Испания заплатила блэкаутом за зеленую энергетику

Блэкаут в Испании 28 апреля погрузил страну во тьму и, как писали испанские СМИ, отбросил страну в XIX век. Одной из главных причин могла при этом стать зеленая энергетика, которая не смогла сработать, как это делают традиционные электростанции, в кризисный момент.

После полудня 28 апреля миллионы испанцев столкнулись с проблемами, о которых даже не подозревали. Блэкаут остановил поезда, самолеты и даже автобусы. Погасшие светофоры спровоцировали хаос на дорогах, а отсутствие электроэнергии в магазинах привело к тому, что банковские карты не принимали и супермаркеты закрывались. Исчезала мобильная связь, а больницы обслуживали только пациентов в критическом состоянии. В столицу страны ввели 30 тыс. полицейских, чтобы они обеспечивали порядок. Такого Испания себе даже представить не могла.

Предполагается, что первой причиной стали температурные колебания в Испании и пожар на юго-западе Франции, которые привели к колебанию мощности и частоты. Так, пожар повредил высоковольтную линию между Перпиньяном и Нарбонном, которая связывает Испанию и Францию. В то же время, в 12.15−12.30, мощность экспорта электроэнергии из Испании во Францию составляла более 1 ГВт, по данным ENTSO-E. И обрыв поставок привел к резкому переизбытку электроэнергии и перегрузке энергосистемы в Испании.

Сработавшая противоаварийная автоматика при этом изолировала испанскую энергосистему, но не смогла предотвратить каскадное отключение.

В 12.30 доступная сети мощность электростанций упала за 5 секунд на 15 ГВт (60% от общего потребления). Французский оператор RTE зафиксировал автоматическое отключение Пиренейского полуострова от общеевропейской энергосистемы в 12.38.

Зеленая энергетика Испании при этом могла только усугубить ситуацию, что повлекло за собой блэкаут. По данным Red Electrica, мощность солнечных электростанций в 12.25−12.30 составляла 17,8 ГВт — 55% всей генерации в стране. Еще 11% приходилось на ветряные электростанции (2,1 ГВт).

Daily Mail и The Telegraph отмечают, что проблемой солнечных и ветряных электростанций является то, что они в отличие от угольной и газовой генерации не обеспечивают синхронную инерцию, стабилизирующую частоту в сети. И это сделало испанскую энергосистему крайне уязвимой к резким колебаниям, вызванным температурными перепадами и отключением интерконнектора с Францией. Red Eléctrica подтверждала резкое падение частоты.

Когда частота в сети упала из-за проблем на межсетевом соединении, солнечные электростанции не смогли компенсировать дисбаланс. Их работа зависит от инверторов, которые автоматически отключаются при отклонении частоты от нормы, усугубляя коллапс.

В результате мощность электростанций уже в 12.40 упала почти втрое — до 6 ГВт. В то же время мощность угольных и газовых электростанций не превышала в 12.30 2,5 ГВт, а в 12.40 опустилась до 1,1 ГВт.

Теоретически поглотить избыточную электроэнергию могли бы батареи, но таких хранилищ в достаточном количестве нет в Испании. Как и не сыграл свою роль интерконнектор в Марокко.

Показательно, что во время восстановления мощности энергосистемы Испании после блэкаута 29 апреля основным источником электроэнергии для страны стала уже газовая генерация. По данным ENTSO-E, в 8.00 (9.00 по московскому времени) мощность электростанций на газе достигла 12,5 ГВт. Доля газовой генерации в общем производстве электроэнергии в Испании составила 48%, в то время как на солнечную пришлось чуть больше 5% (1,4 ГВт).

«Электрическая система подчиняется законам физики. Этот очевидный факт не всегда учитывался, когда политики принимали меры, влияющие на выработку электроэнергии и транспортные сети страны. В Испании, например, за последнее десятилетие произошла революция в производстве электроэнергии, приведшая к тому, что возобновляемые технологии (прежде всего фотоэлектрические и ветровые) теперь занимают большую часть энергобаланса», — пишет бывший президент Red Electrica Хорди Севилья в El Pais.

Он отмечает, что есть техническая проблема: солнечная и ветровая энергия не являются синхронными источниками энергии, в то время как сети передачи и распределения рассчитаны на работу только с минимальным напряжением в передаваемой ими энергии. Поэтому внезапный скачок производства возобновляемой генерации может привести к резким колебаниям напряжения в сети, что приведет к потере генерации и, как следствие, к отключениям электроэнергии.

«Нашей энергосистеме необходимы инвестиции для адаптации к техническим реалиям новой генерации, которая, в свою очередь, также должна продолжать совершенствовать собственные технологии и системы хранения. Это требование сектора (и системного оператора), к которому правительство не прислушивается. Проект PNIEC был разработан в офисе с излишним мессианством в отношении возобновляемых источников энергии и без учета технических проблем, связанных со столь значительным изменением в энергобалансе Испании и его соответствии энергосистеме», — заключил экс-руководитель оператора энергосистемы Испании.