Испания остана без електричество поради рядко явление
Вчера милиони хора в Испания, Португалия и елементи от югозападна Франция останаха без електричество. Трафикът беше в безпорядък, домовете и лечебните заведения бяха потънали в мрак, а многочислени жители бяха заседнали в асансьорите.
Въпреки че в началото имаше спекулации за хакерска офанзива, бързо стана ясно, че сривът най-вероятно не е породен от киберсаботаж, а от рядко атмосферно събитие.
Какво тъкмо се случи?
Според испанския оператор на електрическа мрежа Red Eléctrica de España (REE) и португалския Redes Energéticas Nacionais (REN) спирането е почнало в 11:33 ч. локално време. Испански специалисти обясниха, че е имало вибрации във високоволтови електропроводи (400 kV), породени от рискови температурни разлики навътре в Испания. „ REN “ назова това събитие „ индуцирана атмосферна осцилация “, която е предизвикала разстройства в синхронизацията на мрежите и по-късно е довела до верижна реакция от спирания.
Тако Енгелаар от Neara, компания, която създава програмен продукт за енергийни системи, сподели пред Guardian:
„ Поради температурните съмнения, физическите свойства на линиите се трансформират. Това предизвиква дисбаланс в мрежовата периодичност. “
Електроенергийната система работи на постоянна периодичност от 50 Hz. Когато честотата падне под избран предел, електроцентралите се изключват автоматизирано, с цел да се предотвратят по-нататъшни повреди.
Според Георг Захман от мозъчния концерн „ Брюгел “, тъкмо това се е случило във Франция:
„ Имаше каскада от прекъсвания на електроцентрали, в това число едно във Франция, когато честотата падна под позволения най-малко. “
Какво е „ индуцирана атмосферна осцилация “?
Това е рядко, само че съществено събитие. Когато температурата на въздуха или вятъра се промени внезапно – да вземем за пример, когато студените въздушни маси се заменят с топли в границите на няколко часа – в електропроводите се основават механични трептения.
Известният хърватски атмосферен физик Бранко Грисогоно изяснява:
„ В такива случаи атмосферата трансформира вълновите си свойства, което може да повлияе на електропроводите. Атмосферата и електропроводите са осцилатори – могат да зародят субрезонанс и промени в честотата и амплитудата, което води до неустойчивост на напрежението и честотата, както и до десинхронизация на страните – изключително в общите европейски мрежи. “
Как се случват сходни вибрации?
Въпреки че това съответно събитие е едва документирано в научната литература, в научните конгреси се изяснява, че атмосферните условия могат да повлияят на линиите по разнообразни способи.
Например, неочакваната смяна в температурата на въздуха може да докара до разширение или стесняване на металните проводници, променяйки техните електрически характерности – противодействие, напрежение, импеданс – и водещи до неустойчивост на мрежата.
Високото напрежение може да йонизира въздуха към линиите, причинявайки по този начин наречения „ коронарен разряд “, който може да генерира нискочестотни вибрации. Също по този начин, електрическото поле, взаимодействащо с йонизирания въздух, основава сили, които в допълнение дестабилизират линиите.
Феноменът „ галопиране “ – трептения, породени от вятъра – също е прочут, само че съгласно испански и португалски специалисти в този случай повода е композиция от електрически и атмосферни условия, а не механични фактори като вятъра.
Как сходни вибрации въздействат на енергийната система?
Синхронизацията е основна за стабилността на електропреносните мрежи. Трептенията по електропроводите предизвикват съмнения в честотата и напрежението, които задействат автоматизирани механизми за изключване на електроцентралите, с цел да се предотвратят огромни повреди.
Тези защитни механизми, въпреки и нужни, могат да причинят верижни реакции и солидни спирания на електрозахранването.
Каква е връзката с изменението на климата?
Климатичните промени усилват броя и интензивността на сходни температурни крайности и съмнения. Изследване, оповестено в Nature Communications, демонстрира, че от 1961 година насам над 60% от Земята е претърпяла повишение на температурните екстремуми.
Все по-честите промени сред топлинни талази и студени фронтове основават нестабилна атмосфера, която въздейства и на енергийните системи.
Това значи, че случаят на Иберийския полуостров не е изолиран случай, а знак за бъдещето, което ни чака.
Влошиха ли възобновимите енергийни източници обстановката?
Въпреки че не са директна причина, възобновимите енергийни източници може да са съдействали за усложняването на обстановката. Испания е водач в зелената сила – 56% от електрическата енергия идва от възобновими източници, за да се доближи 81% до 2030 година Но децентрализираният темперамент на тези източници (слънчеви и вятърни паркове) затруднява стабилността, тъй като те не създават непрестанно – зависят от деня и нощта, от слънцето и облаците, от вятъра.
Системата би трябвало да бъде в непрекъснат баланс – прекалено много или прекомерно малко сила са еднообразно рискови. Ако напрежението и честотата излязат отвън позволените граници, електроцентралите автоматизирано се изключват – което се случи и в този случай.
Какво можем да създадем?
Климатолозите от дълго време предизвестяват, че би трябвало да смекчим климатичните промени, само че и да се подготвим за техните последствия - като повишаване на морското ниво, горещи талази, непредсказуеми стихии и други
В енергетиката няколко ограничения са основни:
• Модернизация на мрежата – интелигентните системи могат да плануват съмненията и да реагират в действително време
• Подобряване на междущатската съгласуваност – по-бърз продан на сила в спешни обстановки
• Интеграция за предпазване на сила – батериите с висок потенциал могат да всмукват непотребната
• Инвестиране в устойчива инфраструктура – кабели, подстанции и линии, устойчиви на рискови условия
• Комбиниране на възобновими с гъвкави източници – водноелектрическа, газова, нуклеарна сила за непоклатимост при рецесии
Инцидентът в Испания и Португалия е повече от техническа нередовност – това е предизвестие за нашата взаимозависимост от постоянни естествени условия, които губим заради изменението на климата. Време е за бърза и умна рационализация на енергийните системи, в случай че желаеме да избегнем все по-чести и опустошителни сривове.
