Czego nauczy Europę incydent elektroenergetyczny

Na początku stycznia doszło do zagadkowego spadku częstotliwości na połączeniach sieci elektroenergetycznych, synchronizowanych ze sobą. Incydent nie spowodował awarii połączeń w Europie. Odnotowane zostały jedynie przerwy dostaw energii na Bałkanach – pisze Bartłomiej Sawicki na portalu BiznesAlert.pl.

Źródło awarii prowadzi do Rumunii, co jednak o niczym nie przesądza. Noworoczny incydent pokazuje, że sieci przesyłowe w Europie, będące z jednej strony pod naciskiem rosnącego udziału zielonej energii, a z drugiej rosnącego zapotrzebowania na energię w czasie mrozów i upałów, są narażone na niestabilność systemu. Latem system ten ma amortyzować fotowoltaika. A co będzie zimą?

Europejski obszar synchronizacji sieci elektroenergetycznej podzielił się w piątek ósmego stycznia po południu na dwa niezależne regiony. Było to spowodowane serią następujących po sobie wyłączeń elementów systemu przesyłowego, które wystąpiły w krótkim czasie. Sytuacja ta trwała godzinę zanim doszło do ponownej synchronizacji. ENTSO-E (Europejska Sieć Operatorów Systemów Przesyłowych Energii Elektrycznej) tego samego dnia podała pierwszy komunikat w tej sprawie.

Według poszerzonego komunikatu ENTSO-E z 15 stycznia, tuż po godz. 14:05 częstotliwość w północno-zachodniej strefie systemu spadła na ok. 15 sekund do poziomu 49,74 Hz, by później utrzymywać stałą wartość ok. 49,84 Hz. Jednocześnie częstotliwość w strefie południowo-wschodniej wzrosła do poziomu 50,6 Hz, a następnie ustabilizowała się i jej wartość wynosiła między 50,2 a 50,3 Hz.

W związku ze spadkiem częstotliwości w obszarze północno-zachodnim, we Francji i Włoszech w ramach zawartych wcześniej umów odłączono dużych odbiorców o łącznej mocy 1,7 GW.

Ze względu na duży wzrost częstotliwości na obszarze południowo-wschodnim zostały uruchomione działania zaradcze (została zmniejszona generacja jednostek wytwórczych). W efekcie o godz. 15:05 wahania częstotliwości w tym rejonie ograniczono do ok. 0,1 Hz powyżej prawidłowej wartości 50 Hz – pisze Bartłomiej Sawicki. Zasilanie do odłączonych wcześniej odbiorców we Włoszech zostało przywrócone o godz. 14:47, a we Francji minutę później. O godz. 15:08 obie strefy zostały ponownie połączone. Szczegółowe dochodzenie jest wciąż prowadzone przez ENTSO-E.

W Europie kontynentalnej obowiązują procedury mające na celu uniknięcie zakłóceń systemowych i szczególnie dużych odchyleń częstotliwości, które grożą nieskoordynowanym odłączeniem odbiorców lub generacji. Niemiecki operator sieci Amprion i szwajcarski Swissgrid (są odpowiedzialne za te procedury, pełniąc rolę monitora obszaru synchronicznego (SAM) w Europie kontynentalnej. SAM stale monitoruje częstotliwość systemu. W przypadku dużych odchyleń częstotliwości informują wszystkich operatorów za pośrednictwem Europejskiego Systemu Ostrzegania (EAS – ENTSO-E Awarness System) i uruchamiają nadzwyczajną procedurę dotyczącą odchyleń częstotliwości, aby szybko i skutecznie koordynować środki zaradcze w celu ustabilizowania systemu. Jednym z etapów tej procedury jest konferencja telefoniczna organizowana przez Amprion, Swissgrid, a także RTE (Francja), TERNA (Włochy) i REE (Hiszpania).

Dlaczego kwestia częstotliwości jest tak ważna? Jednym z podstawowych kryteriów jakościowych jest utrzymanie wartości i właśnie wspomnianej częstotliwości napięcia na odpowiednim poziomie. Wszystkie elementy systemu przesyłowego, jak linie przesyłowe, transformatory pracują z określoną częstotliwością. Jeśli ona spada lub rośnie powyżej danego poziomu, to część urządzeń się wyłącza. W skrajnych wypadkach grozić to może blackoutami – informuje Bartłomiej Sawicki.

Z analiz informacji od poszczególnych operatorów wynika, że do incydentu na początku 2021 mogło dojść na południu Europy, prawdopodobnie w jednym z krajów regionu południowo – wschodniego. Eksperci wiele uwagi poświęcają w tym aspekcie Rumunii, bo w tym kraju styczniowy incydent wyrządził najwięcej szkód.

To tamtejszy operator sieci przesyłowej Transelectrica jako pierwszy informował o problemach. W efekcie awarii uszkodzeniu uległy sieci przesyłowe w północno-zachodniej Rumunii. Kilka miejscowości w Transylwanii pozostawało całkowicie lub częściowo bez elektryczności przez prawie półtorej godziny, podczas gdy w innych obszarach występowały tylko wahania napięcia. Problemy z przerwami w dostawie prądu zgłoszono w Cluj, Satu Mare, Maramureș, Bistrița Năsăud, Alba, Brașov, Mureș i Sibiu. Rumuńskie sieci przesyłowe są połączone z siecią europejską poprzez sieć węgierską.

Inni europejscy operatorzy także odnotowali problemy z częstotliwością, jednak nie miało to żadnego przełożenia na prace systemów. O takich problemach raportowali austriacki operator sieci przesyłowej APG, niemiecki Amprion, włoska TERNA czy bułgarski ESO. Inne kraje zauważyły problem, ale nie przełożył się na jakiekolwiek problemy w systemie elektroenergetycznym.

Przeciążenie systemu elektroenergetycznego doprowadziło także do przerw w dostawach energii elektrycznej w niektórych częściach Bułgarii. Przerwane dostawy energii zostały stopniowo przywrócone. Inni z kolei operatorzy wskazują, że do problemów mogło dojść także w Grecji, Chorwacji, a także Turcji.

To, że trop prowadzi na Półwysep Bałkański wskazuje także komunikat włoskiego operatora sieci przesyłowych, TERNA. Włosi poinformował, że wykryto spadek częstotliwości z powodu serii incydentów, do których doszło na linii przesyłowych w regionie Bałkanów, co podzieliło europejską sieć elektroenergetyczną na dwie części.

Zakłócenie w zsynchronizowanej europejskiej sieci wysokiego napięcia w piątek ósmego stycznia 2021 roku, które doprowadziło do rozdzielenia europejskich regionów sieciowych, skłoniło do wielu przemyśleń o systemie elektroenergetycznym w Europie. Niemieckie Stowarzyszenie Przemysłu Energetycznego i Energetyki (VIK) ostrzegło, że incydent ten jest sygnałem ostrzegawczym przed nagłymi spadkami częstotliwości w europejskich sieciach poddanych dużym wahaniom, co może wpłynąć na bezpieczeństwo dostaw.

Austriacka prasa alarmuje wprost, zwiększona ekspansja energii odnawialnej, a tym samym niestabilna generacja energii wiatrowej i słonecznej, doprowadziła do coraz większych wahań w sieciach energetycznych.

Elektrownie opalane gazem mają zasadnicze znaczenie dla bezpieczeństwa dostaw. Wien Energie dąży do przejścia na zielony gaz w perspektywie średnioterminowej. Ze względu na bezpieczeństwo dostaw Austria w coraz większym stopniu polega na elektrowniach jądrowych i węglowych będących w jej sąsiedztwie – czytamy w austriackim dzienniku Der Standard.

Dlatego też austriacka spóła energetyczna EVN apeluje o nowe prawne warunki ramowe dla dalszej eksploatacji istniejących elektrowni gazowych i zachęty do budowy nowych, elastycznych i szybko uruchamianych turbin gazowych w Austrii oraz, w sytuacjach awaryjnych, radzenia sobie bez energii elektrycznej z elektrowni węglowych i jądrowych w sąsiednich krajach. Austriacy podkreślają, że wiatr, słońce i energetyka wodna nie nadają się do zwiększenia produkcji w jak najkrótszym czasie, nawet jeśli „przyszłość należy do zielonej energetyki”.

Współpraca operatorów europejskich i sprawne zarządzanie mocą, tak aby przywrócić na ich poszczególnych odcinkach docelowe napięcie wskazują, że procedury zawarte w tzw. pakiecie zimowym z 2018 roku, a także tzw. kodeksy sieciowe zdały egzamin.

Aby zwiększyć pewność dostaw Rumunia i Bułgaria chcą z pomocą USA rozbudować potencjał elektrowni jądrowych, zaś Grecja, podobnie jak Polska i Niemcy stoi przed dylematem wyeliminowania węgla brunatnego i zastąpienia tego paliwa innym, bardziej przewidywalnym. Przypadek Austrii pokazuje, że OZE nie wystarczą. Europa musi zmierzyć się z problemami przestarzałej węglowej infrastruktury energetycznej w Serbii i Bośni i Hercegowinie.

BiznesAlert.pl/RO

CZYTAJ TEŻ: USA wzmacniają sankcje na Nord Stream! Kuriozalna postawa UE