A spanyol áramszünet rávilágít arra, hogy a megújulók terjedése mellett új megoldások kellenek az energiahálózat stabilitására. 

Április 28-án, hétfőn dél körül sötétség borult Spanyolország nagy részére. A rendkívüli áramszünet, amely Portugáliát és Franciaország egyes részeit is érintette, tízmilliók életét zavarta meg: repülőgépek maradtak a földön, mobilhálózatok omlottak össze és üzletek zártak be. Bár az esemény pontos oka még nem ismert, máris élénk vita indult arról, hogy milyen szerepet játszhattak ebben a megújuló energiaforrások. 

Chris Wright, az Egyesült Államok energiaügyi minisztere szerint nem zárható ki, hogy a történtek összefüggnek azzal, hogy az áramszünet előtti pillanatokban a spanyol villamosenergia-termelés 70 százalékát a szél- és napenergia adta. Az ottani hatóságok viszont óvatosabbak: szerintük túl korai lenne felelőst keresni. 

A hálózatot üzemeltető Red Eléctrica szerint a problémák sorozata 12:30 után nem sokkal kezdődött. Először egy energiatermelő egység állt le – ami lehetett egy erőmű vagy egy átviteli berendezés –, ezután alig egy másodperccel újabb termelési kapacitás tűnt el a rendszerből. Néhány másodperccel később a Spanyolország és Délnyugat-Franciaország közötti fő összekötő vezeték is megszakadt a hálózat instabilitása miatt, ez pedig dominóhatást indított el: gyakorlatilag az összes energiatermelő egység lekapcsolódott a hálózatról. 

Az egyik legvalószínűbb magyarázat szerint a hálózat frekvenciája eltért a szabványos 50 hertzes értéktől, amit minden európai rendszernek tartania kell, és ez – különösen, ha hirtelen történik – komoly zavart okozhat. Egyes szakértők azt állítják, hogy már az áramszünet előtt szokatlan oszcillációkat észleltek a hálózat frekvenciájában. 

Bár a villamosenergia-hálózatok általában képesek kezelni kisebb zavarokat, mint például egy frekvenciaváltozás vagy egy erőmű leállása, az ehhez szükséges „stabilizáló képesség” jelentős része a hagyományos, mechanikai tehetetlenséggel rendelkező energiatermelő egységektől származik. A széntüzelésű vagy földgázzal működő erőművek hatalmas forgó generátorai például néhány másodpercig még zavar esetén is forognak, ez pedig időt ad más egységek a beavatkozására. 

A napelemeknek és a szélturbináknak azonban nincs meg ez a stabilizáló képessége, ugyanis inverterek segítségével csatlakoznak a hálózathoz, amelyek jellemzően „követik” a hálózati frekvenciát – ha az csökken, azok is csökkennek. Ez azonban zavar esetén megnehezíti az azonnali korrekciót. 

Lehetséges tehát, hogy a spanyolországi áramszünetet egy kisebb zavar is képes volt óriási problémává növelni, mert túl kevés volt az úgynevezett fizikai tehetetlenséget biztosító forrás. 

Miért nem elég a nap és a szél? 

A szakértők szerint a fő kérdés nem is az, hogy a megújulók önmagukban okozták-e a bajt, hanem az, hogy milyen sorrendben estek ki az energiatermelők. Vajon először a szél- és naperőművek álltak-e le, vagy minden egység egyszerre? A válasz meghatározhatja a jövőbeli szabályozási és műszaki megoldásokat. 

A Breakthrough Institute klímaügyi vezetője szerint a megújuló energiák önmagukban nem teszik instabillá a hálózatot, de kétségtelen, hogy nem járulnak hozzá a stabilitáshoz olyan mértékben, mint például az atom- vagy a vízerőművek. Seaver Wang klíma és energiaügyi igazgató úgy látja: a jelenlegi helyzet nem jelenti a megújuló energiaforrások kudarcát, de rávilágít arra, hogy szükség van kiegészítő rendszerekre. 

Ilyen lehet például, ha a hálózatban megmaradnak olyan egységek, amelyek tehetetlenséget biztosítanak – mint a nukleáris és vízenergia. Wang szerint Spanyolországnak érdemes lenne újragondolnia azon tervét, hogy 2027-től kezdődően bezárja az atomerőműveit. További lehetőséget jelenthet nagy méretű, tehetetlenséget biztosító gépek beépítése vagy úgynevezett „hálózatformáló” inverterek használata, amelyek nemcsak követik, hanem aktívan szabályozzák is a hálózat frekvenciáját. 

Tárolás és reakcióidő 

A megoldások közé tartozhat az is, ha az energiatárolás kapacitását növelik – például akkumulátorokkal, az ilyen rendszerek ugyanis képesek gyorsan reagálni egy-egy zavar esetén. Jelenleg Spanyolországnak jóval kevesebb a tárolókapacitása, mint például Texasnak vagy Kaliforniának, ahol szintén magas a megújulók aránya. 

A történtek tanulsága az, hogy  

ahogy az energiahálózat egyre inkább megújuló forrásokra épül, úgy a stabilitás és a megbízhatóság fenntartására használt módszereket is fejleszteni kell. Nem elég, ha a hálózat „zöld”, annak rugalmasnak és robusztusnak is kell lennie. 

Kapcsolódó: