28 Nisan'da, İspanya ve Portekiz'de öğleden kısa bir süre sonra, kamu güç kaynağı tamamen başarısız oldu, bu da yaklaşık bir gün sonra büyük ölçüde düzeltildi.
Sebeplerle ilgili tartışmada, nükleer santrallerden daha fazla elektrikle karartmanın önlenip kaçınılamayacağı da belirtildi. Etkinliğin analizi hala başlangıçta olmasına rağmen, bu resmi tarafla hızla çelişiyordu.
Önceki bilgi durumu nedir?
· 12.33'te, o zamanlar gereken performansın yaklaşık yüzde 60'ı olan beş saniye içinde (muhtemelen çoğunlukla İspanya, Malaga bölgesinde fotovoltaikler) iki adımda yaklaşık 15.000 MW elektrik üretildi. Ortaya çıkan voltaj ve frekans düşüşü o kadar hızlı ve büyüktü ki, amaçlanan önlemler ulaşmadı, ancak daha fazla güç üreticisini ve tüketicileri hızlı bir şekilde arka arkaya kapattı, bu da karartmaya yol açtı.
· O zamanlar, fotovoltaikler İber Yarımadası'nda gereken performansın yaklaşık yüzde 61'ini verdi, yaklaşık yüzde dokuz rüzgar, kömür yakıtlı enerji santralleri yüzde 0,7, yedi İspanyol NPCS'nin sadece üçü elektrik üretimi ile yüzde üçü
· Karartmadan önceki saatlerde, görülebilir frekans dalgalanmaları İspanya'da çevrimiçi olarak kaydedildi.
Karartmanın nedenleri ve sona ermesi hakkında hala bir nihai rapor olmamasına bakılmaksızın, rüzgar ve güneş enerjisinden büyük katkılara geçiş olduğunda büyük elektrik ağlarının istikrarı hakkında bir şey söylenebilir.
Rüzgar ve güneş enerjisinden özel zorluklar
Kömür ve nükleer santrallerin türbinleri ve jeneratörleri ile aksine, rüzgar ve güneş enerjisi sistemleri, doğalarını doğrudan büyük şanzıman ağları için istendiği gibi, büyük ölçüde sabit frekans ve gerginlikle sinüs şeklindeki alternatif bir akımla doğrudan sağlayamaz. Aksine, rüzgar ve güneş enerjisi sistemleri, elektronik invertör yoluyla yaklaşık uygun bir alternatif akımla ağa dönüştürülen doğrudan akım sağlar. Bununla birlikte, bu besleme prensibi öncelikle istikrarlı ağ çalışması için iki sorunla ilişkilidir:
Kömür ve nükleer santrallerin dönen jeneratörlerinin aksine, elektronik invertör 50 Hz ile “pürüzsüz” sinüs kursları vermez, ancak sinüs seyrine yaklaşan bir merdiven fonksiyonu, bkz. Prensip çizimi.
· Kömür ve nükleer enerji santralleri jeneratörleri ile dönen türbinlerin aksine, elektronik invertör kinetik bir döner enerjiyi saklamaz. Bu, internetteki bozukluklar durumunda turbojeneratörlerin sönümleme etkisini ortadan kaldırır: Bir bozukluk nedeniyle gerilim ve frekans düşerse, bu, turbojeneratörün hızını azaltmaya çalışır. Turbojeneratörün depolanan kinetik döner enerjisi, voltaj ve frekans düşüşüne karşı koyan elektrik enerjisine dönüştürülür.
Turbojeneratörlerin yüksek kütlesi nedeniyle, özellikle KKW'de (birkaç 100 ton aralığında), voltaj ve frekans düşüşünün bir saniyenin bir kısmında ulaşmadığı, ancak sadece ikinci aralığın kapanma değerlerine ulaştığı stabilizasyon için bu kadar yüksek bir ek performans mevcuttur. Bu süre, bozukluğun tipini ve yerini ölçümler ve gözetim ile tanımlamak, onu izole etmek ve böylece ağın parçalanmasını önlemek için yeterlidir. Sonuç olarak, nispeten şiddetli bozukluklara hakim olabilir.
Yenilenemeyen kinetik enerji (sözde akım rezervi) nedeniyle çoğunlukla invertörler tarafından beslenen bir sistemde, rahatsızlıklar önemli ölçüde daha hızlı voltaj ve frekans değişikliklerine yol açar, böylece kapatma için sınır değerlerine ve dolayısıyla ağın çökmesine buna göre ulaşılır.
Bu iki fark 28 Nisan'da Karartma Etkinliğinde rol oynayabilirdi.
Enerji geçişi için tamamen gerçekçi olmayan bir program
Federal Ağ Ajansı ve Ekonomik İşler Bakanlığı'ndaki uzmanlar, “yüzde 100 rejeneratif” e geçişte elbette bilinen ve diğer bazı teknik sorunlardır. Bu, Aralık 2023'te Federal Bakanlık tarafından akla gelebilecek çözümlerin geliştirilmesini tanımlamak için yayınlanan yol haritası sistemi istikrarıyla gösterilmektedir. Bu yol haritasının teknik bölümlerinde, en azından teknik bilgiye sahip okuyucular için sorunlar açıkça yapılandırılmıştır. Ayrıca, bazı gerekli teknik çözümlerin sadece pratikte denendiği, daha sonra ağlara kurulması gerektiği de anlaşılıyor.
Bir ağın geliştirilebileceği ve gerçekleştirilebileceği kadar bir program oluşturan yol haritası bölümlerinde, “yüzde 100 rejeneratif” ile sabit çalışabilen, ancak daha sonra büyük arzulu düşünmeye başlar. Siyasi dilek, 2030 yılına kadar kömür ve nükleer santraller olmadan yapmak için müdahale etti. Elektroteknik sistemlerin dinamik, doğrusal ve doğrusal olmayan davranışının yanı sıra, yol haritasının analizinde dinamik, doğrusal ve doğrusal olmayan davranışları için bir uzman:
“Formüle edilmiş programlar tamamen gerçekçi değildir, risk değerlendirmesi yapısal ve teknik olarak yetersizdir ve genel sürecin karmaşıklığı neredeyse hiç dikkate alınmaz. Özellikle, performans elektronik sistemlerinin düzenleme ve ağ entegrasyonu için gereksinimler, günümüzün mevcut durumu ve Almanya'daki 800'den fazla ağ operatörünün çalışma gerçeği temelinde ciddi bir şekilde tartışılmaz.”
Çözüm
· Geçmiş hükümetin siyasi liderliği, enerji geçişi nispeten pürüzsüz gibi rüzgar ve güneş sistemlerinin eklenmesine ilişkin başarı raporları ile halka defalarca verdi. Bununla birlikte, gerekli şebeke dönüşümünün hiç devam etmediği ve planlamanın hala tamamen gerçekçi olmadığı sessiz kaldı.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde Almanya, mevcut ağların hala (uzun) dönüştürüldüğü (“yüzde 100 rejeneratif” değişen zorluklar için ve yine de şimdiye kadar güvence altına alınan güç jeneratörünün (kömür ve nükleer santraller) kaldırıldığı veya kaldırılacağı bir duruma girecek.
· Bu programlanmış istikrarsızlık, bu da bir karartmayı Almanya'da daha olası hale getirir.
Yazar Hakkında: 1975'teki Fizik Diploması'ndan sonra Ulrich Waas, Siemens ve AEG'nin ortak iştiraki Kraftwerk Union AG'nin (KWU) KKW Bölümü'ne gitti. Çeşitli uzman departmanlardaki faaliyetlerden sonra, şu anda KKW-Erbauer'da tartışılan periyodik güvenlik kontrolünün önemli bir bölümünden sorumlu olan 1992'den Emeklilik 2012'ye kadar bölüm başkanıydı. 2005 yılının başında WAAS, 2005 yılının başında Federal Çevre Bakanlığı'ndan Reaktör Güvenlik Komisyonu komitesine atandı. 2010 yılının başından 2021'in sonuna RSK'nın kendisinde. Ulrich Waas, CDU/CSU'nun davetiyesinde halka açık duruşma, doğa koruma, nükleer güvenlik ve tüketici korumasına katıldı.
Sebeplerle ilgili tartışmada, nükleer santrallerden daha fazla elektrikle karartmanın önlenip kaçınılamayacağı da belirtildi. Etkinliğin analizi hala başlangıçta olmasına rağmen, bu resmi tarafla hızla çelişiyordu.
Önceki bilgi durumu nedir?
· 12.33'te, o zamanlar gereken performansın yaklaşık yüzde 60'ı olan beş saniye içinde (muhtemelen çoğunlukla İspanya, Malaga bölgesinde fotovoltaikler) iki adımda yaklaşık 15.000 MW elektrik üretildi. Ortaya çıkan voltaj ve frekans düşüşü o kadar hızlı ve büyüktü ki, amaçlanan önlemler ulaşmadı, ancak daha fazla güç üreticisini ve tüketicileri hızlı bir şekilde arka arkaya kapattı, bu da karartmaya yol açtı.
· O zamanlar, fotovoltaikler İber Yarımadası'nda gereken performansın yaklaşık yüzde 61'ini verdi, yaklaşık yüzde dokuz rüzgar, kömür yakıtlı enerji santralleri yüzde 0,7, yedi İspanyol NPCS'nin sadece üçü elektrik üretimi ile yüzde üçü
· Karartmadan önceki saatlerde, görülebilir frekans dalgalanmaları İspanya'da çevrimiçi olarak kaydedildi.
Karartmanın nedenleri ve sona ermesi hakkında hala bir nihai rapor olmamasına bakılmaksızın, rüzgar ve güneş enerjisinden büyük katkılara geçiş olduğunda büyük elektrik ağlarının istikrarı hakkında bir şey söylenebilir.
Rüzgar ve güneş enerjisinden özel zorluklar
Kömür ve nükleer santrallerin türbinleri ve jeneratörleri ile aksine, rüzgar ve güneş enerjisi sistemleri, doğalarını doğrudan büyük şanzıman ağları için istendiği gibi, büyük ölçüde sabit frekans ve gerginlikle sinüs şeklindeki alternatif bir akımla doğrudan sağlayamaz. Aksine, rüzgar ve güneş enerjisi sistemleri, elektronik invertör yoluyla yaklaşık uygun bir alternatif akımla ağa dönüştürülen doğrudan akım sağlar. Bununla birlikte, bu besleme prensibi öncelikle istikrarlı ağ çalışması için iki sorunla ilişkilidir:
Kömür ve nükleer santrallerin dönen jeneratörlerinin aksine, elektronik invertör 50 Hz ile “pürüzsüz” sinüs kursları vermez, ancak sinüs seyrine yaklaşan bir merdiven fonksiyonu, bkz. Prensip çizimi.
· Kömür ve nükleer enerji santralleri jeneratörleri ile dönen türbinlerin aksine, elektronik invertör kinetik bir döner enerjiyi saklamaz. Bu, internetteki bozukluklar durumunda turbojeneratörlerin sönümleme etkisini ortadan kaldırır: Bir bozukluk nedeniyle gerilim ve frekans düşerse, bu, turbojeneratörün hızını azaltmaya çalışır. Turbojeneratörün depolanan kinetik döner enerjisi, voltaj ve frekans düşüşüne karşı koyan elektrik enerjisine dönüştürülür.
Turbojeneratörlerin yüksek kütlesi nedeniyle, özellikle KKW'de (birkaç 100 ton aralığında), voltaj ve frekans düşüşünün bir saniyenin bir kısmında ulaşmadığı, ancak sadece ikinci aralığın kapanma değerlerine ulaştığı stabilizasyon için bu kadar yüksek bir ek performans mevcuttur. Bu süre, bozukluğun tipini ve yerini ölçümler ve gözetim ile tanımlamak, onu izole etmek ve böylece ağın parçalanmasını önlemek için yeterlidir. Sonuç olarak, nispeten şiddetli bozukluklara hakim olabilir.
Yenilenemeyen kinetik enerji (sözde akım rezervi) nedeniyle çoğunlukla invertörler tarafından beslenen bir sistemde, rahatsızlıklar önemli ölçüde daha hızlı voltaj ve frekans değişikliklerine yol açar, böylece kapatma için sınır değerlerine ve dolayısıyla ağın çökmesine buna göre ulaşılır.
Bu iki fark 28 Nisan'da Karartma Etkinliğinde rol oynayabilirdi.
Enerji geçişi için tamamen gerçekçi olmayan bir program
Federal Ağ Ajansı ve Ekonomik İşler Bakanlığı'ndaki uzmanlar, “yüzde 100 rejeneratif” e geçişte elbette bilinen ve diğer bazı teknik sorunlardır. Bu, Aralık 2023'te Federal Bakanlık tarafından akla gelebilecek çözümlerin geliştirilmesini tanımlamak için yayınlanan yol haritası sistemi istikrarıyla gösterilmektedir. Bu yol haritasının teknik bölümlerinde, en azından teknik bilgiye sahip okuyucular için sorunlar açıkça yapılandırılmıştır. Ayrıca, bazı gerekli teknik çözümlerin sadece pratikte denendiği, daha sonra ağlara kurulması gerektiği de anlaşılıyor.
Bir ağın geliştirilebileceği ve gerçekleştirilebileceği kadar bir program oluşturan yol haritası bölümlerinde, “yüzde 100 rejeneratif” ile sabit çalışabilen, ancak daha sonra büyük arzulu düşünmeye başlar. Siyasi dilek, 2030 yılına kadar kömür ve nükleer santraller olmadan yapmak için müdahale etti. Elektroteknik sistemlerin dinamik, doğrusal ve doğrusal olmayan davranışının yanı sıra, yol haritasının analizinde dinamik, doğrusal ve doğrusal olmayan davranışları için bir uzman:
“Formüle edilmiş programlar tamamen gerçekçi değildir, risk değerlendirmesi yapısal ve teknik olarak yetersizdir ve genel sürecin karmaşıklığı neredeyse hiç dikkate alınmaz. Özellikle, performans elektronik sistemlerinin düzenleme ve ağ entegrasyonu için gereksinimler, günümüzün mevcut durumu ve Almanya'daki 800'den fazla ağ operatörünün çalışma gerçeği temelinde ciddi bir şekilde tartışılmaz.”
Çözüm
· Geçmiş hükümetin siyasi liderliği, enerji geçişi nispeten pürüzsüz gibi rüzgar ve güneş sistemlerinin eklenmesine ilişkin başarı raporları ile halka defalarca verdi. Bununla birlikte, gerekli şebeke dönüşümünün hiç devam etmediği ve planlamanın hala tamamen gerçekçi olmadığı sessiz kaldı.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde Almanya, mevcut ağların hala (uzun) dönüştürüldüğü (“yüzde 100 rejeneratif” değişen zorluklar için ve yine de şimdiye kadar güvence altına alınan güç jeneratörünün (kömür ve nükleer santraller) kaldırıldığı veya kaldırılacağı bir duruma girecek.
· Bu programlanmış istikrarsızlık, bu da bir karartmayı Almanya'da daha olası hale getirir.
Yazar Hakkında: 1975'teki Fizik Diploması'ndan sonra Ulrich Waas, Siemens ve AEG'nin ortak iştiraki Kraftwerk Union AG'nin (KWU) KKW Bölümü'ne gitti. Çeşitli uzman departmanlardaki faaliyetlerden sonra, şu anda KKW-Erbauer'da tartışılan periyodik güvenlik kontrolünün önemli bir bölümünden sorumlu olan 1992'den Emeklilik 2012'ye kadar bölüm başkanıydı. 2005 yılının başında WAAS, 2005 yılının başında Federal Çevre Bakanlığı'ndan Reaktör Güvenlik Komisyonu komitesine atandı. 2010 yılının başından 2021'in sonuna RSK'nın kendisinde. Ulrich Waas, CDU/CSU'nun davetiyesinde halka açık duruşma, doğa koruma, nükleer güvenlik ve tüketici korumasına katıldı.