Před třemi lety zachránily Evropu před blackoutem velké elektrárny

Portugalsko čerstvě převzalo otěže Evropské unie a Británie se definitivně vymanila z její ohlávky. Trumpovi „hooligans“ zaútočili na Kapitol Spojených států amerických. A Evropská komise schválila podmíněnou registraci vakcíny společnosti Moderna. Do takového světa se probudil rok 2021. A všechny zmíněné (objektivně celkem zásadní) události mohla rázem zcela překrýt jedna echt jobovka – historicky první kompletní evropský blackout. Co se to tenkrát vlastně stalo? Jak moc chybělo k tomu, abychom šli skutečně do tmy? A jaká opatření udělala Evropa, aby v budoucnu předešla ještě dramatičtějším situacím?

Ernestinovo. Zanedbaná vesnice na východě Chorvatska, kousek pod Osijekem, těžko hledat na mapě méně zajímavou lokalitu. Za severními humny však leží důležitý prvek energetické infrastruktury – první 400kV rozvodna v Chorvatsku, přes níž vede přenosová trasa mezi Záhřebem a maďarským Pécsem. Dějiny tudy kráčely už při válce v Jugoslávii na začátku 90. let, kdy bylo zařízení na dlouhých 12 let zničeno.  

Na začátku roku 2021 se tu „jen“ rozpojily dvě přípojnice nadproudovou ochranou. Důvod? Napříč Evropou se v tu dobu valily z Balkánu enormní toky elektřiny a státy zároveň nedisponovaly dostatečnými rezervami pro udržení stability. Důsledek? Starý kontinent rozřízla linie táhnoucí se stovky kilometrů severem Rumunska, Srbska a Chorvatska a vytvořila dvě oddělené synchronní zóny.

Jak vypadaly, to popisuje závěrečná zpráva, kterou po čtyřech a půl měsících po incidentu zpracovala speciální komise Evropského sdružení provozovatelů přenosových soustav elektřiny (je to celkem výživné čtení na dlouhé zimní večery – má 144 stran). Zatímco v severozápadním ostrovu spadla síťová frekvence na 49,74 Hz, v jihovýchodním vyletěla na 50,6 Hz, než se přibližně po deseti vteřinách v obou ostrovech vrátila do normálního pásma, tedy rozmezí 49,8-50,2 Hz. Zatímco severozápadnímu ostrovu rázem chybělo 5,9 GW (skoro tři Temelíny), jihovýchodnímu téměř to samé přebývalo.

Řešení je pochopitelně principiálně jednoduché (ještě že jsem šel náhodou kolem): v severozápadním ostrovu odhodit zátěž a „přidat plyn“ (přeneseně i doslova), v jihovýchodním ubrat (což je vždy o něco jednodušší, a proto se budeme zabývat už jen naším nedostatkovým ostrovem). Jenomže na záchranářské práce měli dispečeři řádově asi milisekundy, takže o nějakém bleskovém koordinovaném řešení nemohla být ani řeč. Co nás tedy vlastně tenkrát uchránilo od pohromy?  

Byla to fyzika! A nenechala nás na holičkách i navzdory tomu, že se k ní přes 20 let chováme tak ignorantsky. Slyšeli jste někdy o termínu „setrvačné hmoty“? To je taková energetická „kápézetka“, kterou mají všechny jaderné, uhelné a částečně i plynové elektrárny schovanou ve velkých turbínách a kterou získávají v okamžiku jejich roztočení. Díky setrvačnosti jsou pak schopné skokově dodat mnohem více energie, než aktuálně produkují. V prvních zlomcích vteřiny tedy pád frekvence nezachránili dispečeři, a dokonce ani automatické systémy primární regulace, ale prostá fyzika reprezentovaná stovkami velkých roztočených turbín po celé Evropě. Jen pro představu – odhadem jelo v tu chvíli v severozápadním ostrově něco přes 60 GW v uhlí, přes 80 GW v plynu a přes 90 GW v jádru. Český příspěvek byl s ohledem na velikost naší země poměrně úctyhodný – 5 GW v uhlí, 3,5 GW v jádru a něco přes 1 GW v plynu.

V období, kdy se média věnovala této mimořádné události v energetice (ještěže člověk nikdy neví, co ho čeká, že?), odborníci na sítě potvrdili, že právě díky setrvačným hmotám soustava v kolapsovém stavu ustála první náraz a že nebýt roztočených strojů, k blackoutu by velmi pravděpodobně skutečně došlo.

Než však první lidské ruce začaly tahat za nejrůznější záchranné brzdy, odehrálo se toho ještě docela dost – v návaznosti na odebírání točivé hmoty se v řádu vteřin do každé turbíny přirozeně začala tlačit vodní pára, natlakovaná od kotle. Teprve poté nastoupily automatické systémy na úrovni sítě a jednotlivých zdrojů, elektrárny v návaznosti na pokles frekvence aktivovaly primární regulaci a přepnuly se z výkonového režimu do režimu regulace otáček v autonomním řízení. Prvním vyloženě antropogenním zásahem pak bylo dočasné odpojení průmyslových podniků ve Francii a Itálii s odběrem okolo 1,7 GW (to muselo být nějakých fabrik!). Díky všem výše uvedeným opatřením se už za hodinu (v 15:08) mohly obě zóny resynchronizovat a Evropa měla opět jednu jedinou síť.

Poučení do budoucna? V závěrečné zprávě experti ENTSO-E upozornili na to, že s pokračováním energetické transformace a dalším rozvojem společného evropského trhu s elektřinou budou tyto situace častější a budou nabírat na intenzitě. Provozovatelé přenosových soustav by proto měli být dostatečně připravení a provozované soustavy měly mít dostatečné zálohy pro řešení obdobných situací. Slova to úderná, ale bohužel je nikdo moc nečetl.

Uplynuly tři roky, a přestože došlo k mnoha dalším událostem, které v plné nahotě odhalily zranitelnost evropské energetiky, na rozvojovém trendu výrobní základny se toho příliš nezměnilo. Do sítě nadále přibývají na počasí závislé zdroje (nic proti tomu), zatímco ty stabilní se v lepším případě překlápějí do rezervy a v horším odstavují. No tak dobře, o nových zdrojích se alespoň začalo hovořit, ale moc slavně to s nimi zatím taky nevypadá. Co myslíte, že bude pravděpodobnější v rozvoji plynové energetiky – naše 3 GW nebo německých 25 GW?  

Je samozřejmě dobře, že se 8. ledna 2021 „po dobu našej služby nič zvláštného něstalo“, ale nelze se zbavit dojmu, že z pohledu prevence a poučení do budoucna nám to moc nepomohlo. V diskuzi o nahrazení fosilních zdrojů by přitom mělo jít o jedno z nejdůležitějších témat. Kladu si otázku, co se ještě musí stát, abychom změnili postoj a kromě uhlíkové stopy začali řešit poctivě a komplexně bezpečnost evropské a české energetiky?