28 апреля в Испании и Португалии произошел масштабный сбой в работе электросетей, в результате чего миллионы человек остались без света.
В 12:30 по местному времени в понедельник по всему Пиренейскому полуострову отключилось электричество. В Испании и Португалии внезапно перестали работать поезда и светофоры.
Появились сообщения о людях, застрявших в лифтах, а данные Google Maps в реальном времени показывали пробки в крупных городах, включая Мадрид и Барселону, поскольку они оказались в тупике. Крупные аэропорты предупредили пассажиров о задержках из-за отключения электроэнергии, затронувшего всю Португалию и Испанию, а также небольшие регионы Франции.
REN (Red Eletrica Nacional), главный оператор электроэнергии в Португалии, сделал заявление, в котором говорится, что отключение было вызвано экстремальными колебаниями температуры внутри Испании. Наблюдались аномальные колебания в линиях очень высокого напряжения (400 кВ), явление, известное как «индуцированная атмосферная вибрация».
По данным REN, причиной отключения электроэнергии стали «значительные колебания напряжения в испанской электросети в то время, когда Португалия импортировала электроэнергию из Испании».
Испанский сетевой оператор пока не отреагировал на это заявление. Но маловероятно, что причиной отключения было единичное локальное событие.
Президент Испании Педро Санчес на пресс-конференции заявил, что причина отключения электроэнергии пока неизвестна, и предостерёг от спекуляций. Он заявил, что регионы Испании, восстановившие электроснабжение, сделали это с помощью энергетических связей с Францией и Марокко, и подтвердил, что гидроэлектростанции в Испании снова работают. Он утверждает, что больницы не пострадали от отключения электроэнергии и что воздушное сообщение было «добровольно» сокращено на 20 процентов во время этого инцидента, а поезда остановлены по соображениям безопасности.
Причины блэкаута пока неизвестны. Однако можно оценить масштаб отключения, обратившись к информации, которой в режиме реального времени делится европейский регулятор электроэнергетических систем ENTSO-E.
В период с 12:30 до 12:45 электропотребление в Испании снизилось примерно с 25 000 МВт до 16 000 МВт. Оно продолжало снижаться в течение следующих 15 минут, когда опустилось ниже 12 000 МВт. Постепенное восстановление началось только около 13:45.
В те же минуты в Испании значительно сократилась выработка электроэнергии на электростанциях. В частности, были в основном отключены ядерные реакторы, гидроэлектростанции и электростанции, работающие на ископаемом топливе. Производство ветровой и солнечной энергии также было существенно сокращено.
График потока электроэнергии между Испанией и Францией показывает, что Испания экспортировала электроэнергию на север поздним утром, причём объемы резко колебались между 250 и 1700 МВт. В 13:00 поток электроэнергии из Испании во Францию достиг нуля.
Интересно отметить, что французская система, в основе которой АЭС, смогла выдержать отключение импорта электроэнергии на соседнем Пиренейском полуострове.
Утром 28 апреля Испания также экспортировала электроэнергию в Португалию.
Заметим, что 16 апреля электросеть Испании впервые полностью перешла на возобновляемые источники энергии: ветер, солнце и гидроэнергия полностью покрыли спрос на электроэнергию на полуострове в течение одного рабочего дня. Пять дней спустя солнечная энергия установила новый рекорд, выработав 20 120 МВт мгновенной мощности, что покрыло 78,6% спроса и 61,5% сетевого баланса.
В прошлом году доля ВИЭ в энергосистеме Португалии составила 71% по сравнению с 61% в 2023 году. Лидирует гидроэнергетика с 28% потребляемой электроэнергии, за ней следует ветер с 27%. Солнечная энергетика, составляющая 10%, показала самый значительный рост, увеличившись на 37%. Биомасса внесла еще 6%.
Если французская энергосистема, в которой, как упоминалось выше, доминирует атомная генерация, выдержала резкое обнуление энергоимпорта из Испании, то португальские энергосети, в которых ключевую роль играют ВИЭ, рухнула «стремительным домкратом».
Сеть электроснабжения переменного тока в Испании работает на частоте 50 Гц. Под эту частоту подстроены скорости вращения турбин на тепловых, газовых и атомных станциях.
Если происходят внезапные колебания в подаче или потреблении электроэнергии (например, отказ электростанции или обрыв высоковольтной линии электропередачи), частота переменного тока в линиях электропередачи изменяется и срабатывают автоматические выключатели, защищая сеть электропередачи и оборудование электростанции от перегорания.
Чтобы предотвратить подобные сбои, инженеры-электрики постоянно измеряют и прогнозируют спрос и предложение, чтобы поддерживать сбалансированность сети. В целях защиты системы в чрезвычайных ситуациях иногда приходится «сбрасывать нагрузку», отключая электроэнергию от отдельных участков сети – именно по этой причине происходят кратковременные отключения электроэнергии.
Однако если баланс генерации и потребления серьёзно нарушен, сеть может выйти из строя по принципу домино: отключатся отдельные её участки, а затем начинают одна за другой «падать» электростанции.
Операторам систем передачи электроэнергии необходимо постоянно балансировать генерацию и нагрузку, чтобы поддерживать частоту, максимально близкой к целевой, что требует постоянной корректировки генерации и поддержания большого резерва мощности.
Однако огромные вращающиеся турбогенераторы на тепловых электростанциях (угольных, газовых и атомных), а также гидрогенераторы помогают сети самостабилизироваться, поскольку они обладают огромной инерцией и хранят огромное количество кинетической энергии.
В случае если нагрузка превышает генерацию, вращающиеся генераторы возвращают часть этой накопленной энергии обратно в сеть, теряя при этом кинетический импульс и вызывая соответствующее снижение частоты сети.
В течение очень коротких промежутков времени, длящихся от миллисекунд до нескольких секунд, вращающиеся турбины помогают сбалансировать сеть, слегка замедляясь или ускоряясь, поставляя или поглощая энергию.
Некоторые ТЭЦ получают от сети специальные платежи за предоставление специальных услуг пассивного или активного регулирования частоты для поддержания стабильности.
Однако действующие в Евросоюзе солнечные и ветровые генераторы не обеспечивают инерционность и управление частотой.
В течение нескольких лет европейские операторы по передаче электроэнергии предупреждали, что рост доли возобновляемых источников энергии и снижение доли тепловой генерации может иметь последствия для надежности и устойчивости.
Европейский отраслевой регулятор ENTSO-E такие риски чётко обозначал, но в большей степени выделял уязвимость в изолированных сетях вроде Ирландии с высокой долей ВИЭ в генерации. Хотя Испания с Португалией тоже «energy island».
Доля электроэнергии из возобновляемых энергоисточников в Евросоюзе в прошлом году достигла почти 50%.
Среди стран ЕС Дания имела самую высокую долю возобновляемых источников энергии в чистом производстве электроэнергии – 88,4%, в основном за счет ветра, за ней следовали Португалия (87,5%, в основном ветер и гидроэнергия) и Хорватия (73,7%, в основном гидроэнергия). Самые низкие доли возобновляемых источников энергии были зафиксированы в Люксембурге (5,1%), Мальте (15,1%) и Чехии (15,9%).
Ветровая и гидроэнергетика составила более двух третей от общего объема электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников (39,1% и 29,9% соответственно). Оставшаяся треть электроэнергии была получена от солнечной энергии (22,4%), горючего топлива (8,1%) и только около 0,5% от геотермальной энергии.
Поскольку лидеры Евросоюза упрямо держат курс на увеличение доли ветровой и солнечной энергии, то с каждым годом вероятность масштабных блэкаутов, подобных тому, что произошел на Пиренейском полуострове, будет возрастать.
В декабре 2024 года Федеральное ведомство гражданской обороны и помощи при чрезвычайных ситуациях Германии призвало население готовиться к возможным длительным отключениям электричества. Вице-президент ведомства Рене Функ рекомендовал гражданам:
Запастись питьевой водой (1,5 литра в день на человека)
Иметь автономные источники света (свечи, фонарики)
Подготовить запас продуктов на 72 часа
Иметь радиоприемник на батарейках
Хранить дома некоторое количество наличных денег.
Австрия также несколько лет назад начала системную подготовку к потенциальным блэкаутам. По словам министра обороны Клаудии Таннер, к 2025 году (нынешнему году) в стране планировалось построить около сотни «автономных казарм», способных функционировать без внешнего энергоснабжения минимум две недели. Эксперты австрийского минобороны еще в 2020 году определили масштабный блэкаут как одну из наиболее вероятных угроз для безопасности страны.
То, что в такой ситуации власти Евросоюза продолжают держать курс на ВИЭ, невозможно объяснить в рамках нормальной человеческой логики, но хорошо описывается известной шуткой про мышек, которые кололись, плакали, но поедали кактус.
