Какво се случи в Испания, за да остане голяма част

Какво се случи в Испания, с цел да остане огромна част от страната без електричество… Пред ФАКТИ приказва енергийният специалист Еленко Божков.

- Г-н Божков, в края на април станахме очевидци на извънредно огромна повреда в електропреносната мрежа на Испания и Португалия. Вече дни по-късно какво е вашето пояснение, какво се случи?
- Искам да подчертая, че за целия разбор, който върша, съм изплзвал данни от уеб страницата за бистрота на европейската електроенергийна система ENTSO-E (https://transparency.entsoe.eu/) И по този начин. Товарът (потреблението) в Испания сега на повредата е бил 25 172 MW. Генерацията е имала следната конструкция и мощ:
- фотоволтаиците са задоволявали 77% от потреблението с произвеждане 19 340 MW
- три нуклеарни блока са задоволявали 13,4% от потреблението в Испания с произвеждане на 3384 MW
- подязовирни Водноелектрическа централа, Водноелектрическа централа на течащи води и централи с смесен парогазов цикъл (всички те произвеждащи сила с въртящи се машини) са задоволявали 17,25% от потреблението с произвеждане от 4343 MW
В допълнение би трябвало да се каже, че сега на повредата назад на всички изказвания Испания е изнасяла 884 MW към Франция и 2119 MW към Португалия. Освен това сега на повредата ПАВЕЦ на Испания работят в помпен режим. В разбора ми не съм отчел друга работеща сега генерация – от вятърна сила, биомаса и други

Причина за повредата за разбираемост аз назовавам „ надълбоко разстройване по периодичност “.

Такова разстройване би могло да бъде спешното изключването на огромна статична мощ (мощност без инерционен миг, който да задържи за миг честотата до заработване на първичното контролиране по периодичност на въртящите се машини). Към момента на повредата са работели две фотоволтаични централи с единична мощ над 300 MW и три с единична мощ над 200 MW. Според мен не може да се твърди, че спешно изключване на една от тези централи може да докара до „ надълбоко разстройване по периодичност “. Мой някогашен другар и сътрудник не без съображение счита, че причина за повредата биха могли да бъдат вътрешносистемни нискочестотни съмнения. (Inter-area oscilations и това, че инверторите на фотоволтаиците не са настроени да демпфират систематични осцилации) Друга причина за повредата би могло да бъде неочакваното включване на електрически товар. Например, огромен мотор, задвижващ оборудване с доста огромен въртящ миг.
В момента на повредата в резултат на „ надълбоко разстройване по периодичност “, турбинните регулатори на генераторите в АЕЦ, на хидрогенераторите във всички Водноелектрическа централа и в централите с смесен парогазов цикъл и преди всичко тези от тях, които имат плъгини за бързо (силно) деяние (по първа производна на изменение на честотата) потеглят да отработват разстройването като форсиращо усилват притока на пара или вода в съответните турбини.

Какво се случва тогава с автоматиката на фотоволтаиците?
Слънцегреенето няма по какъв начин да се усили моментно, с цел да се усили производството на фотоволтаиците. Случва се тъкмо противоположното: поради „ дълбокото разстройване по периодичност “, автоматиката каскадно изключва фотоволтаиците, с цел да се избегне щета на инверторите, които ще работят в неподходящ за електрониката режим.

- Оказва се, че тогава фотоволтаиците са задоволявали 77% от потреблението. Това какъв проблем е…
- От описаното дотук напълно ясно се вижда, че повода за повредата е в огромния дял (77%) на фотоволтаици в потреблението на електрическа енергия на Испания и в невъзможността автоматиката им да реагира съответно при „ огромно разстройване по периодичност “ в електроенергийната система. За да се обясни още по-добре хронологията на развиването на повредата в Испания и възможностите за преодоляването ѝ, е добре да се прегледа по какъв начин работят във времето турбинните регулатори на другите въртящи се генериращи мощности, въпреки и мощно идеализирани:
- нуклеарните реактори вид “вода под налягане/вода ” според от това от кое потомство са разрешават контролиране в диапазон от 10 до най-вече 20%. В Испания работещите реактори са пуснати в употреба през втората половина на 80-те години - те са най-много от потомство две и половина. Това значи контролиране по мощ в диапазон на най-много плюс-минус 12%. По това време към този момент се слагат плъгини за бързо (силно) деяние на турбинните регулатори, само че в тази ситуация те не могат да са особенно потребни. Все отново да си представим, че в границите на 5 минути мощността на АЕЦ ще се усили с 400 MW.
- доста по бързо и в по-голям диапазон се контролират Хидрогенераторите на Водноелектрическа централа. Все отново диапазонът на контролиране не може да надмине дълготрайно 25%. Но да си представим, че в границите на минута мощността на Водноелектрическа централа се е нараснала с 530 MW.
- да си представим също, че в границите на 2 минути мощността от комбинираните парогазови цикли се е нараснала с 240 MW. (което е невероятно, тъй като се знае, че най-бързата реакция е в границите на 6 MW)
След като съберем всички тези регулиращи въздействия, ще получим сумарно нарастване на мощността с 1170 MW след примерно 5-7 минути.
В същото време, до момента в който протича този развой на контролиране автоматиките на Фотоволтаичните електрически централи (ФЕЦ), са изключили близо 9000 MW от слънчевите мощности. Изключването на 9000 MW генерация не може да се компенсира с 1170 идеализирани MW от контролиране по периодичност и мощ.

НИКАК НЕ МОЖЕ!

Какво се случва по едно и също време с това и по-нататък? Защото има недостиг от близо 8000 MW, изключват връзките с Португалия и Франция – по този начин дефицитът понижава с 2800 MW. Остават “само ” 5200 MW недостиг. Испанската система продължава да се разпада и дефицитът нараства до 12500 MW. При това състояние би трябвало да проработят автоматики, наречени АЧР (автоматично честотно разтоварване) и АЧО (автоматично честотно отделяне). Заработването на тези автоматики значи изключване на цели групи от консуматори, с цел да се резервира целостта на системата. И в случай че няма възобновяване на честотата, с цел да се отделят обособени елементи от системата, които да работят самостоятелно... Тези автоматики очевидно са сработили вярно, тъй като обособени честоти от Електро енергийнтата система (ЕЕС) въпреки всичко са „ оживели “. Важно е също да се означи, че автоматиките в работещите АЕЦ изключват трите работещи блока от системата, с цел да се резервира работоспособността на системите за лични потребности и да може реакторите да се разхлаждат пълноценно. Заработват спешните им дизелови генератори.
Възстановяването на електроенергийната система след повредата е лишило към 10 часа напрегната работа на испанските диспечери. „ Дълбоки разстройства по периодичност “ са изцяло вероятни, в която и да е електроенергийна система, само че е значимо да се знае и разбере, че при уместно съответствие на мощността на въртящите се генериращи машини към мощността на фотоволтаиците повредите могат да бъдат избегнати. При едно друго съответствие (например реципрочно) на въртящи се генериращи машини към фотоволтаици, повреда не би могла да се случи, тъй като турбинните регулатори ще отработят разстройването. Инерционният миг на въртящите се машини също би имал значително позитивно значение.

- Как се балансират фотоволтаиците?
- По-правилният въпрос тряба да е “как могат да се резервират фотоволтаични централи с огромни единични мощности при бързоразвиваща се огромна повреда със срив на синхронната периодичност “.
Отговорът е, че такова запазване може да бъде единствено сложно и е допустимо посредством едновременното създаване и употреба на:
- сигурни и „ мощни “ междусистемни електропроводи, които са с номинален метафоричен потенциал най-малко 30% от върховия товар на авариралата ЕЕС както го изисква Регламент (ЕС) 1999/2018.
- „ високоманеврени “ ПАВЕЦ и Водноелектрическа централа, генериращи мощности на база на газови турбини и смесен парогазов цикъл и системи за предпазване на сила в акумулатори.

- Както към този момент споменахте, сега на повредата Испания е изнасяла електричество към Франция и Португалия. Това добре ли е било, или не… Че е имало потребители на сила?
- Износът на огромни количества сила към Франция – 884 MW, и Португалия – 2119 MW, e извънредно неподходящо, тъй като при срутва на испанската система се оказва, че Португалия не може да задоволи потребностите на своите консуматори и също се срутва, а част от Франция, която е наоколо до Испания, се отделя от френската система и в продължение на два или три часа не може да бъде ресинхронизирана.

- Каква би трябвало да е поуката от този срив?
- Съвсем ясно се вижда, че повода за повредата е в огромния дял (77%) на фотоволтаици в потреблението на електрическа енергия на Испания. При заменяне на огромните стандартни генериращи мощности с паркови модули на ВЕИ, инерцията на системата понижава, защото силовата електроника в конверторите на ВЕИ отделя от динамична позиция честотата на енергийната система от генериращото съоръжение даже и в случай че това произвеждане се основава на въртящи се маси като вятърни турбини. Практически, инерционният миг от Вятърни електрически централи (ВяЕЦ) и ФЕЦ е нула.
Трябва да се знае, че най-значителен принос за денонощното поддържане на инерцията в ЕЕС имат огромните турбогенератори в кондензационните електроцентрали. Запасената кинетична сила във валовите линии на синхронните елементи е натурален непряк артикул от производството на електрическа енергия.
Значителни разстройства, в която и да е ЕЕС, са вероятни, само че е значимо да се знае и разбере, че при уместно съответствие на мощността на въртящите се генериращи машини към мощността на фотоволтаиците огромните повреди могат да бъдат избегнати или в най неприятния случай локализирани и лимитирани.

- У нас фотоволтаците какъв % от производството са денем. Влизаме в сезони, в които ще има повече слънце?
- Към момента в синхронен режим в българската ЕЕС работят над 4900 MW фотоволтаична мощ, като три от най-големите все още са надлежно 251 MW (Априлци), 123 MW (Верила) и 410 MW (Гълъбово солар). До края на тази година ще бъдат присъединени още две нови огромни фотоволтаични централи, които ще бъдат с мощности надлежно 400 MW (Хасково) и 250 MW (Тенево солар). През 2026 година ще бъдат включени нови три, а най-голямата за България и района ще бъде 500 MW МВт (Язовир „ Огоста “). Другите две са 229 MW (Силистра) и 100 MW (Мъглиж).
Това събитие още тази година ще докара ЕЕС до мощна, може да се назова сериозна взаимозависимост от външни механически фактори, защото в избрани часове на денонощието тя ще работи главно за износ и сигурността на междусистемната съгласуваност става сериозна за енергийната сигурност на страната.
В допълнение:
- 3 от 4-те блока на ПАВЕЦ “Чаира “ не са в употреба като липсват и други сходни елементи за първично контролиране на честотата;
- подценява се построяването на вторично регулиращи газови генериращи мощности като се приема тази услуга да бъде предоставяна от външни снабдители на доста висока цена;
- продължава натискът от страна на Европейска комисия за оптимално бързо затваряне на въглищните централи без разбор на следствията за сигурността на ЕЕС и установяване на бъдещия снабдител на нужния инерционен въртящ резерв;
Всички изложени нагоре условия са причина за тревожни упования за отрицателно развиване на повреди в ЕЕС и компликациите при тяхното преодоляване изключително в случаи на единични отводи на огромни фотоволтаични мощности в режими на невисок товар на ЕЕС, като в такива режими съотношението на единичната мощ от фотоволтаици към общия товар може да надвиши сериозните 10%. Още по-тежко ще се отрази на сигурността на системата множествените отводи по обща причина, което е доста евентуално при отвод на една огромна фотоволтаична централа, последвано каскадно от група фотоволтаици, какъвто беше случая в Испания. При това съотношението в Испания на единична мощ на фотоволтаик/общ товар на ЕЕС е бил под 2%.

- И малко да поговорим за електрическата енергия у нас. Кое отново наложи отлагането на либерализацията на пазара на тока за битовите консуматори?
- Отлагането на либерализацията на пазара на електрическа сила за битовете консуматори се постанова по следните три аргументи:
-- висока цена на електрическата сила на тържищата в района, в това число на нашата борса поради недостига на електрическа сила в района, в резултат на износа на сила към Украйна, където бяха разрушени над 9000 MW произвеждащи мощности
-- лимитирани благоприятни условия на фонд ”Сигурност на електроенергийната система “ за допустимо компенсиране на високи либерализирани цени за битовите консуматори поради недостига във фонда в резултат на изтеглени над 600 милиона лв. от Асен Василев за потребностите на бюджета, а и поради намалелите доходи от продажба на емисионни квоти във фонда.
-- невъзможността за каквато и да е отплата на енергийно бедните и енергийно уязвимите консуматори при едно вероятно либерализиране на цените за бита.

- Имаме ли у нас работещо решение на въпроса за компенсиране на енергийно бедните и енергийно уязвимите…
- Не, у нас към момента няма работещо решение за енергийно уязвимите и съществена причина за това се оказват пропуските в „ НАРЕДБАТА ЗА КРИТЕРИИТЕ, УСЛОВИЯТА И РЕДА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА СТАТУТ НА ДОМАКИНСТВО В ПОЛОЖЕНИЕ НА ЕНЕРГИЙНА БЕДНОСТ И НА СТАТУТ НА УЯЗВИМ КЛИЕНТ ЗА СНАБДЯВАНЕ С ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ “. Липсва и ясно регламентиран способен орган за основаване и ръководство на осведомителната система за Домакинствата в състояние на енергийна беднотия и на статут на уязвими клиенти за доставяне с електрическа сила (ДПЕБУКСЕЕ), като за виновна институция е избрана тази, която ще създава Националния обществен климатичен проект в чл.11 - такава институция сега няма.
Също по този начин и няма ясно написан ред и механизъм за действие на осведомителната система за ДПЕБУКСЕЕ. Не са ясно регламентирани ограниченията за поддръжка на енергийно бедните и енергийно уязвимите.