Španělský vědec: Blackout byl extrémní náhoda v nejsložitější věci, jakou kdy lidstvo vytvořilo

V minulosti elektrická soustava dokázala bez potíží fungovat i s daleko těžších podmínkách a s vyšším množstvím obnovitelných zdrojů, než jako tomu bylo při blackoutu 28. dubna, i při nižším podílu energie z jaderných elektráren.

Energetická soustava má velmi podobnou strukturu jako výrobní řetězec výroby, distribuce, obchodování a spotřeby u běžného zboží. Její součástí jsou subjekty odpovědné za výrobu energie, další za její distribuci, další ji obchodují a nakonec jsou zde ti, kteří ji spotřebovávají. Do tohoto bodu je proces srovnatelný s výrobou, distribucí a prodejem jakéhokoliv produktu. Co však elektrickou soustavu odlišuje, je to, že všichni zapojení aktéři jsou propojeni elektrickou sítí, která má dvě specifické vlastnosti.

Především jde o nejsložitější strukturu, jakou kdy lidstvo vytvořilo, což přináší mimořádně komplikovanou provozní podporu. Zároveň, aby si elektrická síť zachovala stabilitu, je nezbytné, aby množství energie dodávané do sítě se v každém okamžiku rovnalo množství energie spotřebovávané.

Role provozovatele systému

Role provozovatele systému, v tomto případě španělské společnosti Red Eléctrica, je zásadní a lze ji rozdělit do tří hlavních funkcí:

1. Udržování rovnováhy systému - zahrnuje koordinaci všech zapojených subjektů – od velkoobchodních trhů s energií, přes distributory až po výrobce.
2. Zajištění stability všech proměnných - tedy zabezpečení, že všechny proměnné definující stav systému, jako je frekvence, výkon a napětí v každé části přenosové sítě, zůstávají v přijatelných mezích.
3. Kontinuální simulace možných poruch - provádění takzvaných simulací N-1, které představují ztrátu jednoho kritického prvku, například generátoru nebo přenosové linky. Aby byl systém považován za stabilní, nestačí, aby byl v rovnováze – všechny proměnné musí zároveň zůstat v určitých hranicích. Tyto simulace mají prokázat, že systém může i přes ztrátu jednoho prvku nadále fungovat správně.

Incident 28. dubna

Kromě normálního provozního stavu existují i jiné možné stavy systému. Stav pohotovosti nastává, když jsou splněny všechny podmínky stabilního systému, ale hrozí vnější událost (například extrémní počasí). Stav nouze se aktivuje, pokud některé proměnné překročí povolené limity nebo nastane porucha, například selhání některé součásti systému. I když systém může v tomto stavu dočasně fungovat, nachází se v nestabilní situaci a je třeba okamžitě přijmout opatření, aby se předešlo dalšímu zhoršení.

• Tip: Praktiky energošmejdů jsou stále rafinovanější, každý by měl znát energetické minimum

V pondělí 28. dubna kolem 12:33 ukazovaly dostupné údaje, že elektrická soustava byla v normálním stavu. Nicméně během několika sekund řada spojených událostí vedla k poruše na úrovni celého poloostrova. Podle oficiálních zdrojů byl incident způsoben náhlým a po sobě jdoucím odpojením dvou generátorů na jihu Španělska. Od té doby koluje ohromné množství informací o této události, včetně různorodých názorů a teorií.

Mezi navrhovanými vysvětleními figurují:

• Údajný přebytek obnovitelné výroby
• Nízká produkce ze synchronních elektráren, jako jsou jaderné
• Provoz systému s nižší než doporučenou setrvačností
• Možnost kybernetického útoku
• Různé meteorologické jevy a další faktory

Je však důležité upozornit, že elektrická soustava již v minulosti fungovala za podmínek s ještě vyšším podílem obnovitelných zdrojů než v ono pondělí, a také při nižší výrobě z jaderných elektráren než v době incidentu. Navíc tehdejší klimatické podmínky nebyly nijak nepříznivé. Ačkoli možnost kyberútoku nebyla vyloučena, momentálně se zdá málo pravděpodobná – vyšetřování však nadále pokračuje.

Závěr a výhled do budoucnosti

Považuji za předčasné vyvozovat závěry bez konkrétních dat a nechat se unášet spekulacemi. Rekonstrukce událostí nám umožní identifikovat příčiny poruchy – bude to však složitý úkol, který zabere dny až týdny.

Historie nás učí, že pravděpodobnost takových událostí je extrémně nízká a obvykle jsou výsledkem souhry několika poruch, z nichž každá je sama o sobě málo pravděpodobná.

• Psali jsme: „Jako sporťák s brzdami z Felicie.“ Španělský blackout mohly zastavit baterie a lepší distribuční síť

Nepochybně se bude tento incident analyzovat v odborné literatuře a získané poznatky pomohou zlepšit provozní postupy systému v budoucnosti, čímž se elektrická soustava stane bezpečnější a odolnější.

Autorem komentáře je španělský vědec Pablo Arboleya z Univerzity of Oviedo. Je také technologickým ředitelem a spoluzakladatelem společnosti Plexigrid, která se specializuje na distribuční soustavy a rozvodné sítě. Komentář jsme přeložili a publikovali s jeho souhlasem.

Úvodní foto: JPSS imagery: CSU/CIRA & NOAA/NESDIS, Public domain, via Wikimedia Commons