Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Jak „Norwegian Pearl“ srazila Evropu do kolen

Pokud vám někdo položí otázku, zda může zaoceánská loď zapříčinit výpadek elektrických linek velmi vysokého napětí v půlce Evropy a na několik hodin vypnout 15 milionů domácností, asi odpovíte něco v tom smyslu, že takovou ptákovinu jste již dlouho neslyšeli. Je to tedy pravda nebo není? Co se skutečně stalo jedné chladné noci počátkem listopadu 2006?

V sobotu 4.11.2006 se evropská elektroenergetická soustava otřásla v základech Začalo to úplně banálně již 18.9.2006. Tohoto dne požádalo rejdařství Meyerwerft firmu E.ON Netz (dále E.ON) o vypnutí dvou linek 380 kV Conneforde - Diele, které křižují řeku Emži (Ems), a to v termínu 5. 11. 2006 od 01:00. Orientační mapa byla převzata z dokumentu [3].

Důvodem této na první pohled kuriózní komunikace byla skutečnost, že z loděnice vyplouvala na volné moře nová luxusní zaoceánská loď "Norwegian Pearl" pro 2500 pasažérů. Vzhledem k ponoru této třídy lodí je nutné zvýšit hladinu řeky, přičemž vzhledem k rozměrům lodi nelze zajistit dostatečný odstup elektrického vedení od vrchní části její konstrukce, což je samozřejmě nebezpečné pro posádku i pro loď. Od roku 1995 vypínala E.ON z tohoto důvodu tyto linky již čtrnáctkrát. Na základě provedených analýz předpokládaného zatížení přenosové soustavy firma E.ON dne 27.10.2006 předběžně povolila průjezd lodi a následně informovala o předpokládaném vypnutí spolupracující síťové operátory - TenneT (Holandsko) a RWE Transportnetz Strom (dále RWE), aby i oni mohli provést své síťové analýzy. Výsledkem těchto analýz bylo zjištění, že přenosové linky budou sice silně zatíženy, avšak v rámci povolených mezí. Krátce před původně plánovaným termínem celé akce se začala situace komplikovat. Rejdařství požádalo dne 3.11. okolo 12:00 firmu E.ON o uspíšení vypnutí linek o 3 hodiny, tj. už na 4.11. ve 22:00. E.ON provedla novou síťovou analýzu a udělila předběžný souhlas, avšak o svém rozhodnutí o uspíšení akce neinformovala spolupracující operátory (TenneT a RWE). Vzhledem k pozdnímu oznámení ze strany rejdařství již nebylo rovněž možné provést úpravy v dodávkách elektřiny mezi Německem a Holandskem, které již byly nasmlouvány. E.ON rovněž nezapracovala nové informace do databáze DACF (Day Ahead Congestion Forecast), sdílenou všemi operátory v rámci UCTE, kterou odesílala 3.11. okolo 18:00. Spolupracující operátoři dostali od E.ON aktuální informace až 4.11. v 19:00. Sobota 4.11. byla běžným víkendovým dnem. Vzhledem ke snížené poptávce po el. energii probíhaly na mnohých linkách v rámci soustavy UCTE údržbové práce a rekonstrukce (viz [1], příloha 2). V noci hodně foukalo, zpráva [1] zdůrazňuje důležitý aspekt pro region severní Evropy: vysokou dodávku elektřiny z Německa do Holandska a Polska - vzhledem k vysoké výrobě ve větrných elektrárnách. 21:30 Spolupracující síťoví operátoři potvrdili firmě E.ON své stanovisko, že přenosové linky budou silně zatíženy, avšak v povolených mezích, a udělili konečný souhlas s vypnutím linek Conneforde - Diele. 21:38 E.ON vypíná první linku 380 kV Conneforde - Diele (tzv. červená linka). 21:39 E.ON vypíná druhou linku 380 kV Conneforde - Diele (tzv. bílá linka). Po vypnutí druhé linky E.ON obdržela několik výstražných hlášení o vysokém zatížení linek Elsen - Twistetal a Elsen - Bechterdissen. 21:41 RWE informuje E.ON o bezpečnostním limitu 1795 A na lince Landesbergen - Wehrendorf (propojovací linka mezi E.ON a RWE - viz mapa). V tomto okamžiku však nebyl tento limit ještě překročen. Tato linka je rozhodující pro další vývoj událostí. Klíčovou informací je, že nastavení el. ochran na obou koncích linky nebylo identické. Vypínací proud na straně E.ON byl 3000 A, na straně RWE 2100 A (viz [1], tabulka 1). Zpráva [2] tuto možnost připouští s odvoláním na blíže nespecifikované technologické důvody a topologii sítě. Dle sdělení E.ON jejich dispečeři o této skutečnosti dříve nevěděli, dle sdělení RWE byla E.ON o této skutečnosti písemně informována již v září 2003. 21:46 - 21:52 Zatížení linky Landesbergen - Wehrendorf stále stoupá. Probíhá vzrušená telefonická komunikace mezi E.ON, RWE a Vattenfall Europe Transmission. Situace je hodnocena jako napjatá. RWE informuje E.ON o nastavení ochran inkriminované linky. 22:05 - 22:07 Zatížení linky Landesbergen - Wehrendorf stále stoupá a překročilo o 100 MW výkon odpovídající výstražné hodnotě 1795 A na straně RWE. 22:08 Zatížení linky Landesbergen - Wehrendorf stále stoupá. Dispečeři RWE jsou pod silným psychickým a časovým tlakem. Na základě dříve zpracovaných síťových analýz jsou si vědomi skutečnosti, že výpadek linky Landesbergen - Wehrendorf může "zbořit" německou rozvodnou soustavu. Neprodleně telefonicky kontaktují E.ON a požadují okamžitý zásah. Pod stejným tlakem je nyní dispečerská směna E.ON. Hrozí akutní nebezpečí vypnutí linky Landesbergen - Wehrendorf el. ochranami. Není čas provést novou síťovou analýzu. Dispečeři E.ON se rozhodují propojit samostatně provozované přípojnice rozvodny Landesbergen (v [1] se uvádí na základě empirického zhodnocení situace). Rozvodna Landesbergen je standardně provozována s dvěma separátními přípojnicemi z důvodu omezení zkratového proudu v případě provozu elektrárny Robert Frank 4 (tato elektrárna nebyla 4.11. v provozu). Konfigurace sítě před a po propojení přípojnic viz [1], obr. 30 a obr. 31. Podle odhadu dispečerů mělo po manipulaci dojít ke snížení zatížení linky o cca 80 A. Bohužel konfigurace sítě už určitou dobu není standardní. Jejich odhad nevyšel, naopak došlo k zvýšení zatížení, což byla ona pověstná poslední kapka. 22:10:11 Směna E.ON provádí výše popsanou manipulaci na rozvodně Landesbergen. 22:10:13 Elektrické ochrany vypínají linku Landesbergen - Wehrendorf. Situace se vymyká jakékoliv kontrole. Začíná vládnout fyzika. Dochází ke kaskádovitému vypínání linek VVN směrem ze severu Evropy na jih (hlavní směr: severní Německo - jižní Německo - Rakousko - Chorvatsko - Maďarsko). 22:10:13 - 22:10:32 (19 vteřin) Ochrany vypnuly 30 linek VVN v 8 státech Evropy. Jako kuriozitku uvádím, že v 22:10:32 rovněž vypadla linka 400 kV mezi Španělskem a Marokem. Seznam linek viz [1], příloha 3. 22:11:29 - 22:11:33 Ochrany vypínají další 3 linky v Chorvatsku a Bosně-Hercegovině. Seznam linek viz [1], příloha 3. V průběhu výše uvedených událostí (přesně ve 22:10:28) došlo k rozpadu jednotné evropské elektroenergetické sítě UCTE na tři oblasti (ostrovy), v kterých se v závislosti na aktuální bilanci výroby a spotřeby ustálily různé fyzikální poměry. Níže uvedená ilustrační mapa byla převzata z [1].

Vzhledem k rozpadu evropské soustavy se přerušil tok el. výkonu cca 9 500 MW z východu na západ Evropy. V severovýchodní oblasti (2), v které se rovněž nacházela i Česká republika, byl přebytek výroby nad spotřebou, frekvence se přechodně zvýšila na 51,4 Hz a ustálila se na 50,4 Hz. Dispečeři tedy museli rychle zapínat přečerpávací elektrárny do čerpacího režimu a provádět další manipulace, aby eliminovali přebytek výroby. V západní oblasti (1) panoval těžký nedostatek výkonu. Frekvence poklesla na 49,0 Hz. V této oblasti byly aktivovány systémy automatického odpojování zátěže, tj. spotřebitelů (viz [1], příloha 5). Některé činnosti byly rovněž prováděny manuálně (viz [1], obr. 7). Materiál [1] uvádí odpojení celkové zátěže 17 000 MW a 1600 MW čerpacího výkonu přečerpávacích elektráren. Dle údajů UCTE bylo postiženo výpadkem více než 15 milionů domácností. V jihovýchodní oblasti (3) panoval mírný nedostatek výkonu, frekvence se ustálila na 49,8 Hz. Po 22:10 byla zahájena rozsáhlá (a mnohdy asi i velmi emotivní) komunikace mezi jednotlivými síťovými operátory s cílem zjistit aktuální informace a pokusit se o resynchronizaci soustavy. První pokus o resynchronizaci severovýchodní oblasti (2) a západní oblasti (1) proběhl ve 22:34, avšak neúspěšně - z důvodu příliš vysokého rozdílu frekvencí. Úspěšný pokus proběhl až ve 22:47. Ve 23:57 byla soustava znovu kompletně propojena. V této době bylo rovněž kompletně obnoveno napájení dříve odpojených spotřebitelů. Negativní vliv větrných elektráren na resynchronizaci severovýchodní oblasti (2) Severovýchodní oblast byla před výpadkem hlavním dodavatelem elektřiny v Evropě. Po rozdělení na tři samostatné oblasti a přerušení výkonových toků (výpadky linek VVN) v ní došlo k výraznému převážení výroby nad spotřebou, což znamenalo zvýšení frekvence nad 50 Hz. V prvních okamžicích po "velkém třesku" došlo k automatickému odpojení výrobních jednotek citlivých na zvýšení frekvence (převážně větrných elektráren). Dle [1], kap. 3.2, došlo k odpojení celkem 6 200 MW výkonu větrných elektráren - cca 5 400 MW v severním Německu a cca 800 MW v Rakousku. Dispečeři jednotlivých státních síťových operátorů v oblasti se nyní snažili "zbavit" přebytku výroby. Po několika minutách se jim částečně podařilo vyrovnat bilanci a došlo tedy k poklesu frekvence. V čase od 22:13 ale začalo docházet k nekontrolovatelnému automatickému připojování větrných elektráren k síti (viz [1], obr. 13). Toto však bylo v naprostém rozporu s aktuálním požadavkem na omezení výroby! Vzhledem k tomu, že větrné elektrárny jsou decentralizované zdroje, tj. mimo přímou kontrolu síťového operátora, nebylo v silách dispečerů tento proces zastavit. Nekontrolovatelné toky el. výkonu z větrných elektráren vyvolaly silné přetížení linek v jižní části této oblasti, a to včetně linek v ČR (viz [1], text 3.2 + obr. 18, 19 a 20). Následovala rozsáhlá komunikace dispečerů s energetickými společnostmi a ruční manipulace s cílem zajistit snížení výkonu centrálně řízených výrobních jednotek příp. jejich odstavení a přechod přečerpávacích elektráren do čerpacího režimu. Této fáze stabilizace se rovněž velmi aktivně účastnil i český operátor sítě (ČEPS) a s velmi dobrými výsledky. Závěr Funkční, stabilní a spolehlivá elektroenergetická soustava zdaleka není taková samozřejmost, jak si někdo asi myslí. Jak je vidět na příkladu z 4.11.2006, stačí dvacet vteřin a můžeme si minimálně několik hodin užívat života před elektrifikací. Zvyšování podílu obnovitelných a decentralizovaných zdrojů malého výkonu na produkci elektřiny může mít možná svůj ekologický přínos. Ovšem toto je pouze jedna strana mince, druhou stranou téže mince je skutečnost, že se jedná o zdroje s obtížně předpovídatelným chováním v elektroenergetické soustavě a provozovatelé sítě musí mít k dispozici účinné technické prostředky, které jim umožní vyrovnávat se s novými úkoly. To však mj. vyžaduje posilování stávající elektroenergetické infrastruktury, např. výstavbu nových zdrojů, přenosových vedení, přečerpávacích elektráren apod. Avšak všechny tyto požadavky narážejí na zuřivý odpor těch, kteří je vlastně primárně vyvolávají. Použité podklady (kliknutím na odkaz se začnou stahovat soubory ve formátu pdf): [1] UCTE: System Disturbance on 4 November 2006 - Final report [2] Bundesnetzagentur: Report on the disturbance in the German and European power system on the 4th of November 2006 [3] E.ON Netz: Bericht über den Stand der Untersuchungen zu Hergang und Ursachen der Störung des kontinentaleuropäischen Stromnetzes am Samstag, 4. November 2006 nach 22:10 Uhr (Text byl uveřejněn v internetovém deníku Neviditelný pes dne 14.11.2007) Petr Nejedlý

Autor: Petr Nejedlý | neděle 15.6.2008 18:15 | karma článku: 36,73 | přečteno: 7239x
  • Další články autora

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 3)

Závěrečný díl miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.

21.5.2017 v 10:45 | Karma: 23,66 | Přečteno: 1448x | Diskuse | Věda

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 2)

Pokračování miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.

14.5.2017 v 10:59 | Karma: 17,46 | Přečteno: 834x | Diskuse | Věda

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 1)

Poradenská společnost McKinsey od září 2012 pravidelně zveřejňuje analýzu, která na základě hodnocení patnácti parametrů názorně dokladuje postup energetické transformace.

9.5.2017 v 14:56 | Karma: 22,87 | Přečteno: 1410x | Diskuse | Věda

Petr Nejedlý

Jižní Austrálie, kraj bez baseloadu a po sérii blackoutů

Jižní Austrálie měla být globálním příkladem náhrady uhelných elektráren pracujících v základním zatížení obnovitelnými zdroji. K prvnímu blackoutu došlo za necelých pět měsíců.

23.4.2017 v 13:24 | Karma: 31,45 | Přečteno: 1500x | Diskuse | Věda

Petr Nejedlý

O jednom zimním týdnu a obnovitelných zdrojích v Německu

Elektroenergetika musí zajistit spolehlivé dodávky elektřiny i za nejnepříznivějších podmínek, které v případě obnovitelných zdrojů určují přírodní vlivy.

26.3.2017 v 14:08 | Karma: 35,13 | Přečteno: 1592x | Diskuse | Věda
  • Nejčtenější

Patrik Hartl odstupuje ze StarDance, vrátí se Lucie Vondráčková

2. prosince 2024  17:16

Po důkladném zvážení a na doporučení lékařů se spisovatel Patrik Hartl rozhodl ukončit svoje...

Chaos, protesty a vojáci v parlamentu. V Jižní Koreji hodiny platilo stanné právo

3. prosince 2024  15:18,  aktualizováno  4.12

Jižní Korea zažila den plný chaosu poté, co prezident Jun Sok-jol vyhlásil stanné právo kvůli silám...

Kvůli agresivitě Romy neregistruji, vyhlásila pediatrička po konfliktu s nimi

3. prosince 2024  14:21

S neurvalostí, agresivitou a urážkami se setkala v čekárně své ordinace dětská lékařka z Aše. Podle...

Řidiči zkoušejí novou fintu, jak neplatit za parkování. Přestupek, varuje policie

4. prosince 2024  10:46

Na internetu se v poslední době značně rozšířila nabídka automatických parkovacích hodin, které...

Došly nám síly. Česká specialistka na cupcaky zavírá svůj obchod

4. prosince 2024

Lenka Hnidáková, průkopnice cupcaků v Česku a autorka dvou knih o těchto dezertech, zavírá svůj...

Turek o volbách: Přemlouvají mě, ale moc se mi nechce. Když už, tak do vlády

7. prosince 2024  16:45

Motoristé na kongresu jmenovali europoslance Filipa Turka svým čestným prezidentem. Zároveň ho...

Boje v Sýrii musí skončit, shodl se Lavrov se zástupci Íránu a Turecka

7. prosince 2024  15:15,  aktualizováno  16:44

Ministři zahraničí Ruska, Íránu a Turecka se v sobotu v Dauhá podle šéfa ruské diplomacie Sergeje...

Jeho rádio roky tajně poslouchají v KLDR. Kvůli rakovině mu zbývají měsíce

7. prosince 2024  16:37

Dvakrát denně díky němu do KLDR proudí informace, které se tamní vládce Kim Čong-un snaží svým...

Výbuch v Haagu zničil bytový dům, pod troskami můžou být desítky lidí

7. prosince 2024  9:53,  aktualizováno  16:25

Po výbuchu se dopoledne v nizozemském Haagu částečně zřítil třípatrový obytný dům. Hasiči na místě...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

  • Počet článků 157
  • Celková karma 0
  • Průměrná čtenost 3029x
Autor je absolvent ČVUT, fakulty elektrotechnické, specializace jaderné elektrárny. Od ukončení studií v r. 1988 pracuje ve společnosti ČEZ a.s., jaderná elektrárna Temelín - v současné době jako manažer útvaru technika, Výstavba jaderných elektráren. Profesně se zabývá elektroenergetikou, zvláště jadernou energetikou. Ačkoliv je technicky vzdělán, zajímá se rovněž o historickou religionistiku (z pohledu ateisty) a cizí jazyky (angličtina, němčina, ruština, francouzština).