16 апреля 2025 года Испания отрапортовала о том, что впервые внутренний спрос на электроэнергию был удовлетворён за счёт ВИЭ. Правда, тут имел место быть некий мухлёж: во-первых, в ВИЭ входят и вполне традиционные ГЭС с ГАЭС, которые к «зелёной повестке» имеют достаточно условное отношение (к ним у борцов за экологию имеются свои вопросы), во-вторых, ТЭС/АЭС таки работали, как бы на экспорт (например, португалы накачали на 20 ГВт*час, или 833 МВт среднесуточной мощности). В общем, традиционная генерация никуда не делась, хотя и изрядно ужалась.
Для Португалии же подобное явление новостью вообще не является (не говоря уже о какой-нибудь Норвегии) – там установленная мощность ГЭС сопоставима с потреблением, т.е. с учётом ВЭС (а уж наличие-то ветра в расположенной на берегу океане стране куда более вероятно, чем в континентальной Румынии) у них это происходит сплошь и рядом. К тому же рядом источник халявной дневной электроэнергии, а в стране очень развиты ГАЭС – можно сказать, что в прыжке единомоментно они могут закрыть до трети потребления.
Хорошо ли это – вопрос риторический. Очевидно, что владельцы АЭС и ТЭС от этой новости остались не в восторге, потому что перебить ценник ВИЭ они явно не могут, да и сбагрить вырабатываемую электроэнергию за бугор тоже не получится, во-первых, пропускная способность трансграничных линий весьма не большая, а во-вторых, соседи (Франция и Марокко) – сами нетто-экспортёры электроэнергии.
Неудивительно, что в таких условиях АЭС и ТЭС начали останавливать, как в течении суток (это больше к ТЭС), чтобы не конкурировать с почти халявной солнечной электроэнергией, так и вообще (а это больше к АЭС, на 28.04.2025 работали 3 энергоблока из 7, причём из этих 4 неработающих только один был на плановом обслуживании). Посмотрим, как суточные изменения генерации выглядели 28.04.2025.
Более продвинутые испанцы отчитываются перед ENSTO-E раз в 15 минут, а португальцы – только раз в час, это для понимания, почему данные даются не синхронно.
На утро 28.04.2025 (7:00) генерация Португалии была представлена ВЭС (3171 МВт, 45,2% от общей генерации), ГЭС (3204 МВт, учитывая насосный режим ГАЭС, 45,7%), ТЭС (601 МВт, 8,6%) и даже СЭС (8 МВт, 0,1%), всего – 7009 МВт. Можно сказать, что утром это была вполне себе управляемая энергосистема, пусть и со значительной долей ветровой генерации.
В Испании же на 7:30 картина была такая: ВЭС – 5596 (22,4%) МВт, АЭС – 3384 (13,5%) МВт, СЭС – 488 (2,0%) МВт, ГЭС – 9372 (37,5%) МВт (тоже включая работу ГАЭС), ТЭС – 6100 (24,4%) МВт, всего – 25008 МВт. В общем, и тут всё выглядит неплохо.
Наличие в столь ранний час ощутимой солнечной генерации (вообще она там круглые сутки видна) говорит о том, что на СЭС системы накопления электроэнергии таки присутствуют, в добавку к вполне традиционным ГАЭС).
Но тут восходит солнце и начинает как на дрожжах расти генерация СЭС. До аварии ситуация с генерацией меняется кардинально.
На 12:00 состав португальской генерации такой: ВЭС – 839 (-2332 к утренним показателям, 46,1%, здесь и далее - от общей генерации на данный момент) МВт, СЭС – 1213 (+1205, 66,7%) МВт, ГЭС – -702 (-4608, -38,6%) МВт, ТЭС – 453 (-148, 24,9%) МВт, всего – 1818 МВт. Фактически португальская система на тот момент утратила управляемость, практически полностью положившись на ВИЭ и импорт из Испании (на момент аварии – 2652 МВт).
Это отразилось на результатах блэкаута – в Португалии он носил куда более глобальный характер.
В самой Испании на 12:30 расклад был такой: ВЭС – 3416 (-2180, 11,7%) МВт, АЭС – 3384 (0, 11,6%) МВт, СЭС – 19340 (+18852, 66,3%) МВт, ГЭС – 124 (-9248, 0,4%) МВт, ТЭС – 2816 (-3284, 9,7%) МВт, всего – 29160 МВт. Ситуация, конечно, не португальская, но с управляемыми мощностями тоже всё плохо.
Уже непосредственно перед блэкаутом начали проявляться признаки неблагополучного состояния энергосистемы – в отдельных регионах начались серьёзные колебания частоты.
Частота, хоть и является общесистемным параметром, выдерживается различными генераторами отнюдь не со 100% точностью (такое возможно только при жёсткой связи). Другое дело, что в нормально работающей мощной энергосистеме, генераторы-отщепенцы быстро загоняются в общее стойло. А вот что происходит в ненормальной – продемонстрировали наглядно.
Как видим, сначала (в районе 12:03 – 12:08) частота «погуляла» в районе Порту и Малаги, потом, уже более серьёзно (в районе 12:19 – 12:22) – в районе Малаги. Фактически энергосистема начала прямо указывать на недостаток регулирующих мощностей и недостаточную связность. По уму, системный оператор должен был уже срочно вводить в дело тепловую генерацию. Вопрос, правда, были ли у него такие права и возможности – в той же Андалузии (Малага), где установленная мощность только крупных ТЭС составляет 6591 МВт (т.е. больше чем в два раза, чем на тот момент работало по всей Испании), на 8 станций приходится 5 владельцев, очевидно, просто жаждущих пораздавать электроэнергию на халяву.
Тут надо отметить, что дело пахло керосином уже давно – в декабре 2024 года внезапно оказалось, что солнце иногда не светит и ветер не дует, а если вывести в ремонт два атомных энергоблока (2,06 ГВт), то энергосистеме становится не хорошо. А уже в апреле (22 и 24) происходили инциденты связанные с отключением ответственных потребителей (НПЗ и участка ж/д). Нужно отметить, что все эти инциденты играли против правильных действий оператора в произошедшей аварии.
Само же действо началось в 12:32:57 по местному времени, когда произошло отключение некой генерации на юге Испании (фиолетовый овал).
Почему генерации и почему на юге? Всё просто, смотрим график изменения частоты в разных точках. Первые два отмечают резкое падение частоты, т.е. изменения баланса генерации/потребления в сторону потребления – это следует трактовать, как разовое отключение серьёзной (сотни мегаватт) генерации. Элементы энергосистемы (в данном случае, синхронные генераторы, вращение которых собственно и задаёт частоту), естественно, сильнее реагируют на близко происходящее событие, чем на более удалённое. Исходя из того, что в Малаге частота провалилась сильнее и быстрее всего, в Порту – слабее, а в Бельфоре фактически никак, можно локализовать аварию как юг Испании, благо кандидатов там хватает. Резкий же отскок частоты фиксирует реакцию АРЧВ (автоматического регулятора частоты вращения) какой-то, опять близкорасположенной, турбины ТЭС.
На роль этой аварии не могут претендовать какие-либо возможные аварии на трансграничных линиях: в данный момент из Испании во все стороны шёл экспорт электроэнергии, т.е. подобная авария изменила бы баланс в сторону генерации, соответственно, повышения частоты. Ну а французские линии ещё и примерно посередине между Малагой и Бельфором, т.е. это событие отразилось бы и у французов.
Далее, 18 секунд идут затухающие качания (фиолетовые кривые показывают амплитудные значения), при этом частота продолжает падать, т.е. недостаток генерации не только не компенсируется, но понемногу растёт. Это подтверждает ранее высказанный тезис - в системе тупо нет свободного оперативного резерва мощности.
Интересно отметить, что частота в весьма удалённой от Испании Риге ходит прямо в противофазе. Это только кажется непонятным, если не знать, что электромагнитная волна промышленной частоты имеет длину около 6000 км, т.е. в районе 3000 км у неё как раз противофаза. Теперь можно померять примерное расстояние между Малагой и Ригой…
На всякий случай – графики частот так сильно отличаются визуально из-за сильно отличающихся масштабов.
Пушистый северный зверёк приходит в 12:33:16,5 (красный овал), когда опять же на юге Испании вылетает ещё более крупная мощность, с этого начинается каскад отключений, в 12:33:18 вылетает ещё что-то (рыжий овал), уже примерно посередине между Малагой и Порту (предположительно – АЭС Альмарас). Потом сыпется всё более-менее крупное (зелёные овалы), скорее всего, включая остатки регулирующих мощностей. В 12:33:20,5 частота долетает до 49,5 герц, что возможно является нижней границей настроек инверторов СЭС и ВЭС – они начинают тоже отключаться (голубой овал), энергосистеме как единому целому приходит каюк: в 12:33:21 автоматика отключает Испанию от Франции (синий овал). Далее делительная автоматика спасает счастливчиков (в строю остаётся примерно 25% потребителей в Испании, и 2-3% в Португалии).
На 15:15 в Испании работало: ВЭС – 2284 (-862 к уровню на 12:30, 27,6%) МВт, АЭС – 0 (-3384) МВт, СЭС – 4884 (-14456, 58,9%) МВт, ГЭС – 468 (+344, 5,6%) МВт, ТЭС – 604 (-2212, 7,3%) МВт, всего – 8288 МВт.
Тепловая генерация, скорее всего – это изолированные части (острова и эксклавы в Африке), т.е. на континенте она, как и АЭС, обнулилась (практически, кроме совсем уж мелочовки) полностью.
Управляемостью тут и не пахнет, но это отдельные острова плюс то, что переподключилось к французам.
У португальцев ситуация хуже:
На 17:00 в наличии: ВЭС – 0 (-839 к уровню на 12:00) МВт, СЭС – 1 (-1212, 0,9%) МВт, ГЭС – 14 (+688, 12,1%) МВт, ТЭС – 99 (-354, 85,3%) МВт, всего – 116 МВт. Португальский пушной зверёк выдался явно крупнее испанского.
Остальная Европа отделывается лёгким испугом – волна хоть и уходит туда, но оперативно гасится с ликвидацией дисбаланса генерации/потребления (синяя и зелёные кривые загибаются вверх – частота растёт, избыток потребления уменьшается). Происходит ряд местных отключений, но не более того.
Пиренейские же страдальцы начинают приходить в себя примерно через три часа (Испания) или даже позже (в Португалии серьёзные включения пошли уже совсем вечером). Испанские АЭС, естественно, ушли в ноль, поэтому вытаскивают энергосистему ТЭС и ГЭС. Португальцы налегают на ГЭС и ГАЭС, у них ситуация даже получше – авария практически обнулила ВИЭ, поэтому под ногами никто не путается.
Уровень потребления в Испании восстановился уже на следующий день – сказалась большая установленная мощность тех же ТЭС, которые компенсировали выбывшие АЭС (они тоже не задержались – уже с 22-45 29.04.2025 начал разгоняться первый реактор). Португальцы тоже быстро пришли в норму, причём, похоже, испанский импорт они резко уменьшили…
Подбросить автору денех через Бусти, или более традиционно (2202 2069 3287 7165, Сбер, Алексей). Напоминаю, что у меня есть телеграм-канал.