Start ze tmy jako plán, o kterém doufáme, že zůstane na papíře

Blackout neboli výpadek soustavy je situace, kdy se celá elektrizační soustava, její část nebo významná oblast nachází v beznapěťovém stavu. K rozpadu soustavy dochází obvykle po významném výpadku či výpadcích (většinou kaskádovitých) přenosových a výrobních zařízení. Výsledkem může být ostrovní provoz, přechod elektráren na vlastní spotřebu, což technicky znamená, že se blok odpojí od sítě a napájí pouze sám sebe. Následuje napěťový nebo frekvenční kolaps. Tolik oficiální definice.

Že rozsáhlé výpadky dodávek elektrického proudu nejsou jen vymyšleným pojmem, dobře vědí i obyvatelé České republiky. Stále častěji se vyskytující vichřice a orkány na našem území už několikrát od přísunu elektřiny odřízly tisíce obyvatel. Svět ale zná ještě mnohem horší případy. V červenci 2012 zasáhl blackout téměř tři čtvrtě miliardy Indů, tedy zhruba 10 % celosvětové populace. V roce 2005 se do tmy ponořilo 100 milionů obyvatel Indonésie. Avšak ani Evropa není vůči rozsáhlým výpadkům dodávek elektrické energie imunní. Hned 55 milionů lidí žijících v Itálii, Rakousku, Švýcarsku, Slovinsku a Chorvatsku v roce 2003 poznalo na vlastní kůži, jak žili jejich předci ještě začátkem 19. století.

V případě blackoutu nejde jen o to, že by se v ledničkách zkazily potraviny a lidé by neměli přístup na internet. Nejpozději do 32 hodin po výpadku elektřiny by došlo i k přerušení dodávek pitné vody. Ještě předtím by ulice měst zachvátil chaos, protože by nefungovaly semafory. Kdo by si chtěl na benzínových stanicích dotankovat palivo, ten by měl smůlu. V obchodech by nebylo čím zaplatit, protože mimo provoz by byly terminály i bankomaty. Postupem času by města ovládl zločin. To vše není příběh z nějakého laciného hollywoodského hororu, ale reálná hrozba, která nás může potkat prakticky kdykoliv.

I proto mají zodpovědné instituce připravené scénáře, které mají případným blackoutům zabránit nebo alespoň minimalizovat jejich dosah. Vždyť příčin, které je mohou způsobit, je požehnaně. Námraza, silný vítr, bouře nebo celkové přetížení soustavy může vést k tomu, že astronauti na ISS budou jen nevěřícně koukat, kam se poděl jindy rozzářený evropský kontinent...

Aby se tedy výpadkům dodávek elektrické energie zabraňovalo, musí v energetické soustavě panovat rovnováha: "V této soustavě, která má několik napěťových hladin, musí být stejná výroba jako spotřeba," zdůrazňuje Milan Prokop z elektrárny Sev.en EC ve Chvaleticích. "Jestliže je nižší výroba, tak klesá kmitočet a naopak, kmitočet se zvedá a zvedají se tak i otáčky jednotlivých strojů. To je frekvenční nerovnováha. Napěťová nerovnováha je, když je soustava příliš vytížená a klesá napětí," vysvětluje expert.

Jakmile se objeví první varovné signály, pracovníci v energetice vědí, co mají dělat: "Při klesající frekvenci nebo napětí se stroje vyrábějící elektřinu začnou odpojovat a na druhé straně se začínají odpojovat jednotlivé spotřebiče. Rovnováha je zaručena určitými službami, kdy se elektřina nakupuje od jednotlivých elektráren. Při zvýšeném kmitočtu elektrárny trochu sníží výkon a naopak."

Důležitou úlohu v celém procesu hraje ČEPS. "Přenosová soustava za tyto služby platí. Nasmlouvá si například 10 megawatt primární regulace a jednotlivé elektrárenské bloky se poté regulují podle aktuální situace. Takto vypadá tzv. primární regulace. Sekundární regulace probíhá přímo na ČEPSu, i oni si mohou regulovat výkon jednotlivých bloků. Energetici mají k dispozici i terciální regulaci, která je spíše dlouhodobější," nastiňuje Milan Prokop.

Podstatné je rovněž to, jakým způsobem se elektrická energie vyrábí. V našich končinách je produkce elektřiny závislá především na uhlí a na jádru, v menší míře na vodě. Stále více se však využívají i sluneční a větrné elektrárny. "U solárních elektráren vše funguje jednoduše: když je dostatek slunečního svitu, tak vyrábějí a dodávají do sítě a mají zaručený výkup. Větrné elektrárny jsou na tom podobně," říká Milan Prokop a pokračuje: "Jimi vyrobenou elektřinu je poté nutné regulovat. Regulace probíhá třeba pomocí vodních elektráren, protože ty jsou schopné najet poměrně rychle na určitý výkon. A na jemnější regulaci je výkon nakupován od uhelných elektráren."

A jak by tedy energetici postupovali v případě blackoutu? "Blackout může nastat ve chvíli, kdy se rozpadne síť, například když se v ní přetíží trafa."  Vypínače ji poté vyřadí z provozu. "Pro tuto eventualitu má ČEPS několik scénářů. Záleží na tom, zda by blackout proběhl na celostátní úrovni nebo na menší či dokonce ještě větší části Evropy. Nejhorší scénář je, kdyby vypadla celá Evropa, což je sice nepravděpodobné, ale možné je vše," upozorňuje Milan Prokop.

Přenosová soustava má vůči velkým výpadkům plán obrany, ve kterém se počítá jak s regulacemi, tak s případným vypnutím velkých spotřebitelů, například průmyslových podniků. "Plán obrany funguje na principu n-1. To znamená, že když vypadne jedno vedení, ty další jej musí být schopné nahradit. To samé platí, když vypadne jeden transformátor či jedna elektrárna. S tím vším by si přenosová soustava měla umět poradit." Že k záchvěvům občas dochází, potvrzují i další slova Milana Prokopa: "Občas jsou velké přetoky elektrické energie z Německa a v některých chvílích už se celá situace ocitla na hraně."

I kdyby přece jen k rozsáhlému výpadku došlo, energetici by nastartovali plán obnovy. V něm jsou přesně popsány zdroje, které by začaly vyrábět elektrickou energii jako první. "Jsou to zdroje, kterým se podařilo udržet na otáčkách. Sice jsou odpojené od soustavy, ale jsou funkční," upřesňuje Milan Prokop. "Pokud se žádný zdroj v provozu neudrží, použije se zdroj ze zahraničí. A když by ani toto řešení nebylo možné použít, tak pro tento případ jsou vyčleněny blackstartové stroje, což jsou vodní elektrárny."  V České republice je do této kategorie zařazena například vodní elektrárna Orlík nebo přečerpávací elektrárna Dlouhé stráně. "Tyto elektrárny jsou schopné se nastartovat, aniž by potřebovaly brát napětí z jiných zdrojů." Po svém uvedení do provozu žargonem energetiků "podávají" napětí na některou z uhelných elektráren. Když vše půjde následně dobře, tak napětí se poté jako domino šíří do dalších výroben elektřiny.

"ČEPS tomu říká bloky obnovy soustavy, které by najížděly jako první. Mezi ně patří bloky elektrárny ve Chvaleticích. Těm by primární energii dodala orlická elektrárna, ovšem nedávno proběhl úspěšný test i s Dlouhými stráněmi. Najetí jednoho bloku v elektrárně Chvaletice trvá okolo 3-4 hodin. A až by se elektrárna rozjela, postupně by předala napětí i dalším výrobnám elektřiny," dodává Milan Prokop. I když scénář plánu obnovy má jasné body a působí stabilně, je přece jen lepší doufat, že zůstane pouze na papíře.