Сривът на европейската електросистема на 8 януари: Зимен поздрав за „зелените“

Анализ на Мартин Тинчев, бивш член на Комисията по енергетика в 44 НС специално за Dir.bg и 3eNews

В началото на януари бе регистриран мистериозен спад в честотата на синхронизираната европейска електрическа мрежа за високо напрежение. ENTSO-E (Европейската мрежа от оператори на преносни системи) разследва повече от месец какво точно се е случило на 8 януари 2021.

Какво представлява синхронизираната европейска електрическа мрежа: генераторът на всяка електроцентрала, част от европейската мрежа, произвежда електричество с една и съща честота по едно и също време. Т.е. системата трябва да бъде постоянно в баланс, производството и потреблението трябва да бъдат абсолютно еднакви, тъй като това е единственият начин да се поддържа мрежовата честота на 50 Hz.

Ефект на доминото

Спадът започва от изключване на 400kV съединителна шина в подстанция Ернестиново (Хърватия), на 50 км от унгарската граница, чрез защита от свръх ток в 14:04. Това от своя страна изключва двете шини, които разделят северозападните и югоизточните електрически потоци в тази подстанция. Електрическите потоци са пренасочени към съседни линии, които впоследствие също са претоварени и се прекъсват  една по една поради защита от свръх ток.

Електрическите линии изпадаха една след друга според принципа на доминото
Източник: ENTSO-E

Верижната реакция предизвика разделяне на синхронизираната  електрическа мрежа на континентална Европа на две зони – Северозападна и Югоизточна.
Разделянето на системата води до дефицит на мощност от 6300 MW в Северозападната зона и излишък на мощност  от 6300 MW в Югоизточната зона, заради което пък честотата в Северозападна зона намалява, а честотата в Югоизточната зона се увеличава.

Разделяне на синхронната зона на континентална Европа на 8 януари 2021 г.

Къде е „заровено кучето“?

Според унгарския енергиен експерт Жолт Харфаш причината за случилото се е нарастващото разширяване на възобновяемите енергийни източници и затварянето на всички или на част от основните  електроцентрали, включително и ядрени електроцентрали. Според унгарския експерт на 8 януари износът на електроенергия от Югоизточна Европа на Запад е бил необичайно висок и това е претоварило хърватската подстанция. Причината за увеличения износ е недостигът в Западна Европа заради студеното време и минималното производство на електроенергия от зависещите от времето слънчеви и вятърни инсталации. Това означава, че капацитетът на електроцентралите на този ден не е бил достатъчен за пълно обслужване на потребителите на електроенергия.

Какво показват числата?

По данни на европейския системен оператор ENTSO-E за 2018 г. делът на традиционните базови електроцентрали (ядрени, въглищни, газови и др.) в страните-членки е 52,2% или 607 000 MW мощности, а на възобновяемите – 47,8% или 556 000 MW мощности. Зависимите от времето енергийни източници представляват почти половината от инсталираната мощност на фона на премахването на много базови мощности в Европа.

До какво доведоха тези събития на европейско ниво?

Случилото се на 8 януари създаде суматоха в редица европейски страни. На този ден:

- натоварването на енергийната система  в Германия е 70 000 MW, от които вятърните паркове осигуряват 4000 MW, а слънчевите системи едва 1500 MW. Нещо повече, тъй като възобновяемите източници не могат да задоволят потреблението на електроенергия, Германия разчита главно на газовите централи, въглищата, атомните централи и на внос. В резултат на високото производство на електроенергия от изкопаеми горива, емисиите на въглероден двуокис в този ден варират около числото 500 g/kWh. За сравнение - във Франция емисиите са били само  70-80 g/kWh, тъй като  65-70% от електроенергията идва от атомни електроцентрали.

- електроцентралата Хамбург-Мурбург, работеща на въглища, беше спряна;

- Испания и Италия бяха принудени да внасят електроенергия между 1000 MW и 5000 MW главно от френските ядрени централи. (Испания иска да затвори всичките си атомни централи и драстично да увеличи броя на възобновяемите източници.);

- Австрия, която разчита предимно на газовите си електроцентрали, също е принудена да внася електроенергия от съседни страни. Производството на хидроенергия е спаднало наполовина от началото на януари, капацитетът на слънчевите централи варира от 0 до 140 MW (инсталираната им мощност е 1850 MW), а на вятърните централи от 28 до 260 MW (инсталираната им мощност е 3200 MW).

- Ситуацията в Унгария не е по-различна. Капацитетът на слънчевите мощности варира от 120 до 130 MW (при инсталирани мощности от 1400 MW). Вятърните паркове работят изключително зле – от 1 декември е до 9 MW през целия ден с множество интервали, в които собственото им потребление надвишава тяхното производство.

Отзвукът у нас

По данни на ЕСО на 8 януари претоварването на електроенергийната система на континентална Европа предизвиква нарушаване на електроснабдяването в някои части на България. В последните дни капацитетът на слънчевите централи е около 360 MW от почти 1050 MW инсталирани мощности, а на вятърните - 50 MW при 780 MW инсталирани мощности. Дали в такива ситуации зависещите от вятъра, слънцето и водата мощности ще са в състояние да заменят след 2035 г. въглищните централи, които произвеждат годишно 16 млн.  MWh?

Генерация на товара на ЕЕС за 17.02.2021 18:06:02

Има ли място за спокойствие?

Австрийските медии обсъждат оживено събитието от 8 януари 2021. Много електроцентрали трябваше да доставят допълнителна енергия за стабилизиране на мрежата, включително и газовите електроцентрали, които все още са на разположение. „С последните обаче масово се борят природозащитниците“ - подчертава Kronen Zeitung.
В Германия Асоциацията на индустриалната енергетика и управление на енергията(VIK) реагира със загриженост за почти европейското затъмнение. „Инцидентът в петък за съжаление не е първият по рода си, но трябва да бъде предупреждение за всички нас да не изпускаме от поглед проблемите със стабилността на мрежата и сигурността на доставките“, казва управляващият директор на VIK Кристиан Сейферт.

Много френски медии повдигат въпроса дали страната е застрашена от режим на тока, ако застудяването продължи. „Не сме в Съветския съюз, нали?“, попита журналист от телевизионната станция BFM министъра на околната среда Барбара Помпили.

Електрическата ютилити система е най-голямата и най-сложната съществуваща машина, създадена от човека. Но дали можем да разчитаме на 24-часово електричество в бъдеще? Случаят „8 януари“ – който съвсем не е изолиран и единствен -  ни показва, че каквито и политически „зелени“ мантри да повтаряме, зависещите от времето енергийни източници не могат да гарантират сигурност на доставките без участие на базови мощности, които да осигуряват постоянно количество електроенергия във всеки момент. Нека не изпадаме в „зелени“ крайности – ВЕИ и нищо друго! - защото рано или късно животът ги отхвърля: като сухия режим и комунизма.
Без съмнение, базови мощности като въглищните и газовите централи са свързани с отделяне на огромни количества въглероден двуокис в атмосферата и постепенно трябва да се сбогуваме с тях. Но – заедно с ВЕИ – ще имаме нужда и от атомните централи като единствената възможност да се гарантира чиста енергия, стабилност на мрежата и сигурност на доставките.