвели до краху всієї системи, призвели до сукупної втрати 2,2 гігават за 20 секунд, що еквівалентно потужності більше двох ядерних реакторів.
«Відразу після цього почалася фаза каскадного відключення через перенапруження», - заявив представник. Ні REE, ні уряд не вказали кількість станцій, що припинили подачу електроенергії в мережу, не надали інформацію про технології, що використовуються на цих станціях, та про те, чи були вони відновлюваними джерелами енергії чи ні. Електростанції в Португалії та Франції, країнам, куди Іспанія інтенсивно експортувала електроенергію в той момент, не відключалися.
Падіння частоти
Після трьох втрат генерації частота впала, а напруга зросла як в Іспанії, так і в Португалії, з якою Іспанія має найбільш тісні зв'язки і фактично діє як єдиний ринок електроенергії. Падіння частоти продовжилося протягом хвилини 12:33, найдовшої і найтемнішої в історії іспанської електроенергетичної системи. Між 18 і 21 секундами було досягнуто 48 герц, що на два нижче стандартного робочого рівня.
Невдача протипожежного захисту
У цей момент ситуація стала критичною. У REE автоматично активувалися плани захисту від автоматичного скидання навантаження в Іспанії та Португалії, тобто відключення станцій для запобігання колапсу всієї системи. Це було зроблено до шести разів, без успіху, і досі невідомі причини, чому не вдалося контролювати ситуацію, щоб відключення було обмежено частиною півострова.
Півострів залишався без генерації до тих пір, поки не досягнув рівня безпеки для решти європейської системи: 15 гігават. Після перевищення цього порогу, за проектом, півострів відключається від європейської мережі, до якої він приєднаний через Францію, щоб уникнути можливого відключення в усій Європі.
Відсутність інерції в системі
Крім первісної причини, багато експертів відзначили, що частка сонячної та вітрової енергії на момент відключення сприяла каскаду збоїв після першої нестабільності, хоча міністерство не бажає вдаватися в це питання, поки не буде встановлено первісну причину трьох втрат генерації. До інциденту іспанська мережа в основному живилася від сонячної (59%) та вітрової (11%) енергії. Це не найвищі показники за останні тижні, але вони високі в історичній перспективі.
Гігантські обертові генератори гідроелектростанцій, атомних електростанцій та решти теплових електростанцій мають велику інерцію та накопичену кінетичну енергію обертання, що допомагає стабілізувати мережу при зниженні генерації. Але, що важливо, сонячні та вітрові електростанції не забезпечують цю синхронну інерцію природним чином. Тобто відсутність інерції могла обмежити здатність компенсувати порушення в мережі.
Ця проблема відома в галузі. ENTSO-E, фактично, має проект Project Inertia, щоб «запропонувати безпечну та ефективну експлуатацію декарбонізованої та готової до майбутнього системи». І в останні дні з'явилося кілька звітів самої Red Eléctrica, що розглядають це питання.
В даний час існують технологічні рішення для створення синтетичної інерції, яка супроводжує вироблення сонячної та вітрової енергії, такі як електронні перетворювачі або акумулятори. Крім того, інерцію можна отримати і за допомогою відновлюваних джерел: гідравліки. Іспанія може збільшити закачування — тобто схеми двох водосховищ, які служать для накопичення енергії, яку можна скинути в електромережу за потреби. Вказується також на , який відстає в Іспанії, як ще одне з можливих рішень.
Недостатній взаємозв'язок з Європою
Також вказується на історичну проблему нашої мережі: недостатній взаємозв'язок Іберійського півострова з європейською системою. На це вказав у перші години після відключення Едуардо Прієто, директор служб експлуатації Red Eléctrica, підкресливши безпеку: «чим більше взаємопов'язані електричні системи, тим вони безпечніші, надійніші, здатні краще справлятися з порушеннями».
В Іспанії потужність міжз'єднань у 2023 році еквівалентна 4,4% нашої виробничої потужності, що значно нижче 15%, які Європейський Союз встановив як ціль на 2030 рік.
