Το πολυήμερο μπλάκαουτ στο Τέξας των Ηνωμένων Πολιτειών τον πρόσφατο χειμώνα, είναι ένα ακόμη χαρακτηριστικό παράδειγμα της πολυπλοκότητας του ελέγχου των απελευθερωμένων Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας. Η απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες άρχισε επίσημα το 1992 με τη σχετική ρύθμιση EPA (Energy Policy Act). Η εξέλιξη αυτή έφερε πλάι στην πρόοδο και προβλήματα.
Προβλήματα στην ορθολογική και ισόρροπη ανάπτυξη των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας στην Αμερική. Με την απελευθέρωση του ηλεκτρισμού εισήλθαν στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας πολλοί παίκτες και ο έλεγχος του όλου δικτύου έγινε εξαιρετικά πολύπλοκος.
Το αναφερόμενο συμβάν άρχισε όταν στην Πολιτεία του Τέξας υπήρξε ένα εκτεταμένο μέτωπο πολικού ψύχους και μια παράλληλη χιονοθύελλα, με αποτέλεσμα την απότομη αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας με παράλληλη εντυπωσιακή πτώση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Η φωτοβολταϊκή παραγωγή εξαφανίστηκε καθώς και η αιολική με τον πάγο στα πτερύγια των ανεμογεννητριών και στις επιφάνειες των φωτοβολταϊκών, έτσι χάθηκε σχεδόν το 25% της συνολικής παραγωγής.
Ήταν επομένως απαραίτητη η απόρριψη φορτίων η οποία εφαρμόστηκε κυκλικά, ώστε να έχουν όλοι οι καταναλωτές κυλιόμενες διακοπές ρεύματος αλλά και ενδιάμεσες αποκαταστάσεις.
Τα πράγματα χειροτέρεψαν διότι με τις διακοπές ρεύματος η παροχή νερού δεν ήταν συνεχής με αποτέλεσμα να παγώσουν τα δίκτυα ύδρευσης και να διακοπεί η παροχή νερού που έφερε μια αλυσίδα προβλημάτων στην παραγωγή αερίου και τελικά στη λειτουργία των θερμικών μονάδων παραγωγής πολλές από τις οποίες έκαιγαν αέριο. Η πυρηνική παραγωγή ήταν σχετικά μικρή.
Οι μονάδες παραγωγής που έμειναν εν λειτουργία γονάτισαν τελικά με αποτέλεσμα το μπλάκαουτ του Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας του Τέξας. Βέβαια κάποιες περιοχές είχαν ρεύμα όταν οι διασυνδέσεις με συστήματα όμορων Πολιτειών λειτουργούσαν.
Αποτέλεσμα: τέσσερα εκατομμύρια σπιτιών έμειναν χωρίς ρεύμα και επτά εκατομμύρια χωρίς νερό για κάμποσες μέρες! Ο έλεγχος του Συστήματος αποδείχτηκε υπερβολικά δύσκολος και υπήρξαν και καταστροφές εξοπλισμού λόγω των συνεχών χειρισμών διακοπής. Κατά τη διάρκεια του φαινόμενου αυτού ακόμα και ο έλεγχος τιμών χάθηκε με τη χονδρεμπορική τιμή της MWh να φτάσει έως σχεδόν τα 10.000 δολάρια!
Ένα ασυνήθιστο καιρικό φαινόμενο αποκαλύπτει τις τεχνικές λεπτομέρειες που δεν έχουν ακόμα ενσωματωθεί σε ένα Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας, ώστε να προστατευθεί και να μη διακοπεί η λειτουργία του. Έτσι, πάντοτε ένα εκτεταμένο μπλάκαουτ γίνεται αντικείμενο μελέτης για να εξαχθούν συμπεράσματα που οδηγούν στην αναβάθμιση των τεχνολογιών και των μεθοδολογιών ελέγχου της λειτουργίας των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας αλλά και της Αγοράς Ηλεκτρισμού.
Στην προκειμένη περίπτωση κινητοποιήθηκαν άμεσα οι αρμόδιες Αρχές: η Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας των ΗΠΑ (FERC), το Συμβούλιο Ηλεκτρικής Αξιοπιστίας των Συστημάτων Αμερικής-Καναδά (NERC) καθώς και το Συμβούλιο Ηλεκτρικής Αξιοπιστίας Συστήματος του Τέξας (ERCOT), ώστε να προκύψουν οι τεχνικές λεπτομέρειες για την απαραίτητη αναβάθμιση της στιβαρότητας του Συστήματος για την αποφυγή επανάληψης της απώλειας ελέγχου του.
Αυτά που παίζουν ρόλο σε ένα ταχέως εξελισσόμενο συμβάν είναι αφενός οι ρυθμίσεις προστασίας στον εξοπλισμό και αφετέρου η ετοιμότητα αντίδρασης των λειτουργών στα Κέντρα Ελέγχου του Συστήματος. Δηλαδή, είναι κρίσιμο το να έχουν οι λειτουργοί αυτοί έγκαιρη προειδοποίηση ότι κάτι το σοβαρό είναι προ των πυλών.
Τα τελευταία χρόνια προωθούνται ερευνητικά προγράμματα για ανάπτυξη εργαλείων ψηφιακής ανάλυσης «μεγάλου όγκου δεδομένων» (big data analysis), που θα προειδοποιούν νωρίς τους λειτουργούς του Συστήματος για επικείμενη κατάσταση εκτάκτου ανάγκης, ώστε έγκαιρα να παίρνουν μέτρα αποφυγής ενός μπλάκαουτ. Ένα τέτοιο ερευνητικό πρόγραμμα παρουσιάστηκε τον Σεπτέμβριο του 2019 στο Εμπορικό και Βιομηχανικό Επιμελητήριο Ηρακλείου, στο πλαίσιο του 13ου Διεθνούς ετήσιου Συνεδρίου DEMSEE.
Η κλιματική αλλαγή καθιστά τα ακραία καιρικά φαινόμενα μια νέα πραγματικότητα στον πλανήτη μας. Για αυτό και τα τεχνικά μέτρα θωράκισης των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας, απέναντι στα φαινόμενα αυτά, είναι σήμερα περισσότερο από ποτέ απολύτως απαραίτητα.
* Ο Θαλής Μιχ. Παπάζογλου είναι Phd, αφυπηρετήσας τακτικός Καθηγητής Α’ Βαθμίδας Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας, έχει τιμηθεί για την πολυετή συμβολή του στα θέματα Λειτουργίας και Ελέγχου Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με το κορυφαίο Βραβείο Τεχνικής Επιτροπής του Διεθνούς Συμβουλίου Μεγάλων Δικτύων Ηλεκτρισμού (CIGRE)