Jak inteligentna sieć energetyczna uchroni nas przed

1
Jak inteligentna sieć energetyczna uchroni
nas przed blackoutem
http://dlaklimatu.pl/ise-kontra-blackout/
Statystyki blackoutów na świecie są niepokojąco regularne. Teoretycy
systemów energetycznych na ich podstawie przekonują, że takie masowe
wyłączenia prądu są naturalnym efektem funkcjonowania sieci
elektroenergetycznych. Możemy winić zbyt wysokie drzewa, załamania
pogody czy złe zarządzanie siecią przez operatorów, ale według niektórych to
tylko przyspiesza awarie, które i tak są nieuniknione. Czy faktycznie musi tak
być?
Z historii największych blackoutów
14 sierpnia 2003 r. w Ohio nastąpiła awaria linii energetycznych. Zużycie energii było w tym
czasie wysokie, a powód awarii bardzo prozaiczny: gałęzie wysokich drzew zaczęły dotykać
linii przesyłowych i nastąpiło zwarcie. Normalnie w takiej sytuacji w najbliższej stacji
kontroli uruchamia się alarm i zadaniem operatora jest inaczej pokierować przesył prądu.
Jednak tego dnia program, który powinien poinformować o awarii, również zawiódł.
Następstwem tego było przeciążenie wszystkich pobliskich linii przesyłowych. Już nie tylko
w stanie Ohio, ale także w całym sąsiedztwie przestawały działać elektrownie aż do Nowego
Jorku. Nie kilka elektrowni, ale dziesiątki. Awaria rozprzestrzeniała się tak szybko, że sprzęt
monitorujący sieć energetyczną nie nadążał, a to uniemożliwiło jakąkolwiek reakcję. W 8
minut ponad 50 mln ludzi w 8 amerykańskich stanach i 2 kanadyjskich prowincjach zostało
pozbawionych prądu. Brak prądu szybko stał się przyczyną braku wody, a to o wiele
poważniejszy problem. Koszt tego blackoutu w USA wyniósł 6,8 mld dolarów.
Polecamy bardzo ciekawy, krótki reportaż opowiadający o tym wydarzeniu (w jęz.
angielskim).
2
W przeciągu dwóch miesięcy znaczące przerwy w zasilaniu nawiedziły także Wielką
Brytanię, Danię, Szwecję i Włochy. 28 września 2003 r. 57 mln ludzi we Włoszech i części
Szwajcarii zostało odciętych od prądu z powodu awarii linii przesyłowych biegnących z
Francji. Przyczyną było uderzenie pioruna.
31 lipca 2012 r. został pobity światowy rekord. 620 mln osób w Indiach zostało
pozbawionych prądu. Awaria z powodu przeciążenia systemu objęła połowę kraju. Stanęły
pociągi, metro w New Delhi i wodociągi. Górnicy zostali uwięzieni w kopalniach.
To tylko kilka z bardzo wielu przykładów poważnych awarii zasilania na świecie.
Blackout made in Poland
Również w Polsce doświadczamy dotkliwych blackoutów, chociaż jak dotąd na nieco
mniejszą skalę. 8 kwietnia 2008 r. w 18 miastach województwa zachodniopomorskiego w
godzinach porannych doszło do poważnej awarii. Z powodu bardzo dużych opadów śniegu,
prądu było pozbawionych ok. 630 tys. ludzi. Mokry śnieg osadzając się na przewodach linii i
innych elementach łamał słupy energetyczne jak zapałki.
Cały region, a szczególnie Szczecin był sparaliżowany. Przez wiele godzin w mieście nie
działały sklepy, firmy, urzędy, instytucje publiczne. Była to największa awaria od czasów
wojny. Awaria w Szczecinie kosztowała firmy i instytucje 55 mln zł, a operatorów 60 mln zł.
Dodać trzeba jeszcze nieoszacowane straty mieszkańców województwa.
Na początku 2014 r. Polskie Sieci Elektroenergetyczne podpisały w Szczecinie umowę z
przedstawicielami chińskiej spółki Pinggao. W ciągu 5 lat wokół miasta ma powstać pierścień
linii wysokiego napięcia o wartości ok. 1 mld zł. Dodatkowe linie mają być zabezpieczeniem
na wypadek podobnych, jak wyżej opisana, sytuacji.
Blackout w Szczecinie był wydarzeniem na wielką skalę, jednak mniejsze awarie zdarzają się
regularnie w różnych regionach. Szczególnie narażeni na to są mieszkańcy mniejszych miast i
obszarów wiejskich.
Należy przypuszczać, że w związku z obserwowanymi zmianami klimatycznymi będziemy
częściej konfrontowani z ekstremalnymi zjawiskami atmosferycznymi (tzw. Big Storm Event –
BSE), powodującymi rozległe awarie sieci elektroenergetycznych (przesyłowych i
dystrybucyjnych). Zdarzenia podobne do szczecińskiego blackoutu mogą wystąpić w wielu
rejonach Polski. – możemy przeczytać w dokumencie pt. „Blackout w rejonie Szczecina.
Uwagi i wnioski” prof. dr hab. inż. Gerharda Bartodzieja i dr inż. Michała Tomaszewskiego z
Politechniki Opolskiej.
Inteligentne sieci w walce z blackoutami
Blackouty powodują ogromne straty ekonomiczne i są poważnym ostrzeżeniem, znakiem
tego, że najwyższy czas rozpocząć zmiany systemowe. Najczęstszą ich przyczyną są
gwałtowne zjawiska pogodowe oraz przestarzałe technologie. Najbardziej brakuje systemów,
które będą monitorować sieć energetyczną w realnym czasie, automatycznie reagować i
efektywnie ostrzegać przed każdą możliwą awarią. Tym właśnie są między innymi
inteligentne sieci energetyczne i dlatego inwestycja w nie jest nie tylko ważna z punktu
widzenia odbiorcy energii, ale przede wszystkim jest opłacalna. Dzięki nim będzie można
3
uniknąć efektu kuli śnieżnej i zatrzymać awarię, kiedy jest jeszcze mała. Inteligentna sieć
energetyczna musi być czymś więcej niż wielkim systemem przesyłowym – powinna być
rozbudowanym i zautomatyzowanym systemem przepływu informacji.
W starych systemach (np. takich jak w Polsce) informacja o każdym problemie, która
dochodzi do stacji kontroli jest już nieaktualna, gdyż dochodzi z opóźnieniem. W
międzyczasie skala awarii może rosnąć niepostrzeżenie, nawet jeśli są to tylko minuty czy
sekundy. Najbogatsze państwa na świecie modernizują swoje sieci energetyczne (również w
Polsce będziemy w najbliższych latach tego świadkami). To do czego dążymy, nazywa się
inteligentną siecią, ponieważ taki system sam powinien „wyłapywać” usterki i
natychmiastowo oraz samodzielnie im przeciwdziałać. Główną zaletą zmodernizowanej sieci
powinno być zapobieganie kaskadowym awariom za pomocą automatycznego ograniczania
poziomu mocy.
Wielkie awarie zasilania występują, ponieważ sieci elektroenergetyczne nie zostały
zaprojektowane tak, by je wykluczać. Dlaczego? Ze względu na oszczędności oraz brak
przewidywania do jak olbrzymich systemów zostaną one rozwinięte. Niektórzy amerykańscy
specjaliści po awarii z 2003 r. postrzegali tą sytuację jako konstruktywną siłę, która
przyczyniła się do podejmowania inwestycji mających na celu zrównoważenie presji między
maksymalizacją zysków i minimalizacją kosztów. Blackoutów nie da się wyeliminować
całkowicie, co pewien czas na pewno będą się pojawiać, ale można minimalizować ich liczbę
i skalę.
Nie zapominajmy też, że rozwój inteligentnych sieci energetycznych wiąże się ze
stworzeniem systemu rozproszonych źródeł i magazynów energii. To one pomogą nam w
kryzysowych sytuacjach. Kiedy w 2012 r. Manhattan został odcięty od prądu przez huragan
Sandy, to właśnie dzięki takiej mikrosieci oraz panelom fotowoltaicznym, część budynków
mogła korzystać z własnego zasilania jeszcze przez kilka dni.
Artykuł powstał na podstawie następujących źródeł:
http://www.cire.pl/pdf.php?plik=/pliki/2/blackout_szczecin.pdf
http://www.cire.pl/pliki/2/niesforne.pdf
http://radioszczecin.pl/7,107622,blackout-w-szczecinie-juz-ma-sie-nie-powtorzyc-z
http://www.scientificamerican.com/article/preventing-blackouts-power-grid/
http://www.smartgridnews.com/artman/publish/Business_Global/India-s-massive-powerblackout-could-smart-grids-help-5010.html#.Uujxx_vdjs1
http://wiadomosci.gazeta.pl/wiadomosci/1,114873,6480392,Szczecin_wspomina_wielki_blac
kout.html