Τα μαθήματα από το μπλακ άουτ στην Ισπανία – Τι επιδιώκει η Πορτογαλία

Το μπλάκ άουτ στην Ιβηρική του περασμένου Απριλίου που βύθισε στο σκοτάδι την Ισπανία και πολλές περιοχές της Πορτογαλίας, ακόμα και της Γαλλίας εξακολουθεί να απασχολεί, τόσο για τα αίτια που το προκάλεσαν, όσο και για τις κινήσεις που απαιτούνται προκειμένου να αποφευχθούν αντίστοιχα γεγονότα.

Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι οι συνθήκες εκείνης της Δευτέρας  δεν προμήνυαν με κανέναν τρόπο αυτό που θα ακολουθούσε. Ο αναλυτής Leon Stille γράφει  χαρακτηριστικά στο oilprice.com: «Η ζήτηση ήταν χαμηλή, μόλις 25 GW, πολύ κάτω από τις χειμερινές αιχμές, και οι τιμές χονδρικής ηλεκτρικής ενέργειας κυμαίνονταν γύρω στα 18,5 €/MWh καθώς η παραγωγή ηλιακής ενέργειας αυξανόταν κατακόρυφα σε όλη την Ιβηρική Χερσόνησο. Με την πρώτη ματιά, οι συνθήκες φαίνονταν ιδανικές για μια ημέρα με υψηλή κατανάλωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας».

Τι πήγε στραβά

Ωστόσο, στο παρασκήνιο, πολλά πράγματα φαίνεται ότι ήδη πήγαιναν στραβά. Ένας μεγάλος αριθμός γραμμών μεταφοράς υψηλής τάσης (400 kV) στην κεντρική Ισπανία ήταν εκτός λειτουργίας για συντήρηση. Μία από τις δύο διασυνδέσεις HVDC προς τη Γαλλία ήταν εκτός λειτουργίας. Και ενώ η Ισπανία εξήγαγε ενέργεια σχεδόν στο μέγιστο της χωρητικότητάς της, πολύ λίγες συμβατικές θερμικές γεννήτριες ήταν σε λειτουργία - μόνο έντεκα πυρηνικές μονάδες, μονάδες άνθρακα και φυσικού αερίου σε εθνικό επίπεδο. Αυτές οι σύγχρονες γεννήτριες συνήθως βοηθούν στην απορρόφηση της πλεονάζουσας ισχύος και στην απόσβεση των διακυμάνσεων της τάσης, αλλά εκείνη την ημέρα ήταν σε μεγάλο βαθμό εκτός λειτουργίας.

Έτσι λίγο μετά το μεσημέρι, άρχισαν να εμφανίζονται οι πρώτοι κλυδωνισμοί: Λίγο μετά τις 12.30 το μεσημέρι μία ηλιακή μονάδα στην Καστίγια-Λα Μάντσα τέθηκε εκτός λειτουργίας μετά από ξαφνική αύξηση της τάσης. Αυτό πυροδότησε αλυσιδωτές αντιδράσεις και εν συνεχεία αντιδράσεις κι ένα blame game μεταξύ διαχειριστών, παραγωγών και ιθυνόντων. 

Ο ρόλος των ΑΠΕ

Εξαρχής ο λίθος του αναθέματος στόχευσε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ωστόσο παρά τους πηχυαίους τίτλους, η διακοπή ρεύματος δεν ήταν μια ιστορία υπερβολικής εξάρτησης από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ούτε ήταν μια ιστορία αδυναμίας λειτουργίας αρκετών μονάδων φυσικού αερίου. Στην πραγματικότητα, οι ερευνητές είναι σαφείς: υπήρχε άφθονη διαθέσιμη σταθερή χωρητικότητα. Απλώς δεν ήταν σε λειτουργία επειδή, σύμφωνα με τους ισχύοντες κανόνες της αγοράς, δεν ήταν οικονομικά κατανεμημένη.

Ήλιος και άνεμος

Ούτε υπάρχουν στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι η αιολική και η ηλιακή ενέργεια ήταν τεχνικά υπαίτιες. Σύμφωνα με τον Stille η εις βάθος ανάλυση δεν έδειξε ισχυρή συσχέτιση μεταξύ της ηλιακής παραγωγής και της αστάθειας. Αυτό που είχε μεγαλύτερη σημασία ήταν ο τρόπος με τον οποίο είχε διαμορφωθεί το σύστημα: η ποσότητα του διαθέσιμου ελέγχου τάσης σε πραγματικό χρόνο, η κατάσταση του δικτύου μεταφοράς και το κατά πόσον οι κώδικες και οι προστασίες του δικτύου εφαρμόζονταν σωστά.

Εδώ είναι που η έκθεση κάνει την πιο σημαντική της συμβολή: μετατοπίζει τη συζήτηση από το ποιες τεχνολογίες λειτουργούσαν, στον τρόπο διαχείρισης του συστήματος και στον τρόπο με τον οποίο μπορεί να βελτιωθεί.

Επανεξέταση του ελέγχου τάσης

Μία από τις πιο άμεσες αλλαγές που βρίσκονται σε εξέλιξη είναι ο επανασχεδιασμός των υπηρεσιών ελέγχου τάσης της Ισπανίας. Αντί να βασίζεται σε σύγχρονες θερμικές μονάδες για την παροχή αέργου ισχύος λειτουργώντας στο «τεχνικό ελάχιστο», ο διαχειριστής του συστήματος θα ανοίξει πλέον τον έλεγχο τάσης σε όλες τις τεχνολογίες, είτε πρόκειται για προηγμένη ηλιακή ενέργεια που βασίζεται σε μετατροπείς, STATCOMs είτε για σύγχρονους συμπυκνωτές. Η συμμετοχή θα ανταμείβεται με βάση την απόδοση και όχι την παλαιότερη κατάσταση.

Τα τυφλά σημεία

Η διακοπή ρεύματος ανέδειξε επίσης φυσικά τυφλά σημεία στο δίκτυο. Οι κοινόχρηστοι σταθμοί συλλογής, όπου συνδέονται πολλά μεγάλα φωτοβολταϊκά ή αιολικά πάρκα, έγιναν σημεία συστημικής ευθραυστότητας. Οι νέοι κανόνες θα απαιτούν από αυτούς τους σταθμούς να πληρούν αυστηρότερα πρότυπα σχεδιασμού και να διασφαλίζουν ότι η διακοπή τους δεν θα μεταδίδεται σε μη σχετιζόμενα περιουσιακά στοιχεία. Ο σχεδιασμός μεταφοράς αναθεωρείται επίσης για να δοθεί προτεραιότητα σε εξοπλισμό ταχείας αντίδρασης, όπως αντιδραστήρες και συσκευές FACTS, αντί για απλή επέκταση της χωρητικότητας.

Οι εσωτερικοί κραδασμοί

Με μόνο περίπου 3% δυναμικότητα διασύνδεσης με γειτονικές αγορές, το ιβηρικό σύστημα δεν διέθετε εξωτερικά αποθέματα ασφαλείας. Αυτό το άφησε πιο εκτεθειμένο σε εσωτερικούς κραδασμούς. Η έκθεση συνιστά την επιτάχυνση των μακροχρόνιων προγραμματισμένων συνδέσεων δικτύου με τη Γαλλία και την Πορτογαλία και ζητά μεγαλύτερη λειτουργική ευελιξία, συγκεκριμένα, μια προσωρινή απαλλαγή από τον κανόνα της ΕΕ που κλείνει τις ενδοημερήσιες αγορές 30 λεπτά πριν από τον πραγματικό χρόνο. Αυτή η αλλαγή θα έδινε στους διαχειριστές του δικτύου περισσότερο χρόνο για να αξιολογήσουν τις συνθήκες του συστήματος πριν κλειδώσουν τα χρονοδιαγράμματα κατανομής.

Δεν ήταν κυβερνοεπίθεση, αλλά…

Ενώ δεν εντοπίστηκε καμία κυβερνοεπίθεση, οι ερευνητές επεσήμαναν ως ανησυχητικά σημεία τα κατακερματισμένα συστήματα καταγραφής, τον αδύναμο διαχωρισμό IT/OT και τα αργά εργαλεία διάγνωσης σφαλμάτων. Με την Ευρώπη σε εγρήγορση για υβριδικές απειλές, η έκθεση υπογραμμίζει την επείγουσα ανάγκη εφαρμογής της οδηγίας NIS2 της ΕΕ για την ψηφιακή ασφάλεια σε όλες τις κρίσιμες ενεργειακές υποδομές.

Η νέα προσέγγιση στη σταθερότητα του δικτύου

Στην ουσία, το ισπανικό μπλακ-άουτ δεν προκλήθηκε από υπερβολική ηλιακή ενέργεια ή πολύ λίγο φυσικό αέριο - ήταν το αποτέλεσμα παλαιών κανόνων και υποθέσεων σχεδιασμού που συγκρούονταν με μια νέα ενεργειακή πραγματικότητα. Από πολλές απόψεις, αποκάλυψε ένα σύστημα που εξακολουθεί να είναι συντονισμένο με τον 20ό αιώνα: ένα σύστημα που αναμένει αδράνεια από μεγάλες θερμικές μηχανές, στενά παράθυρα αποστολής και κεντρικό έλεγχο.

Αλλά στα ενεργειακά συστήματα του μέλλοντος, όπου κυριαρχούν οι κατανεμημένες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που βασίζονται σε μετατροπείς, η σταθερότητα πρέπει να προέρχεται από έναν πιο έξυπνο σχεδιασμό.

Κάλεσμα αφύπνισης

Εν πολλοίς μπορεί κανείς να πει ότι η διακοπή ρεύματος στην Ισπανία τον Απρίλιο ήταν ένα κάλεσμα αφύπνισης, όχι για να φοβηθούμε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αλλά για να ολοκληρώσουμε το έργο της ενσωμάτωσής τους στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας του 21ου αιώνα. Και όπως συνοψίζει ο Stille, η μετάβαση στην καθαρή ενέργεια δεν αφορά μόνο την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών και αιολικών πάρκων. Πρόκειται για τον ανασχεδιασμό της ραχοκοκαλιάς των δικτύων για τη διαχείριση της μεταβλητότητας, την αντιμετώπιση των κραδασμών και τον συντονισμό χιλιάδων διαφορετικών πόρων σε πραγματικό χρόνο.

Η θέση της Πορτογαλίας

Εν τω μεταξύ, η υπουργός Ενέργειας της Πορτογαλίας ανέφερε ότι η έκθεση της ισπανικής κυβέρνησης σχετικά με τη μαζική διακοπή ρεύματος που έπληξε τις γειτονικές χώρες της νότιας Ευρώπης τον Απρίλιο στερείται σαφήνειας και ότι αναμένει μια ανεξάρτητη έκθεση από τον Οργανισμό Συνεργασίας των Ρυθμιστικών Αρχών Ενέργειας της Ευρωπαϊκής Ένωσης για να διαπιστωθεί η πραγματική αιτία του συμβάντος.

Το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ δήλωσε ότι η ξαφνική διακοπή στις 28 Απριλίου άφησε δεκάδες εκατομμύρια ανθρώπους και στις δύο χώρες χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα και προκάλεσε τεράστιες διαταραχές στα δίκτυα μεταφορών, τραπεζών και επικοινωνιών, με τα νοσοκομεία να αναγκάζονται να καταφύγουν στη χρήση εφεδρικών γεννητριών.

«Η διακοπή ρεύματος κατέστησε σαφές ότι υπάρχει ανάγκη για μεγαλύτερο εκσυγχρονισμό, ψηφιοποίηση των δικτύων, εφαρμογή της επιστήμης δεδομένων, αποθήκευση δεδομένων, προκειμένου να κατανοήσουμε τι συμβαίνει σε ένα πιο πολύπλοκο σύστημα και να αντιδράσουμε σε αυτό», δήλωσε η Υπουργός Περιβάλλοντος και Ενέργειας Μαρία ντα Γκράκα Καρβάλιο. «Απαιτεί επενδύσεις και έχουμε ζητήσει από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή να καθοδηγήσει την Ευρώπη σε αυτήν την επένδυση και επίσης να βοηθήσει στη συγχρηματοδότηση, επειδή αποτελεί και ζήτημα ασφάλειας».

Η έκθεση της ισπανικής κυβέρνησης υποδηλώνει ότι ο εθνικός φορέας εκμετάλλευσης του δικτύου Redeia είχε υπολογίσει λανθασμένα το σωστό μείγμα ενέργειας στο σύστημα, αλλά αναφέρει επίσης ότι ορισμένοι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί που χρησιμοποιούν πυρηνική ενέργεια, άνθρακα και φυσικό αέριο έφταιγαν επειδή δεν κατάφεραν να διατηρήσουν υψηλά τα επίπεδα τάσης.