Przerwa w dostawie prądu w Hiszpanii i Portugalii ujawnia piętę achillesową sieci energetycznych zdominowanych przez energię wiatrową i słoneczną

Choć kompleksowe dochodzenie w tej sprawie potrwa jeszcze wiele tygodni, dzisiejsze masowe przerwy w dostawie prądu w Hiszpanii i Portugalii stanowią przekonujący dowód na nieodłączną podatność na awarie sieci energetycznych wykorzystujących odnawialne źródła energii i mogą stanowić surową lekcję na temat niebezpieczeństw związanych z poświęcaniem stabilności sieci na ołtarzu zielonej energii. Podczas gdy urzędnicy starają się przywrócić zasilanie milionom ludzi, a politycy nieuchronnie odsuwają od siebie winę, katastrofalna awaria doskonale wpisuje się w ostrzeżenia, które eksperci od sieci energetycznych powtarzają od lat: systemy o wysokiej penetracji energii słonecznej i wiatrowej mają zmniejszoną bezwładność mechaniczną i są z natury podatne na załamanie.

Problem bezwładności, o którym nikt nie chce rozmawiać

Hiszpańska sieć elektryczna, niegdyś wzór niezawodności, przeszła radykalną transformację w ciągu ostatniej dekady. Konwencjonalne elektrownie z ogromnymi wirującymi turbinami – takie, które w naturalny sposób opierają się zmianom częstotliwości i zapewniają kluczową stabilność – były systematycznie zastępowane zależnymi od pogody panelami słonecznymi i turbinami wiatrowymi, które praktycznie nie przyczyniają się do bezwładności systemu.

Rezultat? Sieć, która może funkcjonować odpowiednio w idealnych warunkach, ale pozostaje niebezpiecznie podatna na szybką destabilizację w obliczu zakłóceń.

Anatomia załamania

Wstępne raporty hiszpańskiego operatora sieci Red Eléctrica wskazują, że “oscylacje” w sieci wywołały kaskadę awarii. Ten techniczny język przesłania prostszą prawdę: system prawdopodobnie nie miał wystarczającej bezwładności fizycznej, aby wytrzymać stosunkowo rutynowe zakłócenia.

Dane ujawniają szokującą szybkość i skalę załamania. Dane generowane w czasie rzeczywistym pokazują, że przed awarią hiszpańska sieć działała w oparciu o niezwykle intensywną mieszankę odnawialnych źródeł energii, w tym 18 068 MW z fotowoltaiki (zdecydowanie największy udział, około 54% krajowej produkcji) i 3 643 MW z wiatru. Dla kontrastu, konwencjonalne synchroniczne źródła wytwarzania energii zapewniały minimalną produkcję: energia jądrowa na poziomie 3 388 MW, energia wodna na poziomie 3 171 MW i cykl kombinowany na poziomie zaledwie 1 633 MW.

Po załamaniu, miks generacji zmienił się dramatycznie, gdy operatorzy walczyli o przywrócenie systemu. Całkowite zapotrzebowanie spadło z ~27 GW do zaledwie ~16 GW. Co ciekawe, generacja jądrowa całkowicie zniknęła ze stosu wytwórczego, potwierdzając, że elektrownie te – zwykle uważane za najbardziej niezawodną część floty wytwórczej – zostały zmuszone do całkowitego odłączenia podczas tego wydarzenia. Produkcja fotowoltaiczna spadła o ponad połowę do 8 236 MW, podczas gdy inne źródła, takie jak wiatr i woda, odnotowały podobne spadki.

Czym jest bezwładność systemu i dlaczego ma znaczenie?

Bezwładność systemu to nieodłączna odporność na nagłe zmiany częstotliwości zapewniana przez energię kinetyczną zmagazynowaną w obracających się masach konwencjonalnych elektrowni. W przypadku wystąpienia zakłóceń bezwładność ta automatycznie spowalnia tempo zmian częstotliwości, dając operatorom kluczowe sekundy na reakcję. Weźmy pod uwagę różnicę między silnie balastowanym statkiem a lekką jednostką pływającą na wzburzonym morzu. Ten pierwszy może pochłaniać potężne fale bez wywracania się, podczas gdy ten drugi pozostaje niebezpiecznie podatny na nagłe sztormy.

Inżynierowie systemów energetycznych od lat ostrzegają przed wysoką penetracją odnawialnych źródeł energii i ryzykiem związanym z bezwładnością. Europejska Sieć Operatorów Systemów Przesyłowych Energii Elektrycznej (ENTSO-E) coraz częściej alarmuje o zmniejszającej się bezwładności systemu. Ich badania metodycznie wykazują, że wraz ze wzrostem wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, zmniejszenie masy wirującej osłabia naturalną zdolność sieci do przeciwstawiania się zakłóceniom częstotliwości i zidentyfikowali krytyczną podatność: gdy wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych dominuje w miksie, wynikająca z tego niska masa wirująca i niewystarczająca bezwładność tworzą warunki, w których zakłócenia częstotliwości mogą gwałtownie przyspieszyć – dokładnie takie warunki, jakie istniały w hiszpańskiej sieci przed dzisiejszym załamaniem. Rzeczywiście, warunki te odzwierciedlają słabości zaobserwowane podczas wcześniejszych wydarzeń w Europie, takich jak separacja Półwyspu Iberyjskiego w 2021 roku.

Lekcje dla Wielkiej Brytanii

Brytyjscy operatorzy sieci podkreślają niemal identyczne obawy. W raporcie National Grid ESO “Operability Strategy Report 2023” wyraźnie wskazano, że bezwładność brytyjskiego systemu spadła o około 40% w latach 2009-2021, powodując zmniejszoną odporność na zmiany częstotliwości i czyniąc sieć bardziej podatną na zakłócenia. W raporcie przyznano ponadto, że osiągnięcie progu bezwładności jest coraz większym wyzwaniem wraz ze wzrostem penetracji odnawialnych źródeł energii – ostrzeżenie, że ostatnie wydarzenia w Hiszpanii stają się jeszcze pilniejsze.

W miarę jak nasz naród podąża tą samą niebezpieczną ścieżką – systematycznie zamykając niezawodne elektrownie węglowe i gazowe, jednocześnie stając się coraz bardziej zależnym od generacji zależnej od pogody – zwolennicy zielonej energii w rządzie i poza nim nieuchronnie będą obwiniać nadzwyczajne okoliczności, gdy wystąpią awarie, odmawiając uznania podstawowej podatności na stabilność systemu stworzonej przez demontaż konwencjonalnych mocy wytwórczych. Przez lata wielu zwolenników odnawialnych źródeł energii odrzucało te ostrzeżenia, twierdząc, że sprytna elektronika i systemy akumulatorowe mogą zapewnić “syntetyczną bezwładność”, aby zastąpić to, co zostało utracone. Liczne badania wykazały jednak, że jest to nieprawda.

Droga naprzód

Rozsądnym podejściem do każdej transformacji energetycznej byłoby priorytetowe utrzymanie odpowiedniej bezwładności systemu poprzez połączenie konwencjonalnego wytwarzania energii. Nowe technologie muszą zostać dokładnie przetestowane i zweryfikowane przed ich powszechnym wdrożeniem. Stabilność sieci to nie tylko szczegół techniczny; to podstawa naszej cywilizacji.

Niestety, brytyjskiemu pędowi w kierunku sieci zdominowanej przez odnawialne źródła energii przewodzi sekretarz ds. energii Ed Miliband, którego ekonomiczny analfabetyzm w odniesieniu do rynków energii rywalizuje jedynie z jego magicznym myśleniem o podstawach systemu energetycznego. Takie złudzenie nie jest niczym nowym w sektorze energetycznym. Spektakularny upadek Enronu nastąpił po latach sprzedaży “innowacyjnych” produktów energetycznych, które analitycy i rządy podchwyciły, ale które w rzeczywistości były skomplikowanymi iluzjami finansowymi. Dzisiejsza alchemia odnawialnych źródeł energii reprezentuje kolejną iterację magicznego myślenia związanego z energią – upieranie się, wbrew wszelkim dowodom inżynieryjnym, że sieć zbudowana z wiatru i słońca może dorównać niezawodności i odporności konwencjonalnej generacji. Jak każde magiczne myślenie, to również koliduje z niezmiennymi prawami fizyki.

W tym tygodniu miliony Hiszpanów nauczyły się tej lekcji na własnej skórze, uwięzione w windach, uwięzione w pociągach i pozostawione bez podstawowych usług. Ekonomiczne skutki hiszpańskiej przerwy w dostawie prądu będą ogromne. Ponieważ przerwy w dostawie prądu dotknęły znaczną część Hiszpanii i Portugalii na kilka godzin (w chwili pisania tego tekstu system jest tylko częściowo przywrócony i pełne przywrócenie może zająć kilka dni), całkowite szkody gospodarcze prawdopodobnie sięgną dziesiątek miliardów euro.

Wielka Brytania stoi przed trudnym wyborem: uznać fizyczne realia systemów elektrycznych i utrzymać odpowiednią konwencjonalną generację lub kontynuować obecną ideologicznie napędzaną ścieżkę w kierunku prawdopodobnego załamania systemu.

Stop Press: Przerwy w dostawach prądu w Hiszpanii i Portugalii były prawdopodobnie spowodowane awariami farm słonecznych, poinformował operator sieci REE. Zidentyfikowano dwa przypadki utraty mocy, prawdopodobnie z elektrowni słonecznych, w południowo-zachodniej części kraju, co spowodowało niestabilność systemu elektrycznego i doprowadziło do awarii połączenia międzysystemowego z Francją.

Źródło: https://dailysceptic.org/2025/04/29/spains-blackout-reveals-the-achilles-heel-of-electricity-grids-dominated-by-wind-and-solar/