Блэкаут Испании-Португалии: мог ли быть связан с «зелеными технологиями»

Общество

Ресурс Институт энергетических исследований 29 апреля 2025 года опубликовал обзор произошедшего недавно в Испании и Португалии блэкаута.

28 апреля в Испании, Португалии и некоторых районах Франции произошёл масштабный сбой в подаче электроэнергии, в результате которого десятки миллионов человек остались без электричества.

В попытках разобраться в произошедшем давайте посмотрим, при чем здесь могут быть те самые зеленые технологии, альтернативная энергетика, созданная когда-то во имя борьбы с меняющимся климатом.

Хаос 28 апреля 2025

Примерно в полдень в понедельник, 28 апреля, из-за крупных перебоев с электричеством миллионы домов и предприятий в Испании и Португалии остались без света

В странах царил хаос: дорожное движение было затруднено, самолёты не летали, а на станциях метро по всей стране не было света. Мобильные телефоны и интернет-сети не работали

Больницы приостановили процедуры и использовали генераторы для оказания помощи пациентам. Примерно в 12:15 по местному времени спрос на электроэнергию в Испании упал с 27 500 мегаватт почти до 15 000 мегаватт примерно за 5 секунд. 

В Португалии отключение электроэнергии затронуло столицу Лиссабон и прилегающие районы, а также северную и южную части страны. Даже дома во французской Стране Басков на несколько минут остались без электричества.

Люди не могли снять наличные в банкоматах, а в магазинах, где продаются генераторы, закончились товары, так как покупатели выстраивались в очередь, чтобы их купить.

Больницы в Мадриде и Каталонии в Испании приостановили проведение плановых медицинских процедур, но продолжали оказывать помощь пациентам в критическом состоянии с помощью резервных генераторов.

Игра на Открытом теннисном турнире Madrid Open также была приостановлена.

Причина масштабного сбоя остаётся неясной, поскольку власти ни в Испании, ни в Португалии не могут окончательно установить причину проблемы. 

По данным Aena, компании, управляющей 46 аэропортами в стране, включая Мадрид и Барселону, в испанских аэропортах работали резервные электрические системы, и некоторые рейсы были задержаны.

Однако португальские власти заявили, что сбой, по-видимому, произошёл на границе с Испанией. По словам португальского дистрибьютора E-Redes, сбой был вызван «проблемой с европейской энергосистемой».

Red Electrica, государственный оператор энергосистемы Испании, возложил ответственность за сбой на «очень сильные колебания» в электросети.

Несмотря на это объяснение, другие считают, что существует большая вероятность того, что зависимость Испании от солнечной энергии привела к сбоям в подаче электроэнергии

Мнение об альтернативной энергетике как причине блэкаута

Менее двух лет назад местная энергетическая компания объявила, что закроет крупнейшую угольную электростанцию в Испании мощностью 1468 мегаватт в Ас-Понтесе. 

Крупнейшая угольная электростанция в Испании будет закрыта, а её владелец Endesa планирует заменить её ветряной электростанцией мощностью 1,3 ГВт.

Endesa, подразделение итальянского гиганта в сфере возобновляемых источников энергии Enel, объявило в пятницу, что испанское правительство дало «зелёный свет» на закрытие электростанции As Pontes мощностью 1,4 ГВт.

Электростанция, открытая в 1976 году и расположенная в северной части Галисии в Испании, может похвастаться четырьмя угольными энергоблоками мощностью 350 МВт.

Для многих европейцев, особенно активистов, выступающих против изменения климата, закрытие угольной электростанции стало демонстрацией того, «насколько возобновляемые источники энергии превосходят ископаемое топливо по цене, энергетической безопасности и привлекательности».

16 апреля электросеть Испании работала на 100% альтернативной энергии. Согласно данным Red Electrica, на момент отключения более 75% электроэнергии поступало из возобновляемых источников

21 апреля, как отметил Дэвид Блэкмон на своем Substack, выработка солнечной энергии в Испании покрыла 79% спроса, достигнув рекордного уровня 20 120 мегаватт. За несколько минут до отключения электроэнергии около 60% электроэнергии в энергосистеме Испании вырабатывалось за счёт солнечной энергии. 

Некоторые считают, что энергосистема Испании, которая производит вторую по объёму солнечную энергию в Европе после Германии, была ослаблена из-за зависимости от солнечной энергии.

Испанский сетевой оператор REE выявил два случая потери электроэнергии, вероятно, на солнечных электростанциях на юго-западе Испании, которые вызвали нестабильность в электросистеме и привели к разрыву её связи с Францией. 

Однако премьер-министр Испании Педро Санчес исключил избыток возобновляемой энергии как причину сбоя в сети. По словам Санчеса, поскольку атомные электростанции Испании не возобновили работу во вторник, на следующий день после отключения, они оказались не более устойчивыми, чем возобновляемые источники энергии. 

Но этот анализ не учитывает всю картину в целом. 

В чем преимущества классических электростанций от альтернативных

Как объясняет эксперт по энергетике Джон Кемп, «все атомные электростанции Испании были автоматически отключены пассивными системами безопасности, которые реагируют на любые признаки потери питания в сети, опуская регулирующие стержни в активную зону реактора, чтобы остановить реакцию». 

 массивные вращающиеся генераторы на тепловых электростанциях (угольных, газовых и атомных), а также гидрогенераторы могут помочь сети самостабилизироваться, поскольку обладают огромной инерцией и накапливают огромное количество кинетической энергии.

Если нагрузка превышает выработку, вращающиеся генераторы возвращают часть накопленной энергии в сеть, теряя при этом импульс и снижая частоту сети.

В течение очень коротких периодов времени, от миллисекунд до нескольких секунд, вращающиеся генераторы помогают сбалансировать энергосистему, слегка замедляясь или ускоряясь, вырабатывая или поглощая энергию.

Некоторые тепловые электростанции получают специальные платежи от энергосистемы за предоставление услуг пассивного или активного регулирования частоты для поддержания стабильности.

Тепловые электростанции могут повысить надёжность, помогая сети справляться с неожиданными изменениями в выработке электроэнергии или нагрузке, и устойчивость, помогая сети быстро восстанавливаться после сбоев.

Но солнечные и ветряные генераторы обычно не обеспечивают инерционное управление и контроль частоты, если только они не оснащены специальным оборудованием, что случается редко.

В течение нескольких лет европейские операторы по передаче электроэнергии предупреждали, что рост доли возобновляемых источников энергии и снижение доли тепловой генерации влияют на надёжность и устойчивость энергосистемы.

Последствия были изучены в рамках многолетнего исследования под названием «Проект Инерция», проведённого Европейской сетью операторов систем передачи электроэнергии (ENTSO-E): [4]

«События недавнего прошлого, такие как разделение Италии на две части в сентябре 2003 года и разделение синхронной зоны CE на три части в ноябре 2006 года, разделение на Восток и Запад в январе 2021 года и разделение на Пиренейском полуострове в июле 2021 года, показывают, что разделение системы, даже если оно маловероятно, следует рассматривать как серьёзное, сложное и реалистичное нарушение, которое выводит взаимосвязанную систему на пределы её динамической стабильности и создаёт риск масштабных отключений.

В январе 2025 года проект Inertia опубликовал обновлённый отчёт, в котором предупреждается о постепенном снижении устойчивости системы к разделению на части в синхронной зоне континентальной Европы:[5]

«Снижение инерционности системы является естественным следствием меньшего количества синхронных генераторов, напрямую подключённых к сети. Поддержка стабильности, которую традиционно обеспечивали эти генераторы… больше не будет доступна в системе, в которой преобладают возобновляемые источники энергии. Это подвергает электроэнергетическую систему риску неспособности противостоять внештатным ситуациям, таким как разделение системы, с которыми раньше можно было справиться».

В обновлении содержится призыв к более детальному анализу рисков для устойчивости отдельных энергосистем, связанных с увеличением доли возобновляемых источников энергии.

Также было предложено, чтобы солнечные и ветряные генераторы участвовали в регулировании частоты и других услугах по формированию сети, добавляя больше накопителей электроэнергии, а также синхронные конденсаторы и компенсаторы.

Тот факт, что атомные электростанции могут работать 90% времени, обеспечивая базовую мощность, и что сеть Франции, которая вырабатывает большую часть электроэнергии на атомных электростанциях, продолжает работать, не помешал Санчесу защищать возобновляемые источники энергии.

Во многих регионах Испании было объявлено чрезвычайное положение и задействовано 30 000 полицейских. По данным инвестиционного банка RBC, экономические потери от отключения электроэнергии могут составить от 2,25 до 4,5 млрд евро. 

Банк обвинил испанское правительство в том, что оно слишком беспечно отнеслось к инфраструктуре в системе, зависящей от солнечной энергии, с небольшим количеством аккумуляторных батарей для резервного питания от непостоянных солнечных и ветряных электростанций. 

По данным Red Eléctrica, к 5 утра вторника в Испании было восстановлено более 92% электроэнергии. Премьер-министр также пообещал, что к концу дня электроснабжение будет восстановлено по всей стране. Во вторник власти Мадрида предоставили бесплатные автобусы, чтобы люди могли добраться до работы, а метро и некоторые поезда возобновили работу, но с задержками.

Операторы систем передачи электроэнергии должны постоянно балансировать выработку и нагрузку, чтобы поддерживать частоту, что требует корректировки выработки и наличия резервных мощностей. 

В традиционной сети, состоящей из угольных, газовых и атомных электростанций, а также гидроэлектростанций, сеть может самостабилизироваться, поскольку эти электростанции обладают огромной инерцией и накапливают огромное количество кинетической энергии

Если нагрузка превышает выработку, эти электростанции могут возвращать часть накопленной энергии в сеть. Таким образом, они повышают надёжность и отказоустойчивость, помогая сети быстро восстанавливаться после сбоев, вызванных неожиданными изменениями в выработке электроэнергии или нагрузке. 

В отличие от них, солнечные и ветряные генераторы не обеспечивают инерционное управление и контроль частоты, если не оснащены специальным оборудованием, которое встречается редко и стоит дорого.

Из-за государственной политики, направленной на поддержку ветряной и солнечной энергетики путём сокрытия их реальной стоимости для энергосистемы, больше угольных, газовых и атомных электростанций были выведены из эксплуатации, что привело к снижению инерционности системы и увеличению проблем с надёжностью и отказоустойчивостью, особенно в европейской энергосистеме. 

В системе, в которой преобладают возобновляемые источники энергии, поддержка стабильности, которую традиционно обеспечивали эти традиционные генераторы, больше не будет доступна. Чтобы решить эту проблему, солнечные и ветряные генераторы должны будут участвовать в регулировании частоты и других услугах по формированию сети, добавляя более дорогие аккумуляторы для хранения электроэнергии, а также синхронные конденсаторы и компенсаторы. Это значительно повысит стоимость электроэнергии в Европе, сделав ещё больше европейцев энергетически бедными.

Сетевым операторам пришлось выполнить сложную операцию “черного запуска”, чтобы восстановить поставки электроэнергии на Пиренейский полуостров. Обычно «черный старт» начинается с запуска небольших дизельных генераторов без подачи электроэнергии из сети. 

Этот процесс помогает постепенно возобновлять подачу энергии в сеть по мере возобновления работы большего количества генераторов и линий электропередачи; затем нагрузки могут быть постепенно повторно подключены по мере появления достаточного количества электроэнергии. Солнечная энергия традиционно не способствовала запуску в черный режим.

Какой же вывод стоит сделать?

В понедельник, 28 апреля, в Испании и Португалии произошло масштабное отключение электроэнергии. Следователям, вероятно, потребуется несколько месяцев, чтобы провести анализ первопричин и определить последовательность сбоев, которые привели к отключению. 

Испания была одной из первых европейских стран, которая встала на путь возобновляемых источников энергии, в изобилии строя солнечные и ветряные электростанции, но не вкладывая достаточно средств в дорогостоящие резервные источники питания, чтобы компенсировать перебои в работе этих непостоянных источников. 

В настоящее время страна является одним из крупнейших в Европе производителей возобновляемой энергии, и многие считают, что нестабильность поставок из солнечных и ветряных источников сделала её энергосистемы более уязвимыми. 

Это отключение, вероятно, станет первым, вызванным перебоями в подаче возобновляемой энергии, но, вероятно, будут и другие.

Но выводы стоит делать по ходу дела, перестав доверять непроверенной информации о необходимости спасать климат через ненадежные технологии.

Полезные материалы по альтернативной энергетике

Источник: Институт энергетических исследований, 29 апреля 2025 года

Оцените автора
( 8 оценок, среднее 4.13 из 5 )
R&M Статья по вам плачет!
Добавить комментарий

КаналТелеграм