blackout

Statystyki blackoutów na świecie są niepokojąco regularne. Teoretycy systemów energetycznych na ich podstawie przekonują, że takie masowe wyłączenia prądu są naturalnym efektem funkcjonowania sieci elektroenergetycznych. Możemy winić zbyt wysokie drzewa, załamania pogody czy złe zarządzanie siecią przez operatorów, ale według niektórych to tylko przyspiesza awarie, które i tak są nieuniknione. Czy faktycznie musi tak być?

Z historii największych blackoutów

14 sierpnia 2003 r. w Ohio nastąpiła awaria linii energetycznych. Zużycie energii było w tym czasie wysokie, a powód awarii bardzo prozaiczny: gałęzie wysokich drzew zaczęły dotykać linii przesyłowych i nastąpiło zwarcie. Normalnie w takiej sytuacji w najbliższej stacji kontroli uruchamia się alarm i zadaniem operatora jest inaczej pokierować przesył prądu. Jednak tego dnia program, który powinien poinformować o awarii, również zawiódł. Następstwem tego było przeciążenie wszystkich pobliskich linii przesyłowych. Już nie tylko w stanie Ohio, ale także w całym sąsiedztwie przestawały działać elektrownie aż do Nowego Jorku. Nie kilka elektrowni, ale dziesiątki. Awaria rozprzestrzeniała się tak szybko, że sprzęt monitorujący sieć energetyczną nie nadążał, a to uniemożliwiło jakąkolwiek reakcję. W 8 minut ponad 50 mln ludzi w 8 amerykańskich stanach i 2 kanadyjskich prowincjach zostało pozbawionych prądu. Brak prądu szybko stał się przyczyną braku wody, a to o wiele poważniejszy problem. Koszt tego blackoutu w USA wyniósł 6,8 mld dolarów.

Polecamy bardzo ciekawy, krótki reportaż opowiadający o tym wydarzeniu (w jęz. angielskim).

W przeciągu dwóch miesięcy znaczące przerwy w zasilaniu nawiedziły także Wielką Brytanię, Danię, Szwecję i Włochy. 28 września 2003 r. 57 mln ludzi we Włoszech i części Szwajcarii zostało odciętych od prądu z powodu awarii linii przesyłowych biegnących z Francji. Przyczyną było uderzenie pioruna.

31 lipca 2012 r. został pobity światowy rekord. 620 mln osób w Indiach zostało pozbawionych prądu. Awaria z powodu przeciążenia systemu objęła połowę kraju. Stanęły pociągi, metro w New Delhi i wodociągi. Górnicy zostali uwięzieni w kopalniach.

To tylko kilka z bardzo wielu przykładów poważnych awarii zasilania na świecie.

Blackout made in Poland

Również w Polsce doświadczamy dotkliwych blackoutów, chociaż jak dotąd na nieco mniejszą skalę. 8 kwietnia 2008 r. w 18 miastach województwa zachodniopomorskiego w godzinach porannych doszło do poważnej awarii. Z powodu bardzo dużych opadów śniegu, prądu było pozbawionych ok. 630 tys. ludzi. Mokry śnieg osadzając się na przewodach linii i innych elementach łamał słupy energetyczne jak zapałki.

Cały region, a szczególnie Szczecin był sparaliżowany. Przez wiele godzin w mieście nie działały sklepy, firmy, urzędy, instytucje publiczne. Była to największa awaria od czasów wojny. Awaria w Szczecinie kosztowała firmy i instytucje 55 mln zł, a operatorów 60 mln zł. Dodać trzeba jeszcze nieoszacowane straty mieszkańców województwa.

Na początku 2014 r. Polskie Sieci Elektroenergetyczne podpisały w Szczecinie umowę z przedstawicielami chińskiej spółki Pinggao. W ciągu 5 lat wokół miasta ma powstać pierścień linii wysokiego napięcia o wartości ok. 1 mld zł. Dodatkowe linie mają być zabezpieczeniem na wypadek podobnych, jak wyżej opisana, sytuacji.

Blackout w Szczecinie był wydarzeniem na wielką skalę, jednak mniejsze awarie zdarzają się regularnie w różnych regionach. Szczególnie narażeni na to są mieszkańcy mniejszych miast i obszarów wiejskich.

Należy przypuszczać, że w związku z obserwowanymi zmianami klimatycznymi będziemy częściej konfrontowani z ekstremalnymi zjawiskami atmosferycznymi (tzw. Big Storm Event – BSE), powodującymi rozległe awarie sieci elektroenergetycznych (przesyłowych i dystrybucyjnych). Zdarzenia podobne do szczecińskiego blackoutu mogą wystąpić w wielu rejonach Polski. – możemy przeczytać w dokumencie pt. „Blackout w rejonie Szczecina. Uwagi i wnioski” prof. dr hab. inż. Gerharda Bartodzieja i dr inż. Michała Tomaszewskiego z Politechniki Opolskiej.

Inteligentne sieci w walce z blackoutami

Blackouty powodują ogromne straty ekonomiczne i są poważnym ostrzeżeniem, znakiem tego, że najwyższy czas rozpocząć zmiany systemowe. Najczęstszą ich przyczyną są gwałtowne zjawiska pogodowe oraz przestarzałe technologie. Najbardziej brakuje systemów, które będą monitorować sieć energetyczną w realnym czasie, automatycznie reagować i efektywnie ostrzegać przed każdą możliwą awarią. Tym właśnie są między innymi inteligentne sieci energetyczne i dlatego inwestycja w nie jest nie tylko ważna z punktu widzenia odbiorcy energii, ale przede wszystkim jest opłacalna. Dzięki nim będzie można uniknąć efektu kuli śnieżnej i zatrzymać awarię, kiedy jest jeszcze mała. Inteligentna sieć energetyczna musi być czymś więcej niż wielkim systemem przesyłowym – powinna być rozbudowanym i zautomatyzowanym systemem przepływu informacji.

W starych systemach (np. takich jak w Polsce) informacja o każdym problemie, która dochodzi do stacji kontroli jest już nieaktualna, gdyż dochodzi z opóźnieniem. W międzyczasie skala awarii może rosnąć niepostrzeżenie, nawet jeśli są to tylko minuty czy sekundy. Najbogatsze państwa na świecie modernizują swoje sieci energetyczne (również w Polsce będziemy w najbliższych latach tego świadkami). To do czego dążymy, nazywa się inteligentną siecią, ponieważ taki system sam powinien „wyłapywać” usterki i natychmiastowo oraz samodzielnie im przeciwdziałać. Główną zaletą zmodernizowanej sieci powinno być zapobieganie kaskadowym awariom za pomocą automatycznego ograniczania poziomu mocy.

Wielkie awarie zasilania występują, ponieważ sieci elektroenergetyczne nie zostały zaprojektowane tak, by je wykluczać. Dlaczego? Ze względu na oszczędności oraz brak przewidywania do jak olbrzymich systemów zostaną one rozwinięte. Niektórzy amerykańscy specjaliści po awarii z 2003 r. postrzegali tą sytuację jako konstruktywną siłę, która przyczyniła się do podejmowania inwestycji mających na celu zrównoważenie presji między maksymalizacją zysków i minimalizacją kosztów. Blackoutów nie da się wyeliminować całkowicie, co pewien czas na pewno będą się pojawiać, ale można minimalizować ich liczbę i skalę.

Nie zapominajmy też, że rozwój inteligentnych sieci energetycznych wiąże się ze stworzeniem systemu rozproszonych źródeł i magazynów energii. To one pomogą nam w kryzysowych sytuacjach. Kiedy w 2012 r. Manhattan został odcięty od prądu przez huragan Sandy, to właśnie dzięki takiej mikrosieci oraz panelom fotowoltaicznym, część budynków mogła korzystać z własnego zasilania jeszcze przez kilka dni.

 

—————–

Artykuł powstał na podstawie następujących źródeł:

http://www.cire.pl/pdf.php?plik=/pliki/2/blackout_szczecin.pdf

http://www.cire.pl/pliki/2/niesforne.pdf

http://radioszczecin.pl/7,107622,blackout-w-szczecinie-juz-ma-sie-nie-powtorzyc-z

http://www.scientificamerican.com/article/preventing-blackouts-power-grid/

http://www.smartgridnews.com/artman/publish/Business_Global/India-s-massive-power-blackout-could-smart-grids-help-5010.html#.Uujxx_vdjs1

http://wiadomosci.gazeta.pl/wiadomosci/1,114873,6480392,Szczecin_wspomina_wielki_blackout.html