Όπως είναι φυσικό το blackout του διασυνδεδεμένου συστήματος Ισπανίας -Πορτογαλίας στις 28 Απριλίου προκάλεσε τεράστιο ενδιαφέρον και πλήθος συζητήσεων από διάφορες πλευρές. Ιδιαίτερα όσοι δεν είναι θετικοί απέναντι στην ανάπτυξη των ΑΠΕ, και κυρίως οι θιασώτες της πυρηνικής ενέργειας, έσπευσαν να αποδόσουν το πρόβλημα που δημιουργήθηκε στη μεγάλη συμμετοχή των ΑΠΕ στην παραγωγή ενέργειας. Ανάμεσα στις διάφορες συζητήσεις και γνώμες που δημοσιεύθηκαν, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι απόψεις που διατυπώνονται από ειδικούς επιστήμονες σε θέματα Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας στο Powerglobe. Το Powerglobe είναι μία πλατφόρμα με 2100 εγγεγραμμένα μέλη από όλο τον κόσμο, η οποία λειτουργεί από τα Πανεπιστήμια του Idaho, Michigan και Βερολίνου υπό την εποπτεία της IEEE Power Engineering Education Committee (PEEC).
Με τα μέχρι τώρα δημοσιευμένα στοιχεία και με την επιφύλαξη των επίσημων ανακοινώσεων από τους καθ΄ ύλην αρμόδιους διαχειριστές των συστημάτων της Ισπανίας (Red Eléctrica) και Πορτογαλίας (REN) και των αναλύσεων του Ευρωπαικού συνδέσμου των διαχειριστών μεταφοράς ENTSO-E, έχουν καταγραφεί τα εξής γεγονότα (στοιχεία από Luis Badesa, Αναπλ. Καθηγητή στο Πολυτεχνείο Μαδρίτης (UPM):
Στις 12:20 εμφανίσθηκαν ταλαντώσεις χαμηλής συχνότητας στο Ευρωπαικό σύστημα. Δεν είναι ακόμα γνωστό τί προκάλεσε αυτές τις αρχικές ταλαντώσεις. Οι ταλαντώσεις οδήγησαν σε απώλεια παραγωγής ενέργειας σχεδόν ταυτόχρονα, στις 12:33:16 και 12:33:18 στο νοτιοδυτικό τμήμα του Συστήματος της Ιβηρικής χερσονήσου. Δεν είναι γνωστό το μέγεθος της απώλειας ισχύος αυτές τις δύο διαδοχικές χρονικές στιγμές. Αυτές οι διαταραχές οδήγησαν στην αυτόματη αποσύνδεση της γραμμής Ισπανίας/Γαλλίας περίπου 3.5 δευτερόλεπτα αργότερα, αποκόπτοντας το Ισπανικό σύστημα από το Ευρωπαικό (νησιδοποίηση) και με την απώλεια 15 GW παραγωγής, οδηγώντας το σε blackout.
Αυτό που είναι βέβαιο είναι ότι μια τέτοια διαταραχή δεν έχει σχέση με το πρόβλημα της υπερπαραγωγή των ΑΠΕ που αντιμετωπίζει το Ελληνικό Σύστημα σε περιόδους χαμηλού φορτίου (π.χ. Πάσχα) και που οδηγεί σε αναγκαστικές περικοπές ανανεώσιμης παραγωγής, αφού το Ιβηρικό Σύστημα κατέρρευσε λόγω απώλειας σημαντικής παραγωγής ενέργειας και όχι από προβλήματα υπερσυχνότητας. Η ταυτόχρονη απώλεια των 2 μονάδων παραγωγής ενέργειας κατατάσσεται στα γεγονότα Ν-2 και θεωρείται εξαιρετικά σπάνιο συμβάν, αν θεωρήσουμε ότι οι μονάδες λειτουργούν ανεξάρτητα. Οι περισσότεροι διαχειριστές συστημάτων ενέργειας διατηρούν αγορά εφεδρειών για απώλεια μίας μονάδας (Ν-1). Το γεγονός ότι είχαμε δύο διαδοχικά γεγονότα απώλειας ισχύος σε διάστημα 1.5 δευτερολέπτου δείχνει ότι τα γεγονότα αυτά δεν ήταν ανεξάρτητα, δηλαδή δεν ήταν άσχετες οι αιτίες που τα προκάλεσαν, χωρίς να είναι ακόμα κατανοητό τί τα προκάλεσε.
Κάποιοι από τους ειδικούς υποστήριξαν ότι η η βασική αιτία για το blackout ήταν η έλλειψη αρκετής μηχανικής αδράνειας και αυτό δεν θα συνέβαινε αν υπήρχαν σε λειτουργία περισσότερες θερμικές μονάδες. Είναι γεγονός ότι τα φωτοβολταικά δε διαθέτουν στρεφόμενες μηχανές (μάζες) και οι αιολικοί σταθμοί συνδέονται κυρίως μέσω ηλεκτρονικών μετατροπέων οι οποίοι αποσυνδέουν τις στεφόμενες μηχανικές μάζες από το ηλεκτρικό δίκτυο. Αν και οι σύγχρονες τεχνολογίες μετατροπέων ισχύος επιτρέπουν την παροχή εικονικής αδράνειας, η λειτουργία των ΑΠΕ σήμερα μειώνει τη φυσική αδράνεια που παρέχουν οι θερμικές μηχανές στο σύστημα και το κάνει πιο ευαίσθητο στις ανισορροπίες παραγωγής και φορτίου, οι οποίες εκφράζονται με μεταβολές της συχνότητας. Σύμφωνα με τα στοιχεία της Red Eléctrica η σύνθεση του μίγματος ενέργειας της Ισπανίας την ημέρα του blackout περιλάμβανε 59% Φωτοβολταικά, 12% αιολικά, 11% πυρηνικά και 5% μονάδες φυσικό αερίου συνδυασμένου κύκλου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η μέρα δεν ήταν μία εξαιρετική περίπτωση υψηλής διείσδυσης ΑΠΕ, μία εβδομάδα πριν το blackout στις 21 Απριλίου, η Ισπανία λειτούργησε με 22 GW φωτοβολταικών, έναντι 17.7 GW και 2 GW πυρηνικών έναντι 3.4 GW την ημέρα του blackout. Είναι προφανές ότι υπάρχουν και άλλα φαινόμενα πέραν της υψηλής διείσδυσης ΑΠΕ τα οποία οδήγησαν στο blackout. Θα πρέπει να σημειωθεί επίσης ότι κανένα σύστημα δε μπορεί να ανταπεξέλθει μια αντίστοιχα τόσο μεγάλη απώλεια παραγωγής 15 GW σε νησιδοποιημένη κατάσταση, ανεξάρτητα αν η παραγωγή προέρχεται από ανανεώσιμες ή θερμικές μονάδες.
Ένα βασικό ερώτημα είναι τί οδήγησε την αποσύνδεση της διασυνδετικής γραμμής Ισπανίας-Γαλλίας. Μια πιθανή εξήγηση είναι η απώλεια συγχρονισμού μεταξύ των δύο διασυνδεδεμένων συστημάτων λόγω των διαφορών στις γωνίες των τάσεων στα δύο συστήματα. Μια λιγότερο πιθανή εξήγηση είναι η ενεργοποίηση των προστασιών στη Νότια Γαλλία λόγω υπέρβασης του ορίου της μέγιστης μεταφερόμενης ισχύος κατά τη διάρκεια του μεταβατικού φαινομένου. Εδώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι η Ιβηρική χερσόνησος η οποία διασυνδέεται με λίγες γραμμές με το Ευρωπαικό σύστημα είχε ανταπεξέλθει σε μια αντίστοιχη νησιδοποίηση τον Ιούλιο του 2021 χάρη στην ενεργοποίηση των προστασιών υποσυχνότητας οι οποίες απέρρριψαν φορτία και κατάφεραν να διατηρήσουν την ισορροπία στο σύστημα. Αυτή η τεχνική προφανώς δε δούλεψε αυτή τη φορά.
Ενα ακόμα πιο βασικό ερώτημα είναι τί οδήγησε στην αποκοπή της παραγωγής των 15 GW που έφερε το συνολικό blackout. Η πιο πιθανή εξήγηση είναι να οφείλεται στην ενεργοποίηση των προστασιών λόγω ρυθμού μεταβολής της συχνότητας (ROCOF – Rate of change of frequency). Οι μονάδες παραγωγής προστατεύονται από διακόπτες που ελέγχονται από ηλεκτρονόμους που ανιχνεύουν το ρυθμό μεταβολής της συχνότητας, και τυπικά ενεργοποιούνται για τιμές που ξεπερνούν το 1 Hz/sec. Αν και οι καταγραφές της συχνότητας στο Ισπανικό σύστημα δεν φαίνεται να υπερβαίνουν αυτό το όριο, είναι πιθανόν αυτό να συνέβη τοπικά σε κάποιους ζυγούς στους οποίους ήταν συνδεδεμένες μονάδες παραγωγής. Η ενεργοποίηση των προστασιών λόγω άστοχης ρύθμισης των ROCOF φαίνεται να οδήγησε στην άκαιρη αποσύνδεση μεγάλου αριθμού διεσπαρμένων μονάδων. Είναι προφανές ότι σε συστήματα χαμηλής αδράνειας οι παραδοσιακές ρυθμίσεις μπορεί να μην είναι πλέον ικανές να προσφέρουν την κατάλληλη προστασία και είναι επιτακτική ανάγκη να αναθεωρηθούν σύμφωνα με τα νέα χαρακτηριστικά των εξελισσόμενων δικτύων.
Μπορούμε λοιπόν να αποδόσουμε το blackout στη χαμηλή αδράνεια του συστήματος? Η απάντηση είναι μάλλον αρνητική, η χαμηλή αδράνεια έπαιξε κάποιο ρόλο στην αποσύνδεση των 15 GW, αν ευσταθεί η υπόθεση της λειτουργίας των προστασιών λόγω άστοχων ρυθμίσεων ROCOF, αλλά η εναρκτήρια διαταραχή ήταν το συμβάν Ν-2. Και αυτό δεν έχει ακόμα διευκρινισθεί. Ο ρυθμός μεταβολής της συχνότητας αυτά τα πρώτα δευτερόλεπτα δε φαίνεται τόσο μεγάλος. Επίσης οι ταλαντώσεις συχνότητας 10 λεπτά πριν την έναρξη του συμβάντος δείχνουν την ύπαρξη κάποιας γενικότερης ανωμαλίας στο Ευρωπαικό διασυνδεδεμένο σύστημα, η οποία δεν έχει διερευνηθεί ακόμα.
Ενα ακόμα γεγονός που προκαλεί έκπληξη είναι ότι το blackout προκάλεσε και τη διακοπή των τηλεπικοινωνιακών δικτύων στην Ισπανία. Συνήθως οι κρίσιμες υποδομές θα έπρεπε να διαθέτουν δική τους back-up παροχή, η οποία θα αναλαμβάνει αυτόματα την τροφοδοσία όταν σταματήσει να λειτουργεί η κύρια παροχή, αλλά αυτό δεν συνέβη. Αυτό είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό καθώς σήμερα εξαρτώμαστε σε όλο και μεγαλύτερο βαθμό από την κινητή τηλεφωνία για τις περισσότερες δραστηριότητες μας. Πόσο μάλλον όταν ο εξηλεκτρισμός επεκτείνεται ταχύτατα και σε άλλες δραστηριότητες, όπως στις μεταφορές. Η ανθεκτικότητα των διασυνδεδεμένων κρίσιμων υποδομών σε διάφορες διαταραχές αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία.
– Νίκος Χατζηαργυρίου, Ομότιμος Καθηγητής ΕΜΠ, πρώην Πρόεδρος και ΑΔΝΣ ΔΕΔΔΗΕ
Δείτε το άρθρο:
https://energypress.gr/news/mia-prosehtiki-matia-sto-blackout-tis-ibirikis-hersonisoy
