Уроки пиренейского блэкаута
Блэкаут в испанской энергетической системе 28 апреля оказался реальной катастрофой. Практически весь Пиренейский полуостров на несколько часов погрузился во тьму. Ситуация стабилизировалась только к утру, а в полной мере поставки электричества потребителям восстановились почти через сутки после происшествия. Самое масштабное отключение за десятилетия вскрыло очевидные уязвимости в европейской энергосистеме и преподало суровый урок на будущее.
Что именно произошло? На 12:30 дня по местному времени система работала как часы. При этом сразу стоит отметить, что большая часть спроса на энергию в стране покрывалась за счёт возобновляемых источников, в первую очередь солнечных электростанций. Атомные станции же работали в лучшем случае на половину мощности, поскольку цены на электричество в дневное время суток (как раз из-за ориентации на ВИЭ) падают в отрицательную зону. И экономического смысла производить энергию для операторов АЭС нет. В этот момент Испания купалась в лишнем электричестве, поставляя его через Гибралтарский пролив в Марокко.
В следующие пять минут произошло резкое падение напряжения в сети. По какой-то причине кратно увеличилось поступление электроэнергии от ветряных электростанций (до этого крайне низкое). Одновременно генерация СЭС рухнула с 18 до 8 тысяч мегаватт. Из-за опасности перегрузки АЭС в стране были остановлены. Франция, в свою очередь, также прекратила переток электроэнергии с Испанией, усугубляя возможные проблемы.
Предварительный вывод такой: проблемы с синхронизацией. Не хватило буфера в виде станций «традиционных» источников энергии, которые по сравнению с ВИЭ являются более устойчивыми в поддержании стабильного энергоснабжения в случае резких колебаний генерации или спроса.
Беда европейских систем, в особенности южных, в отвратительной системе диспетчеризации и плохих магистральных сетях. Это, кстати, очень характерно и для Америки. У американцев есть системы, связанные с соседними всего двумя линиями по 40 киловольт. Если они от дождя выйдут из строя, то последствия будут, мягко говоря, неприятными. У европейцев системы отдельных стран изолированные — к примеру, во Франции избыток энергии, но перебросить его в Испанию не так-то просто. В итоге получается неуправляемая децентрализация.
По одной из версий, солнце зашло «не вовремя», а заменить солнечную энергию ничем не получилось. В Испании много небольших станция — ГЭС, ТЭС, но механизм их запуска в случае аварии не отработан. Там считают выработку страны по суммарной мощности всей генерации. Номинально же мощность только возобновляемых источников — больше, чем потребности всей страны. Однако ВИЭ зависят от конкретных условий и реальная, готовая к использованию мощность может оказываться во многие разы меньше. Ну а параметры сети в этом анализе вообще могут не учитывать. Поэтому в теории электроэнергия может производиться с запасом, а на практике каждый блэкаут может приводить к тем последствиям, что мы увидели. Если не строить мощные магистральные сети, потому что это дорого, нужно создавать сильную локальную генерацию с запасом по мощности. Ни того, ни другого в этом случае не было. У себя испанцы так и не смогли развернуть резервные мощности — спасение пришло извне. Но на это потребовалось время.
Преимущество России в том, что наша система работает на основе, прежде всего, надёжности. Тогда как при бизнес-подходе при производстве энергии основной задачей является продажа и максимизация прибыли (или даже рост котировок на бирже). Когда надежность оказывается принесенной в жертву, аварии могут быть катастрофическими. В России, конечно, может случиться блэкаут, но даже в масштабах области его последствия будут намного скромнее в силу как раз надежности системы и перестраховок. К примеру, эффект аварии на подстанции «Чагино» был куда более ограниченным. В 2006 году из-за холодной зимы ожидались веерные отключения в Ленинградской области. Но опасность такого развития событий просчитали заранее и приняли меры вплоть до ограничения подачи некоторым пользователям.
В целом в событиях в Испании, судя по всему, совпали сразу несколько факторов. Во-первых, неустойчивость системы, построенной вокруг принципиально нестабильных возобновляемых источников. Практика показала, что они могут быть отличным дополнением к энергосистеме, но не стоять в её фундаменте. Тем более когда энергетика начинает управляться политическими лозунгами вроде «100% ВИЭ любой ценой», как это было в случае с испанской сетевой компанией REE, которую возглавляет крайне политизированная назначенка от правящей Социалистической партии Беатрис Корредор. Во-вторых, качество управления мощностями — человеческий фактор или программное обеспечение, а может быть, и то и другое, оказались не совсем адекватными вызову. В-третьих, гиперкоммерциализация энергетики может повлечь за собой последствия, так как эта система должна в первую очередь руководствоваться понятием надежности, которая подразумевает определенную избыточность. В любом случае энергетикам (а в конечном итоге и политикам) по всему миру есть над чем подумать.