blackout
fot. pixabay.com
Blackoutem określa się w energetyce długotrwałą awarię, która obejmuje znaczny obszar. Całe miasto, region, a w najczarniejszym scenariuszu nawet cały kraj.
Do ogólnokrajowych awarii w praktyce jednak nie dochodzi, ponieważ systemy elektroenergetyczne są odpowiednio zabezpieczone poprzez scenariusze działań, które mają nie dopuścić do najgorszego.

Operator czuwa

Za bezpieczeństwo Krajowego Systemu Elektroenergetycznego w Polsce odpowiada firma-instytucja: Polskie Sieci Elektroenergetyczne. Dysponuje ona wieloma instrumentami, które mają zapewnić stałe dostawy energii elektrycznej do naszych domów oraz do zakładów przemysłowych. Gdyby zaś zakłócenia wystąpiły, są opracowane sposoby przywrócenia dostaw w jak najkrótszym czasie.

System reagowania na rozległe zakłócenia pracy sieci przesyłowych jest systematycznie doskonalony. Co dwa lata odbywa się specjalistyczna konferencja naukowa poświęcona w całości temu zagadnieniu. Ostatnia odbyła się w czerwcu 2018 roku.

Efekt domina

Sam mechanizm blackoutu trudno wyjaśnić bez zagłębiania się w technikalia. Na bardzo ogólnym poziomie można stwierdzić, że są dwa główne parametry, które charakteryzują przesyłany prąd: napięcie oraz częstotliwość. Sieci elektroenergetyczne pełne są urządzeń, które reagują wyłączeniem odcinka sieci w przypadku przekroczenia zadanych wartości napięcia bądź częstotliwości. Do blackoutu zaś dochodzi, kiedy zaczyna działać efekt domina: odłączenie kilku odcinków sieci prowadzi do zakłócenia kluczowych parametrów w innych odcinkach, które także zostają wyłączone.

Najbardziej dotkliwe byłoby wyłączenie na którymś z kolejnym etapów domina samej elektrowni, która żeby działać też potrzebuje prądu. Gdyby dotknęło to wszystkich jednostek wytwórczych – rozważając czysto teoretycznie – mogłoby dojść do zapaści całego systemu. Nie byłoby sposobu na uruchomienie choćby jednej z nich. Byłby to blackout totalny.

Kiedy jednak docierają do nas niepokojące wieści, najczęściej latem, że grozi nam blackout należy w najgorszym przypadku liczyć się z czasowymi wyłączeniami prądu.

 

Nie takie groźne upały

Dlaczego takie ostrzeżenia pojawiają się właśnie wtedy, kiedy mamy do czynienia z długotrwałymi upałami?

1Rośnie zapotrzebowanie na prąd. Klimatyzatory działają z pełną mocą, bezustannie. Jest ich coraz więcej. Chłodziarki, aby utrzymać zadaną temperaturę wewnątrz, załączają się częściej, kiedy na zewnątrz jest cieplej. Zużywają więc dużo więcej energii.

2 Część elektrowni ogranicza generację prądu. Do jego wytwarzania potrzebna jest woda. Pobiera się ją z rzek lub jezior. Po ogrzaniu (u nas najczęściej węglem) para wodna porusza turbiny generatora. Następnie jest skraplana, schładzana i zwracana do środowiska. Kiedy jest niski stan wód i wody te są bardziej nagrzane proces ten zostaje zakłócony. Przepisy środowiskowe określają parametry wody oddawanej i jeśli jest ona zbyt ciepła proces generacji musi zostać zatrzymany.

3 Właściwie to jest jeszcze jeden powód: brak instalacji fotowoltaicznych. Napisałam brak, ponieważ jest ich w Polsce tak mało, że operator nie może liczyć z ich strony na żadne znaczące wsparcie. Niemcy mają w fotowoltaice aż 33 GW mocy, więcej niż największe zapotrzebowanie na prąd w Polsce w okresie wiosenno-letnim (rekord to prawie 23,7 GW). U nas moc paneli słonecznych wynosi zaledwie 0,34 GW.



O to, czy blackuot może wystąpić w Polsce tego lata zapytaliśmy Tomasza Podgajniaka, wiceprezesa zarządu Polskiej Izby Gospodarczej Energetyki Odnawialnej i Rozproszonej. 

– Blackout w skali całego kraju byłby wydarzeniem bez precedensu, z trudnymi do wyobrażenia, katastrofalnymi skutkami społecznymi i gospodarczymi. Na szczęście raczej nam jeszcze nie grozi, a na pewno nie z powodu zwiększonego zapotrzebowania na energię, spowodowanego m.in. falą upałów.

Praktycznie codziennie obserwujemy rekordowe, wyższe niż w tych samych okresach w latach ubiegłych, zapotrzebowanie na moc, jednak w okresie zimowym zapotrzebowanie to jest jeszcze wyższe, a system jak dotąd daje sobie z tym radę.

Tomasz Podgajniak, wiceprezes zarządu Polskiej Izby Gospodarczej Energetyki Odnawialnej i Rozproszonej

Bilansowaniu systemu nie sprzyja zmniejszona, na skutek takich a nie innych cyrkulacji atmosferycznych, generacja z wiatraków. Również kilka elektrowni węglowych z tzw. otwartymi obiegami chłodzenia musiało ograniczyć pracę ze względu na niski stan i podwyższoną temperaturę wody w rzekach – w takich warunkach sprawność chłodzenia spada.

Zwiększenie poboru wody do systemów chłodzenia przy takich stanach niżówkowych mogłoby ponadto spowodować, że rzeki poniżej zrzutu podgrzanej wody mówiąc kolokwialnie „się zagotują”, tworząc śmiertelne ryzyko dla wszelkiego życia, jakie w nich egzystuje. Problemy w tym zakresie nieco się ostatnio zmniejszyły „dzięki” katastrofalnym opadom, jakie nawiedziły południe kraju, ale całkowicie nie zanikły.

Jednak po doświadczeniach z sierpnia 2015 roku operator systemu przesyłowego, czyli Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE S.A.), wydaje się być znacznie lepiej przygotowany na taką sytuację. W zanadrzu ma rezerwy w elektrowniach szczytowo-pompowych oraz lepsze możliwości importowe, zwłaszcza z Niemiec, gdzie z kolei upały sprzyjają biciu rekordów w produkcji z ogniw fotowoltaicznych.

Gdyby i to nie wystarczyło operator może negocjować dobrowolne ograniczenie zużycia energii z najbardziej energochłonnymi odbiorcami, a ostatecznie może im tego administracyjnie zakazać (tzw. 20-ty stopień zasilania).

Nawiasem mówiąc, przykład ten pokazuje, jak pożądane byłoby rozwinięcie inwestycji w sektorze fotowoltaiki, do postulowanego od pewnego czasu przez PSE poziomu 2 GW.

Tak więc z powodu wysokiego zapotrzebowania na energię elektryczną blackout raczej tego lata nie wystąpi. Co innego, gdyby ekstremalnie wysokie temperatury utrudniające chłodzenie przewodów elektrycznych, przy utrzymującym się maksymalnym obciążeniu sieci przesyłowej, doprowadziły do jednoczesnych awarii kilku newralgicznych linii przesyłowych w sieciach najwyższych napięć.

To byłaby prawdziwa katastrofa, która jednak zawsze może się zdarzyć. Nie chciałbym sprawdzać, czy przygotowane na taką okoliczność procedury szybkiego reagowania, pozwoliłyby w wystarczająco krótkim czasie przywrócić dostawy energii, a tym samym uniknąć niewyobrażalnych strat i chaosu.

Dorota M. Zielińska
Wolność kocham i rozumiem. Wolności oddać nie umiem. REO to dla mnie nowe wspaniałe miejsce na Ziemi. Odpowiadam tu głównie za działkę oze-energetyczną. Uwielbiam zagadki słowne, kalambury i skrablowe pojedynki na słowa. Masz ciekawy temat? Napisz do mnie: dorota.zielinska@reo.pl