Двадцать восьмого апреля случился самый масштабный в Европе в нынешнем веке блэкаут. Испания и Португалия полностью лишились электроснабжения, перебои с электричеством наблюдались и на юге Франции.
Были остановлены железнодорожное и авиасообщение, встало метро (пришлось в темноте эвакуировать пассажиров из тоннелей), вырубились телефонные сети и интернет-сервисы, остановились насосные канализационные станции, погасли светофоры на дорогах. Общее число затронутых аварией людей превысило 58 млн. Нормальную работу энергосистемы в высокоразвитом регионе богатой, благополучной Европы удалось восстановить только через десять (!) часов.
Но самое удивительное в этой истории то, что Пиренеи остались без света не вследствие дефицита генерирующих мощностей, а из-за их избытка. Восемь гигаватт «лишней» солнечной генерации в считаные секунды обрушили электрическую сеть полуострова.
Вот как развивались события в испанской энергосистеме в то злополучное утро. С 8:15 до 11:30, за три с небольшим часа, мощность, выдаваемая солнечными электростанциями, увеличивается почти с нуля до без малого 20 ГВт. При этом по достижении утреннего пика около восьми утра совокупное энергопотребление начинает снижаться. У операторов энергосистемы стоит задача «убрать» перепроизводство энергии. Мощностью АЭС особо не поиграешь: она сохраняется на уровне 3,4 ГВт, мощность ГЭС гасится чуть ли не втрое (с 2,5 до 1,0 ГВт), самые маневренные ТЭС — на газе, угле, мусоре и мазуте — снижают выработку с 6 до 2 ГВт. Операторам помогает ветер — он продолжает успокаиваться и выработка на ветряных станциях снижается вполовину: с 5,0 до 2,5 ГВт. Выработка на всех прочих генерирующих мощностях, включая гибридные, когенерацию и распределенные источники, падает с 8 до 3 ГВт. Но вся эта подстройка позволяет компенсировать в общей сложности лишь 12 ГВт. Навес из примерно 8 ГВт «лишней» солнечной энергии нужно куда-то пристроить. На полную мощность включаются — в режиме аккумулирования — ГАЭС: они забирают чуть более 3 ГВт, еще 4,3 ГВт уходит на экспорт в энергосистемы соседей: 2,65 ГВт получает Португалия, 868 МВт — Франция и 782 МВт — Марокко. К 12:30 система почти сбалансирована: суммарная выработка за вычетом экспорта и накопления на ГАЭС составляет 26434 МВт, фактический спрос — на 5% меньше, 25184 МВт. Разница вполне укладывается в текущий процент потерь. Но понятно, что система работает «на тоненького»: малейший сбой грозит неприятностями.
И этот сбой происходит. Ровно в 12:30 практически одновременно вертикально падают и выработка, и спрос на энергию. Тепловые, атомные и гидроэлектростанции были отключены от системы полностью, а отбираемая с солнечных электростанций мощность за секунды схлопнулась с 18 до 8 ГВт. Что именно послужило триггером этих пертурбаций, официально так и не было объявлено. Аналитики рассматривали в качестве возможных триггеров коллизии скачок ветрогенерации, а также выход из строя в результате пожара одной из высоковольтных ЛЭП на границе между Испанией и Францией, что могло снизить возможность вынужденного сброса избыточной энергии северному соседу.
Как бы то ни было, в сети начались отклонения частоты тока от стандартных 50 Гц, а дальше, дабы не сжечь все технические устройства «по обе стороны проводов», вступила в свои права автоматика — системы релейной защиты. Причем поскольку принудительно были отключены и потребители энергии, и генерирующие мощности, частота скакала в обе стороны от заветных 50 Гц.
Техногенное событие на Пиренеях обнажило несовершенство испанской энергосистемы. А именно ее неспособность устойчиво работать с высокой и растущей долей принципиально волатильных, не подлежащих управлению и достаточному накоплению возобновляемых источников энергии: солнечных и ветровых электростанций.