Το μπλακ άουτ στην Ιβηρική Χερσόνησο πριν από δύο εικοσιτετράωρα ήρθε ως μια υπενθύμιση ότι η ενεργειακή μετάβαση θα πρέπει να συνοδεύεται από σοβαρές επενδύσεις σε δίκτυα, αποθήκευση και τεχνολογίες πρόβλεψης.
Εν αναμονή της επίσημης έκθεσης για τα αίτια της μαζικής διακοπής ρεύματος που προκάλεσε σοβαρά προβλήματα στην Ισπανία και τη Πορτογαλία, τρεις Ελληνες καθηγητές μιλούν για τους κινδύνους που πρέπει να ληφθούν υπόψη, τονίζοντας την ανάγκη το ενεργειακό σύστημα της χώρας μας να γίνει πιο ασφαλές και ανθεκτικό.
Κίνδυνος πιθανός και για την Ελλάδα
Ο καθηγητής Φυσικής Περιβάλλοντος και Κλίματος στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής της Ε.Ε. για την Κλιματική Αλλαγή, Κωνσταντίνος Καρτάλης, ξεκαθαρίζει ότι η εξήγηση που δόθηκε αρχικά για το σπάνιο ατμοσφαιρικό φαινόμενο δεν θα μπορούσε να ευσταθεί. Στη συνέχεια τονίζει ότι η υπερβάλλουσα παραγωγή από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) σε σχέση με τη ζήτηση μπορεί να οδηγήσει σε ανισορροπία του δικτύου, εφόσον δεν έχει υπάρξει η κατάλληλη διαχείριση.
«Στην περίπτωση του μπλακ άουτ στην Ισπανία, φαίνεται ότι η αιτία ήταν μια αστοχία στη γραμμή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας που οδήγησε στην απόρριψη της ροής φορτίου. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να υπάρχει μειωμένη προσφορά έναντι της ζήτησης, δηλαδή μια κρίσιμη ανισορροπία» προσθέτει.
Ενας τέτοιος κίνδυνος είναι πιθανός και για την Ελλάδα, εξηγεί ο καθηγητής Κων/νος Καρτάλης, τονίζοντας πως οι διασυνδέσεις και τα συστήματα αποθήκευσης στη χώρα μας δεν βρίσκονται στο απαιτούμενο επίπεδο.
Εάν διαπιστωθεί ότι η αυξανόμενη διείσδυση ΑΠΕ και οι περιορισμένες διασυνδέσεις ήταν οι αιτίες αυτής της μαζικής διακοπής ρεύματος, τότε πόσο κοντά βρίσκεται η Ελλάδα σε έναν αντίστοιχο κίνδυνο; «Είναι πιθανός, καθώς οι διασυνδέσεις και τα συστήματα αποθήκευσης δεν βρίσκονται στο απαιτούμενο επίπεδο. Το γεγονός αυτό οδηγεί συχνά στην αποκοπή μονάδων ΑΠΕ από το δίκτυο και στη μείωση της παροχής τους. Αλλωστε αυτό συνέβη προς το τέλος της Μεγάλης Εβδομάδος και σε έναν βαθμό συνεχίζεται», απαντά ο κ. Καρτάλης, τονίζοντας πάντως πως δεν πρέπει να δαιμονομοποιούμε τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. «Δεν ευθύνονται οι ΑΠΕ για το γεγονός ότι δεν υποστηρίζονται από τις κατάλληλες υποδομές, την ίδια ώρα μάλιστα που διεκδικούμε την αύξηση της ενσωμάτωσής τους στο δίκτυο».
Το φαινόμενο της πάπιας
Ο καθηγητής Θεοχάρης Τσούτσος, διευθυντής του εργαστηρίου Ανανεώσιμων και Βιώσιμων Ενεργειακών Συστημάτων στη Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης, εξηγεί πως τα τελευταία χρόνια οι διαχειριστές και οι παραδοσιακοί παραγωγοί ενέργειας συνηθίζουν να αποδίδουν προβλήματα αυτού του είδους στην πράσινη ηλεκτροπαραγωγή.
«Δεν μπορεί ωστόσο να αποκλειστεί αυτό το ενδεχόμενο, ειδικά μετά τις ανακοινώσεις του Ισπανού διαχειριστή. Για παράδειγμα ιδιαίτερα για μεγάλης κλίμακας μονάδες φωτοβολταϊκής ηλεκτροπαραγωγής, η απότομη μείωση της ηλιοφάνειας λόγω φυσικών φαινομένων συνδέεται σχεδόν γραμμικά με την παράλληλη μείωση της ηλεκτροπαραγωγής κατά το ίδιο χρονικό διάστημα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα είτε να δημιουργηθεί προσωρινό έλλειμμα στη ζήτηση είτε όταν εκλείψει το αίτιο, το δίκτυο να υπερφορτωθεί πάρα πολύ γρήγορα. Πρόκειται για το φαινόμενο της πάπιας στη γλώσσα των ΑΠΕ», λέει στην «Κ».
Εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία
Για τον Νίκο Χατζηαργυρίου, ομότιμο καθηγητή της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ, δεν υπάρχει κάποια ιδιαίτερη ένδειξη ότι το συμβάν οφείλεται σε υπερβολική παραγωγή Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Επίσης, κατά τον ίδιο, δεν είναι προφανές πώς ένα τέτοιο φαινόμενο θα επηρέαζε τη λειτουργία των συστημάτων της Ιβηρικής Χερσονήσου εάν δεν υπήρχε ανταλλαγή ενέργειας με το γαλλικό σύστημα.
«Προβλήματα μπλακ άουτ είναι δυνατό να συμβούν σε κάθε σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, όπως έχει δείξει η ιστορία των συστημάτων διαχρονικά, συμπεριλαμβανομένου του ελληνικού», τονίζει ο κ. Χατζηαργυρίου, εξηγώντας πως η διατήρηση της ασφάλειας λειτουργίας ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί μια εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία.
Οι ίδιες οι μονάδες ΑΠΕ μπορούν να προσομοιώσουν σε κάποιο βαθμό τη λειτουργία των θερμικών μονάδων παρέχοντας ευελιξία στην παρακολούθηση των μεταβολών της παραγωγής και του φορτίου.
«Απαιτεί την ισορροπία μεταξύ παραγωγής και φορτίου και την ευστάθεια των τάσεων και των γωνιών τους στο σύστημα κατά την κανονική λειτουργία του και ύστερα από διαταραχές. Η διείσδυση των ΑΠΕ λόγω της στοχαστικής παραγωγής τους και της διασύνδεσής τους μέσω ηλεκτρονικών μετατροπέων, που έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της αδράνειας του συστήματος, περιπλέκει τα σχετικά φαινόμενα. Αυτό δεν σημαίνει βέβαια ότι για να διατηρηθεί η ευστάθεια θα πρέπει το σύστημα να επιστρέψει στην παραγωγή ενέργειας από θερμικές μονάδες, ούτε ότι δεν υπάρχουν σήμερα τεχνολογίες που μπορούν να ενισχύσουν την ευστάθεια του συστήματος απέναντι σε διαταραχές», σημειώνει ο ίδιος, προσθέτοντας πως οι ίδιες οι μονάδες ΑΠΕ μπορούν να προσομοιώσουν σε κάποιο βαθμό τη λειτουργία των θερμικών μονάδων παρέχοντας ευελιξία στην παρακολούθηση των μεταβολών της παραγωγής και του φορτίου.
Σημαντικές υπηρεσίες ευελιξίας πάντως, τονίζει ο καθηγητής, μπορούν να προσφέρουν και οι διασπαρμένες μονάδες παραγωγής, αποθήκευσης ή και διακοπτόμενα φορτία στα δίκτυα μεταφοράς και διανομής. «Οι μονάδες αποθήκευσης ωστόσο είναι κάτι που λείπει από το σημερινό ελληνικό σύστημα», σημειώνει και εξηγεί ότι «η επιτυχής ενεργοποίηση της ευελιξίας αυτών των πόρων απαιτεί τον καλό συντονισμό των διαχειριστών μεταφοράς και διανομής, την τεχνική δυνατότητα ελέγχου των πόρων και το κατάλληλο πλαίσιο λειτουργίας της σχετικής αγοράς ευελιξίας».
Ο ρόλος της Τεχνητής Νοημοσύνης
Παρά τα σχέδια έκτακτης ανάγκης που διαθέτει ο Ανεξάρτητος Διαχειριστής Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΑΔΜΗΕ) για να διαχειριστεί καταστάσεις ανασφαλούς κατάστασης λειτουργίας του συστήματος, είναι κρίσιμο, τονίζουν οι ειδικοί, να ενισχυθεί με κάθε τρόπο η ασφάλεια λειτουργίας των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας.
«Αν και δεν υπάρχει τρόπος με τον οποίο μπορούν να αποκλειστούν οι πιθανότητες μπλακ άουτ, υπάρχουν σίγουρα τρόποι ενίσχυσης της ασφάλειας λειτουργίας του συστήματος. Θα πρέπει καταρχάς να διατίθεται η κατάλληλη εφεδρεία από ευέλικτες μονάδες και άλλους ευέλικτους πόρους σε αντίστοιχους χρόνους ενεργοποίησής τους μέσω της λειτουργίας των αντίστοιχων αγορών», τονίζει ο κ. Χατζηαργυρίου, φέρνοντας ως παράδειγμα εξελιγμένα τεχνολογικά εργαλεία τα οποία μπορούν να εκτιμήσουν σε πραγματικό χρόνο τη δυναμική ασφάλεια του συστήματος σε περίπτωση διαταραχών και να καθοδηγήσουν τους χειριστές για την επαναφορά του συστήματος σε ασφαλή κατάσταση λειτουργίας.
«Η εφαρμογή τεχνικών Τεχνητής Νοημοσύνης, που έχει αρχίσει να ενεργοποιείται σε τέτοια συστήματα, μπορεί σε τέτοιες περιπτώσεις να προσφέρει σημαντική βοήθεια στους χειριστές», καταλήγει.
Ενα μάθημα που δίνεται στην πράξη
Την ώρα που η πράσινη ηλεκτροπαραγωγή τρέχει με πολύ μεγάλη ταχύτητα, η αναβάθμιση των υποδομών δεν έχει ακολουθήσει τους ίδιους ρυθμούς. Ο καθηγητής Θεοχάρης Τσούτσος σημειώνει ότι η εθνική προτεραιότητα μέχρι σήμερα δεν έχει δοθεί στην ανάπτυξη των αναγκαίων υποδομών, που είναι και το ζητούμενο.
«Το δίκτυο της χώρας μας διαφέρει από το ισπανικό, καθώς αποτελείται από ένα κύριο και πολλά μικρά νησιωτικά υποσυστήματα αυτόνομα ή διασυνδεδεμένα, τα οποία ωστόσο, χρειάζονται άμεση αναβάθμιση. Ο ταχύς ρυθμός μεγέθυνσης της πράσινης ηλεκτροπαραγωγής κατά την τελευταία δεκαετία δεν ακολούθησε αντίστοιχα τον ρυθμό αναβάθμισης των δικτύων τόσο τεχνικά –πιο έξυπνα– όσο και πιο εκτεταμένα. Δεν υπήρξε στην ουσία κάποια υποστήριξη. Η εθνική προτεραιότητα δόθηκε στην επιδότηση της ηλεκτροπαραγωγής, είτε στην τιμή του παραγωγού είτε στο κόστος προμήθειας των συστημάτων και λιγότερο στην ανάπτυξη των αναγκαίων υποδομών. Επιπλέον, ας μην ξεχνάμε την αντίσταση από τις τοπικές κοινωνίες, ιδιαίτερα σε τουριστικές περιοχές, απέναντι στην επέκταση των δικτύων», τονίζει προσθέτοντας πως «σε ορισμένες περιόδους, ειδικά το μεσημέρι, το δίκτυο λειτουργεί σχεδόν εξ ολοκλήρου με ΑΠΕ, χωρίς πάντως μέχρι σήμερα να έχει παρουσιάσει τόσο σοβαρά προβλήματα».
Το δίκτυο της χώρας μας διαφέρει από το ισπανικό, καθώς αποτελείται από ένα κύριο και πολλά μικρά νησιωτικά υποσυστήματα αυτόνομα ή διασυνδεδεμένα, τα οποία ωστόσο, χρειάζονται άμεση αναβάθμιση.
Μέχρι σήμερα, η εμπειρία γύρω από το θέμα των επιπτώσεων στην ασφάλεια των δικτύων από την «πρωτοκαθεδρία» των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας βρίσκεται ακόμη στην αρχή. Το μπλακ άουτ στην Ιβηρική Χερσόνησο μπορεί να προκάλεσε μέσα σε ένα 24ωρο τεράστια προβλήματα και οικονομικές απώλειες, ωστόσο –εφόσον τελικά επιβεβαιωθεί η αιτία της υψηλής διείσδυσης ανανεώσιμων– θα μπορέσει να καταγραφεί ως ένα μάθημα που δίνεται στην πράξη.
«Το θέμα της διείσδυσης των ΑΠΕ είναι νέο. Η δομή των συστημάτων ηλεκτροπαραγωγής έχει αλλάξει τις δύο τελευταίες δεκαετίες προς το καλύτερο, ειδικά για το περιβάλλον. Μέχρι σήμερα, ωστόσο, ένα μεγάλο μέρος της εμπειρίας μας υπήρξε αποτέλεσμα μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης περιορίζοντας την πρακτική μας γνώση. Πλέον, συνεχίζουμε να μαθαίνουμε από πραγματικά γεγονότα», σημειώνει ο κ. Τσούτσος.
Κεντρική φωτογραφία: AP/Manu Fernandez
