Hiszpański rząd podał przyczyny blackoutu. Czy w Polsce taki scenariusz jest możliwy?

Specjalny komitet powołany przez hiszpański rząd przeanalizował krok po kroku sytuację w hiszpańskim systemie energetycznym z dnia 28 kwietnia, kiedy w południe w ciągu zaledwie kilku sekund doszło do ogólnokrajowej awarii dostaw energii. Bez prądu była cała Hiszpania i Portugalia, a także część Francji, co sparaliżowało funkcjonowanie na Półwyspie Iberyjskim, wywołało chaos komunikacyjny i olbrzymie straty w gospodarce. Przywrócić dostawy energii w pełni udało się dopiero następnego dnia rano.

– W ciągu 49 dni komitet przedstawił rygorystyczną i zweryfikowaną diagnozę, która pozwoli nam wzmocnić system energetyczny i zaprojektować model szybkich reakcji, aby zapobiec ponownemu wystąpieniu takiej sytuacji. Rada Ministrów w przyszłym tygodniu zatwierdzi kilka stosownych środków – podkreśliła ministra ds. transformacji ekologicznej i wyzwań demograficznych Hiszpanii Sara Aagesen.

Kaskada niefortunnych zdarzeń

Jak wynika z raportu komisji, hiszpański blackout został wywołany przez wiele czynników, które pojawiły się kaskadowo w systemie i stopniowo zaburzały jego równowagę aż doprowadziły do wyłączenia sieci energetycznej. Wykluczono możliwość, że incydent spowodowany był cyberatakiem na obiekty operatora systemu, centra sterowania lub elektrownie. Wystąpił natomiast szereg nieoczekiwanych zdarzeń.

Już dzień wcześniej obserwowano w sieci wahania napięcia, a 28 kwietnia rano stały się one bardziej intensywne. O godz. 12.03 zarejestrowano nietypowe wahania częstotliwości, sięgające aż 0,6 herców i trwające przez 4,42 minuty. To zmusiło operatora do wdrożenia środków łagodzących, w tym np. zmniejszenia przepływu energii na połączeniu z Francją. Te działania złagodziły wahania częstotliwości, ale miały efekt uboczny w postaci wzrostu napięcia. O godz. 12.19 zarejestrowano kolejne wahania częstotliwości i znów trzeba było reagować, podnosząc ponownie napięcie w sieci. Około godz. 12.33 napięcie zaczęło gwałtownie i stale rosnąć, co spowodowało liczne, postępujące odłączenia elektrowni w całym kraju. Każde kolejne odłączenie powodowało dalszy wzrost napięcia, którego nie dało się już powstrzymać. Jednoczesny spadek częstotliwości w sieci spowodował w ciągu kilku sekund utratę połączenia energetycznego z Francją, utratę synchronizacji sieci w kraju i blackout na całym półwyspie.

Pierwsze dostawy energii uzyskano dzięki wznowieniu połączenia z Francją i elektrowniom wodnym, które stopniowo przywracały zasilanie w kraju. Jednak w pełni system ustabilizował się dopiero 29 kwietnia rano.

Przeczytaj: Widmo blackoutu straszy Europę. Mołdawia prosi Polskę o pomoc

Błędy w zarządzaniu

Dlaczego w ogóle doszło do takiej sytuacji? Komisja przyczyny podzieliła na trzy kategorie.

1. System energetyczny kraju wykazał niewystarczającą zdolność regulacji napięcia. Stało się to z dwóch powodów. Po pierwsze, dzień przed blackoutem operator systemu zaplanował uruchomienie 10 elektrowni zdolnych do regulacji napięcia. Jednak ostateczna liczba obiektów podłączonych do systemu 28 kwietnia okazała się niższa od planu, a nawet najniższa od początku roku. Operator nie rozwiązał tego problemu. Po drugie, już po wystąpieniu nagłych wahań w sieci, kilka elektrowni nie zareagowało odpowiednio na polecenia operatora dotyczące redukcji napięcia. Co więcej, niektóre siłownie dostarczały tzw. moc bierną, odwrotną od wymaganej, co spotęgowało problem.
2. Wystąpiły wahania parametrów sieci.  Pierwsza oscylacja miała miejsce w jednym z obiektów na Półwyspie Iberyjskim (rząd nie ujawnił jego nazwy). Wymagało to modyfikacji konfiguracji systemu, co utrudniało stabilizację napięcia. Po drugiej oscylacji operator systemu zabiegał o udostępnienie instalacji, która mogłaby pomóc regulować napięcie, ale było to technicznie niemożliwe.
3. Elektrownie automatycznie odłączały się od sieci w celu ochrony obiektów, ale niektóre z nich niesłusznie. Jak się okazało, część bloków została wyłączona jeszcze przed przekroczeniem progów napięcia ustalonych przepisami. Gdy reakcja łańcuchowa się rozpoczęła, zwykłe zabezpieczenia systemu energetycznego nie były w stanie zahamować ani powstrzymać tego procesu.

Reasumując, zabrakło w systemie elektrowni kontrolujących napięcie w sieci, bo nie były one odpowiednio zaplanowane przez operatora. Rząd Hiszpanii zapewnia, że nie wynikało to z niedoboru stabilnych jednostek wytwórczych w kraju – tych było nawet więcej niż wystarczająco, aby zareagować. Rząd podkreślił też, badający sprawę komitet napotkał ograniczenia w dostępie do wszystkich informacji, jakie chciał uzyskać od uczestników rynku.

Czy Polska jest bezpieczna?

Polskie Sieci Elektroenergetyczne, które dbają o bezpieczeństwo dostaw energii w naszym kraju, szczegółowo analizują dotychczas udostępnione informacje na temat przyczyn i przebiegu blackoutu w Hiszpanii.

– Jest to wydarzenie bez precedensu i nie można go wprost odnosić do sytuacji w innych systemach, w tym w polskim systemie elektroenergetycznym. Jednocześnie każde takie zdarzenie to możliwość wyciągnięcia wniosków dla zwiększenia poziomu bezpieczeństwa systemu. Kluczowy w tym kontekście będzie raport organizacji europejskich operatorów systemów przesyłowych ENTSO-E, który powstaje niezależnie od dokumentu przedstawionego przez rząd Hiszpanii – wyjaśnia Maciej Wapiński, rzecznik PSE.

Krajowy system energetyczny, w którym coraz większą rolę odgrywają niestabilne źródła energii, wymaga udoskonalenia, aby wzmocnić bezpieczeństwo pracy sieci.

– Regulacja napięć w sieci jest obecnie jednym z głównych wyzwań operatorów systemów przesyłowych i dystrybucyjnych. PSE dysponują środkami, które pozwalają na zapewnienie bezpiecznej pracy systemu. Jednocześnie niezbędne jest wprowadzenie rozwiązań technicznych, organizacyjnych i prawnych, które będą wspierać dotrzymywanie dopuszczalnych parametrów funkcjonowania systemu przy rosnącym udziale źródeł odnawialnych w pokrywaniu krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną – podkreśla Maciej Wapiński.

Operator zapewnia też, że cały czas wprowadza rozwiązania na rzecz zapewnienia niezawodnej pracy krajowego systemu.

– W związku z awarią w Hiszpanii PSE przygotowują rekomendacje działań nastawionych na eliminowanie ryzyka wystąpienia podobnej awarii w krajowym systemie.  Wśród tych działań jest m.in. wdrożenie pełnej „obserwowalności” i sterowalności odnawialnych źródeł energii i magazynów, wzmocnienie obowiązków w zakresie przekazywania i dotrzymywania planów pracy zasobów przyłączonych do sieci, a także stopniowe wprowadzanie wymogu pracy źródeł niesynchronicznych w trybie formowania parametrów pracy sieci (grid forming) – wylicza rzecznik PSE.

Przeczytaj: Czy polscy odbiorcy prądu mogą spać spokojnie? Szef operatora sieci: przebudowa systemu energetycznego nigdy się nie skończy (WYWIAD)

W obronie OZE

Tuż po hiszpańskim blackoucie nasiliły się głosy w Europie, także w Polsce, o potrzebie zatrzymania rozwoju odnawialnych źródeł energii, których nadmiar zdaniem przeciwników transformacji może doprowadzić do energetycznej katastrofy. Po publikacji rządowego raportu o przyczynach awarii zwolennicy transformacji apelują o to, by nie zbaczać z zielonego kursu, ale lepiej planować całą transformację.

– W swoim raporcie rząd wskazał palcem na operatora Red Eléctrica i przedsiębiorstwa energetyczne jako odpowiedzialnych za przerwy w dostawie prądu, które miały miejsce 28 kwietnia. Raport nie powinien zmienić zaangażowania rządu lub sektora w odnawialne źródła energii. W rzeczywistości analiza powinna służyć przyspieszeniu procesu transformacji energetycznej i dostosowaniu naszej infrastruktury sieciowej. Innymi słowy, należy zdecydowanie promować hybrydowe magazynowanie energii z elektrowniami odnawialnymi i zaangażować się w technologie zapewniające stabilność systemu – twierdzi Ismael Morales z hiszpańskiego think tanku Fundación Renovables.

Przeczytaj: Więcej zielonej energii w systemie nie zawsze przekłada się na niższe rachunki za prąd. Zaskakujący raport

Główne wnioski

1. Hiszpański rząd przestawił wyniki analizy awarii dostaw energii, która 28 kwietnia objęła cały kraj, sąsiadującą Portugalię i część Francji. Blackout został wywołany przez wiele czynników, które pojawiły się kaskadowo w systemie i stopniowo zaburzały jego równowagę aż doprowadziły do wyłączenia sieci energetycznej. Wykluczono możliwość cyberataku na obiekty operatora. Rząd uznał ponadto, że incydent nie był winą dużego udziału OZE w hiszpańskiej energetyce.
2. Z raportu wynika, że hiszpański operator źle zaplanował pracę krajowego systemu energetycznego, w wyniku czego do pracy przywołano zbyt małą liczbę elektrowni stabilizujących sieć. Część odpowiedzialności spadła też na wytwórców prądu – niektóre elektrownie nie zareagowały odpowiednio na polecenia operatora, gdy wystąpiły nietypowe wahania napięcia w sieci. Według rządu w kraju było wystarczająco dużo stabilnych jednostek wytwórczych, aby zareagować i uniknąć blackoutu.
3. Polskie Sieci Elektroenergetyczne podkreślają, że sytuacji w Hiszpanii nie można wprost odnosić do systemów energetycznych w innych krajach. Przyznają jednak, że regulacja napięć w sieci jest obecnie jednym z głównych wyzwań operatorów. PSE przygotowują właśnie rekomendacje działań nastawionych na eliminowanie ryzyka wystąpienia podobnej awarii w krajowym systemie.