Уроки коллапса: почему устойчивость энергосетей требует новых стандартов

Сеть Испании и Португалии отключилась за полминуты. Причина — не в солнечных панелях, а в том, что энергетическая система оказалась не готова к их особенностям. Инфраструктура не справилась с обычным весенним днем.
Алексей Петров
Автор Наука Mail
Возобновляемые источники энергии
Основной сбой произошел на подстанциях юга ИспанииИсточник: Unsplash

Как сообщает CleanTechnica, в 12:33:30 по местному времени Испания и Португалия оказались отключены от европейской энергосети. Утром в сети уже наблюдались перепады напряжения и нестабильная частота.

Когда Франция сократила экспорт, а солнечные станции увеличили генерацию, в системе начались отклонения, которые не удалось компенсировать. Подстанции начали отключать объекты один за другим — и сеть обрушилась, сообщается в отчете.

Возобновляемые источники энергии
ВИЭ отключались не из-за «перегрева», а из-за ошибок в настройках Источник: Unsplash

Солнечные и ветряные станции отключались не потому, что они нестабильны сами по себе. Проблема была в том, что многие из них подключены через подстанции, не умеющие управлять напряжением в реальном времени. Когда оно подскочило, автоматика просто вывела их из сети. Это ускорило падение частоты, и отключения пошли волной. Выяснилось, что система не умеет работать с такими типами генерации, если заранее не учтена их специфика.

Производство
Нужно ли возвращаться на традиционные источники энергии: газ и уголь? Источник: Unsplash

Согласно официальному отчету, половина вины за аварию — на ошибках в проектировании. Почти треть — на отказе традиционных станций, и только 20% — на отключении ВИЭ. Это значит, что основная проблема — не в технологии, а в управлении. Сегодняшние энергосети строились под турбогенераторы с большой инерцией. Современные инверторы такой инерции не дают, значит, нужно заранее ставить специальное оборудование: синхронные компенсаторы, устройства быстрого регулирования и ИИ инструменты. Без этого устойчивости не будет.  

Когда сеть отключилась, восстановление прошло успешно — благодаря гидроэлектростанциям, способным стартовать без внешнего питания. Это доказало, что аварийные протоколы работают. Но куда важнее не допустить сбоя вовсе.

ГЭС
Автономный черный пуск гидроэлектростанции: основной элемент восстановления после аварииИсточник: Unsplash

Устаревшие нормативы не учитывают резких скачков и нестандартных ситуаций. Чтобы такие сбои не повторялись, нужно пересматривать сами принципы управления. Математическое моделирование, цифровые двойники, алгоритмы, способные реагировать в реальном времени — все это должно стать частью новой архитектуры. Это работа для инженеров, исследовательских центров и регуляторов.

Ранее мы рассказывали, что оксидные катализаторы научились восстанавливать себя и работать дольше.