Loni v dubnu došlo k rozsáhlému blackoutu na Pyrenejském poloostrově. Událost postihla většinu pevninského Španělska, Portugalska a část jihozápadní Francie a poukázala na nepříjemnou realitu moderní energetiky. Systém může fungovat dlouhodobě „na hraně“ a pak stačí malá porucha, aby spustila řetězec událostí, který už nikdo nedokáže zastavit. 

V podcastu Vysoké napětí vysvětluje expert z ČVUT Zdeněk Müller, proč se napětí v síti dostává do kritických hodnot. Rozebírá také, v čem je česká soustava robustnější, jak funguje „ostrovní provoz“ a proč přestavba energetiky není něco, co vyřešíme jedním technologickým upgradem.

Španělská přenosová soustava je dlouhodobě provozována na hraně únosného napětí. Porucha, která toto napětí dále zvýšila, vedla k překročení povolených mezí a následnému automatickému odpojování elektráren.

„Ta hlavní message, ta hlavní zpráva, kterou o Španělsku a o tom španělském blackoutu máme, je, že tu soustavu provozují ve stavu, kdy napětí v soustavě je vyšší, než by mělo být, respektive je na hraně únosného napětí, takže jakákoli změna, jakákoli porucha, která způsobí zvýšení napětí, tak už ho způsobí nad povolenou mez,“ řekl odborník v oblasti elektroenergetiky a akademický pracovník na Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technického (FEL ČVUT) v Praze.

Dále upřesnil, že problém nebyl pouze v napětí. „Tam jsou ještě další dva problémy: přepětí a oscilace, přičemž jedno zhoršovalo druhé,“ přiblížil Müller.

Ing. Ludmila Müllerová

Sympatizovat Profil Položit dotaz Odpovědi Hodnotit Štítky

Tyto faktory – tedy provozování sítě na hraně napěťových limitů v kombinaci s nestabilitou (oscilacemi) – vytvořily prostředí, ve kterém jakákoli menší porucha spustí nekontrolovaný „domino efekt“, který automatické ochrany a dispečeři již nejsou schopni zastavit. V kritickém okamžiku tedy došlo k řadě automatických odpojení, což vedlo k deficitu výkonu, poklesu frekvence a následnému domino efektu. Kromě přepětí se soustava potýkala s oscilacemi. Snaha dispečerů oscilace tlumit, např. těsnějším propojením částí sítě, paradoxně vedla k dalšímu zvýšení napětí.

V Česku máme stabilnější soustavu

Česká soustava je na tom lépe díky modernějším elektrárnám, které mají povinnost řídit jalový výkon. Distributoři u nás mají k těmto zdrojům komunikační kanály a mohou tak lokálně řídit napětí, což ve Španělsku v takové míře nebylo možné. 

Müller uvedl několik zásadních rozdílů, díky nimž česká přenosová soustava dokáže efektivněji předcházet krizovým situacím. Upozornil na to, že zatímco španělskému operátorovi trvalo zprovoznění tlumivek, tedy zařízení pro stabilizaci napětí, neúměrně dlouho, český systém je v tomto ohledu zcela jinde.

„Španělskému operátorovi to trvalo déle než 15 minut, což třeba u nás je nemyslitelná situace. U nás se tento krok děje s velkou mírou automatizace. Čili v okamžiku, kdy dispečer dá pokyn, že tento prvek chce sepnout, je to dílo okamžiku, netrvá to 15 minut,“ vysvětlil expert.

Klíčovým prvkem stability je schopnost elektráren komunikovat s dispečinkem a aktivně regulovat napětí. „My máme většinu elektráren výrazně modernějších a ty modernější elektrárny od nějaké meze výkonu mají povinnost mít možnost řízení jalového výkonu. To znamená, kromě toho, že ta elektrárna řídí ten činný výkon, tak tam má ještě jeden komunikační kanál a ten komunikační kanál je kompletně v rukou distributora,“ objasnil Müller.

Úroveň řízení naší sítě je díky tomu na vyšší úrovni než ta španělská. „V tomto my máme tu soustavu výrazně, výrazně pokročilejší,“ podtrhl odborník.

ČEPS má podle Müllera vlastní zkušenost s tzv. ostrovním provozem, který byl v minulosti využit k zamezení šíření poruchy, aniž by to koncoví zákazníci vůbec zaznamenali. Zjednodušeně řečeno, český systém je podle experta lépe připraven díky kombinaci modernějších technologií, přísnější regulace jalového výkonu a automatizovaného řízení, které našim dispečerům umožňuje rychleji stabilizovat síť v případě výkyvů.

„Kacířská“ myšlenka o využití stejnosměrného proudu

Na závěr debaty zazněla i úvaha o možném budoucím odklonu od klasické střídavé synchronní energetiky směrem ke stejnosměrným sítím, ve kterých by typické problémy s oscilacemi vůbec nevznikaly. 

„Tak to je opravdu taková kacířská myšlenka řečená s nadsázkou, protože samozřejmě jsme řešili, jakými technickými opatřeními by se těmto jevům dalo předejít. A ve stejnosměrných sítích tyto jevy vůbec neexistují,“ uvedl Müller.

Okamžitě dodal, že plošný přechod na stejnosměrný proud je v současnosti neuskutečnitelný, protože by to znamenalo kompletní výměnu veškeré infrastruktury, a to od elektráren až po domácnosti.

„Představa, že bychom celou síť přestavěli na stejnosměrnou, je v tuhle chvíli naprosto nereálná. To by znamenalo přestavět všechny elektrárny, všechny síťové koridory, všechny trafostanice, protože najednou by to nebyly trafostanice, a museli bychom vyměnit i kompletně elektroniku u těch zákazníků. To znamená, stavěli bychom úplně nový systém,“ objasnil odborník.

Kompletní přestavba stávající sítě je tedy v současnosti naprosto nereálná, budoucnost expert spatřuje v postupném přidávání stejnosměrných koridorů, které by stávající infrastrukturu pomohly stabilizovat. Za příhodnější cestu považuje hybridní řešení, využívání stejnosměrných koridorů (HVDC) v rámci stávající sítě pro stabilnější přenos energie.

„V některých zemích se to děje. Do stávající soustavy bychom mohli přidávat stejnosměrné koridory. To znamená, že na každém z těch dvou konců koridoru byl nějaký prvek, nějaký střídač, který by zajišťoval přechod ze střídavého do stejnosměrného světa. Použili bychom dlouhý stabilní přenos a na druhém konci bychom z toho zase udělali střídavý proud,“ uvažuje Müller.

Psali jsme:

Noveský: Větrníky jak Blaník? Almužna pro chudé obce. Toto všechno zaplatíte vy

Co vám o letním blackoutu neřekli. Zelené šílenství a kolaps energetiky v ČR

Energetický diktát z Bruselu nesmíme přijmout, varuje Beran. Likvidační hrozba

Přesunete spotřebu na jindy. Počítá se s tím, že elektřina nebude