Το μάθημα του ισπανικού μπλακ άουτ για την Ελλάδα

O εφιάλτης ενός μπλακ άουτ είναι συστατικό στοιχείο των διαχειριστών των ηλεκτρικών συστημάτων στην Ευρώπη τα τελευταία χρόνια. Τη Δευτέρα, για τους Ισπανούς και τους Πορτογάλους, ο εφιάλτης έγινε πραγματικότητα. Αυτό που έζησαν οι Ιβηρες είναι πιθανό να συμβεί οπουδήποτε αλλού, και στην Ελλάδα. Η υπερβάλλουσα παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, κυρίως φωτοβολταϊκά, τα παλιά δίκτυα που δεν μπορούν να «σηκώσουν» τόσες ΑΠΕ και η περιορισμένη ανάπτυξη συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας συνιστούν μόνιμη απειλή για την ευστάθεια του συστήματος. Και η χώρα μας έφτασε πέρυσι και τo 2023 πολύ κοντά σε μπλακ άουτ, κάτι που δεν απέφυγαν τρία νησιά τον περασμένο Δεκαπενταύγουστο.

«Καμπανάκι» αφύπνισης το ισπανικό πάθημα

Το μπλακ άουτ στην Ιβηρική Χερσόνησο επιβεβαίωσε τους χειρότερους εφιάλτες των διαχειριστών ηλεκτρικών συστημάτων της Ευρώπης και απέδειξε με οδυνηρό τρόπο ότι ακόμη και στις ανεπτυγμένες κοινωνίες η ενεργειακή ασφάλεια και το να κρατηθούν τα φώτα αναμμένα δεν μπορεί να θεωρείται δεδομένο.

Η σημαντική υστέρηση ανάπτυξης των ηλεκτρικών δικτύων έναντι της αθρόας εγκατάστασης ΑΠΕ και κυρίως φωτοβολταϊκών, που παράγουν μαζικά συγκεκριμένες ώρες του 24ώρου, αποτελούν μια εν δυνάμει απειλή για την ενεργειακή ασφάλεια της Ευρώπης. Μπλακ άουτ σαν αυτό της Δευτέρας μπορεί να συμβεί ανά πάσα στιγμή σε όλα τα ηλεκτρικά συστήματα της Ευρώπης σε περιόδους χαμηλής ζήτησης και αυτή είναι μια κοινή αγωνία των διαχειριστών τα τελευταία χρόνια.

Η ευστάθεια των εθνικών συστημάτων αποτελεί μια επίπονη καθημερινή προσπάθεια που επιτυγχάνεται με βασικό εργαλείο τις περικοπές πράσινης ενέργειας. Την αγωνία αυτή εξέφρασε παραμονές του Πάσχα ο Ευρωπαίος διαχειριστής ENTSO-E αναθέτοντας σε ειδική ομάδα αντιμετώπισης κρίσεων να συντονίσει τις ημέρες των γιορτών όλους τους εθνικούς διαχειριστές προκειμένου να αποτραπεί ο αυξημένος κίνδυνος να βυθιστούν στο σκοτάδι ολόκληρες γεωγραφικές περιοχές της Ευρώπης.

Η ευστάθεια των εθνικών συστημάτων αποτελεί μια επίπονη καθημερινή προσπάθεια, που επιτυγχάνεται με βασικό εργαλείο τις περικοπές από ΑΠΕ.

Το ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα αποτελεί μια μικρογραφία της μεγάλης εικόνας των ευρωπαϊκών συστημάτων με ιδιαιτερότητες, όπως οι περιορισμένες διεθνείς διασυνδέσεις, που καθιστούν τα πράγματα ακόμη πιο δύσκολα. Στο ελληνικό σύστημα έχουν εγκατασταθεί πάνω από 16.000 μεγαβάτ ΑΠΕ, όταν η συνολική ζήτηση σε περιόδους μη αιχμής (καλοκαιρινούς και χειμερινούς μήνες) κινείται γύρω στις 6.000 με 6.500 μεγαβάτ και σε περιόδους αιχμής φτάνει τα 11.000 μεγαβάτ. Το ελληνικό σύστημα βρέθηκε δύο φορές στα πρόθυρα του μπλακ άουτ, λόγω αστάθειας που προκλήθηκε από την πλεονάζουσα παραγωγή, μια φορά τον Αύγουστο του 2023 και μια τον Φεβρουάριο του 2024, όταν ξαφνικά από το σύστημα χάθηκαν περί τα 1.000 MW. Όπως εξηγούν στελέχη του ΑΔΜΗΕ, η χώρα θα είχε βυθιστεί στο σκοτάδι εάν οι διασυνοριακές γραμμές ήταν υπερφορτωμένες. Σε αυτή την περίπτωση οι διασυνοριακές διασυνδέσεις αποκόπτονται αυτόματα για να μην προκληθεί ανισορροπία και στα διασυνδεδεμένα συστήματα άλλων χωρών. Ήταν τα πρώτα συμβάντα που ταρακούνησαν τον ΑΔΜΗΕ, ο οποίος από τότε χτύπησε «καμπανάκι» στις αρμόδιες αρχές για τη λήψη μέτρων. Ανήμερα του Δεκαπενταύγουστου πέρυσι τα νησιά Φολέγανδρος, Ιος και Σίκινος βυθίστηκαν στο σκοτάδι γύρω στις 8.30 το βράδυ και έμειναν χωρίς ρεύμα τουλάχιστον για 8 ώρες. Οι δύο γραμμές διασύνδεσης αυτών των νησιών με την Πάρο κατέρρευσαν λόγω υπερφόρτωσης, καθώς ο συνδυασμός υψηλής τουριστικής κίνησης και καύσωνα ανέβασε τη ζήτηση σε επίπεδα που όταν σχεδιάστηκαν οι γραμμές πριν από πολλές δεκαετίες ήταν αδύνατον να προβλεφθούν.

Και στα φωτοβολταϊκά

Όλο και περισσότερες ημέρες την άνοιξη και το φθινόπωρο του 2024 ο ΑΔΜΗΕ αναγκάστηκε να προχωρήσει σε περικοπές πράσινης ενέργειας για να αποτρέψει τον κίνδυνο μερικού ή γενικού μπλακ άουτ. Προκειμένου οι περικοπές να μπορούν να επεκταθούν και σε φωτοβολταϊκά πάρκα που είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο του ΔΕΔΔΗΕ, που ο ίδιος δεν μπορεί να τα θέσει εκτός αυτόματα, θεσπίστηκε η υποχρέωση των ιδιοκτητών φωτοβολταϊκών να κατεβάζουν τον διακόπτη έπειτα από εντολή των διαχειριστών. Τα μέτρα αυτά εφαρμόστηκαν πριν και κατά τη διάρκεια του Πάσχα, αλλά και το προηγούμενο διήμερο και θα εφαρμοστούν μέχρι και την Πρωτομαγιά που η ζήτηση προβλέπεται χαμηλή.

Η απορρόφηση της διακοπτόμενης και διάσπαρτης παραγωγής των ΑΠΕ από τα παλαιά στο μεγαλύτερο μέρος τους δίκτυα της Ευρώπης, σε συνδυασμό με την κλιματική αλλαγή και τις κυβερνοεπιθέσεις, είναι οι τρεις μεγάλες προκλήσεις των ηλεκτρικών ευρωπαϊκών συστημάτων. «Κάλεσμα αφύπνισης» χαρακτήρισε η Eurelectric τo μπλακ άουτ στην Ιβηρική χερσόνησο. «Έδειξε ότι η ανάγκη για εκσυγχρονισμό και ενίσχυση του ευρωπαϊκού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας είναι επείγουσα και αναπόφευκτη», αναφέρει σε χθεσινή ανακοίνωσή της, υπενθυμίζοντας ότι η προσαρμογή του δικτύου στις νέες απαιτήσεις της ενεργειακής μετάβασης απαιτεί σε ετήσια βάση επενδύσεις 67 δισ. ευρώ έως το 2030.

«Κλειδί» η ισορροπημένη διαχείριση ενέργειας

Το μεγάλο μπλακ άουτ της Ιβηρικής είναι έκφραση μιας νέας εποχής αναβαθμισμένων προκλήσεων, με πολύ πιο σύνθετα συστήματα ενέργειας, που απαιτούν ακόμη μεγαλύτερη ικανότητα διαχείρισης. Η διασπορά των εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας, κυρίως με ανανεώσιμες πηγές, και οι «ταλαντώσεις» μεταξύ υπερπαραγωγής και ελλείμματος  απαιτούν περίτεχνους χειρισμούς μέσα σε ελάχιστο χρόνο. Το σκοτάδι σε Ισπανία και Πορτογαλία μπορεί να φωτίσει πλευρές του μέλλοντος και όσα πρέπει να προσέξουμε στην Ελλάδα. Τις ανιχνεύουμε με τη βοήθεια ειδικών επιστημόνων, οι οποίοι δεν μπήκαν σε εικασίες για το τι έφταιξε στην Ιβηρική, τονίζοντας με έμφαση πως αναμένουν τις απαντήσεις των αρμόδιων φορέων.

«Μπλακ άουτ συνέβαιναν και θα συμβαίνουν και στο μέλλον, είναι ένα διαχρονικό πρόβλημα. Ο στόχος των διαχειριστών συστήματος είναι να τα ελαχιστοποιούν. Μπλακ άουτ είχαμε και στη δεκαετία του ’90, το 2003 στην Ευρώπη και το 2004 τον Ιούλιο, λίγες ημέρες πριν από την έναρξη των Ολυμπιακών Αγώνων στην Ελλάδα», λέει εισαγωγικά ο Σταύρος Παπαθανασίου, καθηγητής στη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ.

«Οταν έχουμε κατάρρευση συστήματος μπορεί να οφείλεται σε βλάβες στον εξοπλισμό, σε εξωτερικά αίτια, όπως αλλαγές στην ατμόσφαιρα – ενώ και η κλιματική αλλαγή αυξάνει την έκθεση σε ιδιαίτερες συνθήκες, ή σε επιθέσεις, με πιο συνηθέστερες τις κυβερνοεπιθέσεις».

«Πρόσθετος παράγοντας στην εποχή μας είναι η αλλαγή στο σύστημα παραγωγής. Αντί για λίγες δεκάδες μονάδες παραγωγής με μεγάλη ισχύ, όπως είχαμε στο παρελθόν, πάμε σε πολλούς μικρούς σταθμούς. Στην Ελλάδα έχουμε 70.000 εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας! Αυτό δυσκολεύει τον έλεγχο και την εποπτεία του συστήματος. Ταυτόχρονα, οι μικρές ΑΠΕ δεν έχουν την ίδια απόκριση με τις συγκεντρωμένες μονάδες», εξηγεί ο κ. Παπαθανασίου.

Στην Ελλάδα έχουμε 70.000 εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας· αυτό δυσκολεύει τον έλεγχο και την εποπτεία του συστήματος.

Οπως τονίζει ο καθηγητής του ΕΜΠ, ιδιαίτερο ρόλο παίζει η ταχύτητα αλλαγής της κατάστασης στον ενεργειακό τομέα δυσκολεύοντας την προσαρμογή των ελεγκτικών μηχανισμών. «Πριν από δύο-τρία χρόνια θα ήταν μάλλον αδύνατο να υπολογίσουμε ότι θα υπήρχε υπερπαραγωγή ΑΠΕ. Τώρα τα μεσημέρια υπάρχει περίσσεια ενέργειας, γεγονός που οδηγεί σε περικοπές, δηλαδή στο να πετιέται ενέργεια. Αλλά κι αυτό δεν είναι απλό· απαιτείται τεχνολογικός εξοπλισμός και ετοιμότητα για να το εντοπίσεις και να δώσεις εντολή», σημειώνει.

Οσον αφορά την Ελλάδα, ο κ. Παπαθανασίου τονίζει πως γίνεται μεγάλη προσπάθεια για την ενίσχυση των διαδικτυακών υποδομών, τη δημιουργία ασπίδας έναντι κυβερνοεπιθέσεων και την ενίσχυση των εξωτερικών διασυνδέσεων, αλλά θέλει χρόνο. «Η ανάπτυξη συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να βοηθήσει διπλά: Να μην πετιέται η περίσσια παραγωγή και για την ενίσχυση της ασφάλειας και ευστάθειας του συστήματος. Η δημιουργία τους όμως δεν είναι κάτι εύκολο», συμπληρώνει.

«Τα σύγχρονα ενεργειακά δίκτυα χαρακτηρίζονται από μεγάλη διασπορά και διείσδυση των ΑΠΕ. Δημιουργούνται καινούργιες προκλήσεις, που απαιτούν αναβαθμισμένη διαχείριση ώστε να μην έχουμε ούτε έλλειμμα ούτε υπερπαραγωγή, η οποία οδηγεί σε μπλακ άουτ. Διαχείριση η οποία πρέπει να γίνει άμεσα· στην ηλεκτρική ενέργεια δεν υπάρχει χρόνος, όλα γίνονται σε δέκατα του δευτερολέπτου», εξηγεί ο Παντελής Μπίσκας, καθηγητής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΑΠΘ.

«Τα συστήματα είναι ρυθμισμένα ώστε να μπορούν να εργαστούν με μία ή δύο γραμμές-εξαρτήματα λιγότερες από το κανονικό. Είναι αντιοικονομικό να προγραμματίσεις τη λειτουργία τους για μεγαλύτερες απώλειες. Εάν φύγουν τρία, ή και παραπάνω εξαρτήματα, μέσα σε ένα-δύο δευτερόλεπτα το σύστημα δεν μπορεί να το αντιμετωπίσει. Είναι όμως μια συνθήκη που πρέπει να αποδεχθούμε. Ο οργανισμός διαχειριστών συστήματος στην Ευρώπη θεωρεί ως αποδεκτό όριο διακοπές έως τρεις ώρες το έτος, δηλαδή μία ημέρα στα οκτώ χρόνια», διευκρινίζει ο κ. Μπίσκας. Οπως σημειώνει ο καθηγητής του ΑΠΘ, η Ελλάδα αναπτύσσει την ενεργειακή διασύνδεση με άλλες χώρες, με δεύτερη γραμμή προς Ιταλία και Κεντρική Ευρώπη, με γραμμές προς νότια και ανατολικά, αλλά και προς τα Βαλκάνια.

ΑΠΟΨΗ

Πώς θα αποφευχθεί ένα βραχυκύκλωμα τύπου Ιβηρικής

Το μπλακ άουτ στην Ιβηρική Χερσόνησο έδωσε ένα σήμα για το ενεργειακό μέλλον σε όλη την Ευρώπη. Πολύ γρήγορα ακούστηκαν διάφορες εξηγήσεις, όπως η κυβερνοεπίθεση και οι ταλαντώσεις γραμμών που προκλήθηκαν από τις ταχύτατες μεταβολές θερμοκρασίας στη νοτιοδυτική Ισπανία, οι οποίες εξίσου γρήγορα διαψεύστηκαν. Παρότι ακόμη δεν έχουν ξεκαθαρίσει οι λεπτομέρειες, μια συνολική εικόνα έχει αρχίσει να εμφανίζεται από τα στοιχεία των διαχειριστών των συστημάτων των τριών χωρών που εμπλέκονται.

Σύμφωνα με στοιχεία του διαχειριστή του πορτογαλικού δικτύου, στις 11.15 υπήρξε μια γιγαντιαία απώλεια φορτίου, που αποδίδεται στην Ισπανία, από την οποία σταδιακά αποσυνδέθηκε. Μέχρι τις 12.30 το ισπανικό σύστημα ικανοποιούσε τη ζήτηση και εξήγε περίπου 1,6 GW στη Γαλλία, έχοντας διευρυνόμενο περίσσευμα ισχύος από ΑΠΕ. Σε αυτό το σημείο, μοιάζει ότι για τεχνικούς λόγους η σύνδεση με τη Γαλλία διεκόπη και με το περίσσευμα ισχύος που υπήρχε, το ισπανικό σύστημα αποσυγχρονίστηκε και έχασε πρακτικά όλα τα φορτία. Έτσι έφτασε το μπλακ άουτ.

Η βασική αιτία κάθε μπλακ άουτ είναι η στιγμιαία διαφορά μεταξύ διαθέσιμης ισχύος και ζήτησης. Στην περίπτωση της Ιβηρικής, η υπερβάλλουσα ισχύς από ΑΠΕ οδήγησε σε μικρή αύξηση της συχνότητας του ηλεκτρικού ρεύματος, ενεργοποιώντας έτσι τα συστήματα αυτόματου ελέγχου του δικτύου για να την επαναφέρουν στα 50 Hz. Για λόγους τεχνικούς αυτό προκάλεσε ταλαντώσεις τάσης στο δίκτυο μεταφοράς, που με τη σειρά τους έφεραν τον απoσυγχρονισμό πολλών μονάδων παραγωγής και την αποσύνδεση γραμμών υψηλής τάσης για την προστασία του δικτύου και των εγκαταστάσεων. Η «νεκροψία» θα δείξει την ακριβή διαδοχή των γεγονότων και τον τρόπο που εξελίχθηκε όλο αυτό το εξαιρετικά πολύπλοκο φαινόμενο, αλλά φαίνεται ότι η συνεχής μεταβλητότητα ισχύος από ανανεώσιμες πηγές σε ένα σύστημα που δεν είναι σχεδιασμένο να τη διαχειρίζεται θα εντοπισθεί ως κύρια αιτία.

Αυτό το πρόβλημα αντιμετωπίζει και η Ελλάδα, το οποίο διαχειρίστηκε προληπτικά πολύ καλά την περίοδο της Μεγάλης Εβδομάδας και του Πάσχα. Το κύριο εργαλείο διαχείρισης είναι η διακοπή της σύνδεσης φωτοβολταϊκών και αιολικών πάρκων με το δίκτυο, η οποία όμως κοστίζει στους επενδυτές μεταξύ 10% και 15% των εσόδων τους. Δυστυχώς, η ανισορροπία μεταξύ διαθέσιμης ισχύος και ζήτησης ενέργειας δεν είναι πάντοτε ελέγξιμη σε πραγματικό χρόνο, με δεδομένα το μεγάλο βάρος των ΑΠΕ στο μείγμα ισχύος, την ευρύτατη γεωγραφική διασπορά τους και την παλαιότητα και την τοπολογία του ελληνικού ηλεκτρικού συστήματος. Ακόμη και αν εκσυγχρονιστεί και επεκταθούν και αναβαθμιστούν οι εφαρμογές των συστημάτων αυτομάτου ελέγχου, για να μειωθεί η πιθανότητα να συμβεί το ατύχημα, το ελληνικό σύστημα, που είναι πολύ παρόμοιο με το ιβηρικό στην αναλογία ΑΠΕ και σταθμών μη μεταβλητής ισχύος, δε θα είναι ασφαλές.

Δύο είναι οι κατευθύνσεις που πρέπει να ακολουθηθούν. Πρώτον, ισχυρή διασύνδεση με το κεντρικό ευρωπαϊκό σύστημα για την αύξηση των εξαγωγών ανανεώσιμης ενέργειας, ο Green Aegean Interconnector, έργο που έχει ήδη συζητηθεί. Δεύτερον, η τήρηση σε θερμή εφεδρεία μονάδων φυσικού αερίου, προκειμένου να μπορούν να βοηθήσουν στην ταχεία σταθεροποίηση της συχνότητας και της τάσης σε περίπτωση απόρριψης φορτίων ή απώλειας ισχύος. Η τεχνική κατανόηση του που έγινε στην Ιβηρική, που όπως και η Ελλάδα αποτελεί ένα ηλεκτρικό νησί στην Ευρώπη, πρέπει να αποτελέσει έναυσμα για την έξυπνη αναβάθμιση του ηλεκτρικού δικτύου. Διότι, όπως έδειξαν τα πρόσφατα γεγονότα, αρκούν λίγες ανήλεκτρες ώρες για να ξεχαρβαλωθεί η λειτουργία μιας δυτικής χώρας.

ΠΗΓΗ : Καθημερινή

Αρχική Σελίδα