ENERGETSKA (NE)OVISNOST EUROPE

Tekst: Karlo Bermanec

Foto: ProGEO/HVZ/Global/Progress

Poskupili su energenti, ponajviše plin, što će sigurno rezultirati valom poskupljenja svih usluga i proizvoda. No, to je tek najava moguće prave energetske katastrofe koja bi mogla zahvatiti veći dio Europe. Imali smo već slučajeve prirodnih katastrofa i iskusili dio njihovog utjecaja na elektro-opskrbnu mrežu. Poplave, oluje, potresi i požari su nam u vijestima praktički svakodnevica, ali na pogođenim područjima i u njihovoj okolici nastaju veliki problemi s opskrbom električnom energijom o kojoj sve više ovisimo. U većini slučajeva se brzom intervencijom sanira dosta toga, no što će biti kada bolnice, telekomunikacijske firme, dućani, vodoopskrba i kućanstva ostanu bez struje na dulje vrijeme?

Nestanak opskrbe električnom energijom i poremećaj infrastrukture opskrbne mreže, realan su i istodobno podcijenjen rizik. Realno gledajući, danas ne možemo niti zamisliti život bez struje, kao na primjer prije 100 godina.

Zapitajmo se što ćemo učiniti ako dođe do blackouta, kako ćemo ga preživjeti? Da pojasnim, blackout je ispad kompletnog sustava opskrbe električnom energijom na dulji period u nekoj županiji, cijeloj državi ili čak diljem Europe. Imamo li za tu situaciju pripremljen scenarij?

Nije samo Američki problem

Sjedinjene američke države je 2021. godine pogodio prekid opskrbe električnom energijom u dva nepovezana slučaja s različitim uzrocima, ali zajedničkim posljedicama. U Teksasu su neuobičajene niske zimske temperature i led kumovali oštećenju električne mreže. Tijekom posljednjeg desetljeća u Teksasu su ulagači potrošili više od 53 milijarde dolara na “obnovljive” izvore energije koji su ovisni o vremenskim prilikama, uglavnom vjetroturbine. One su doprinijele destabilizaciji elektroopskrbe koja je već bila preopterećena uslijed ispada doslovno smrznutih plinskih elektrana koje nisu bile prilagođene za rad u hladnim uvjetima. Vjetroelektrane tada nisu mogle kompenzirati zimsku povećanu potrošnju jer zbog malih brzina vjetra nisu radile. Troškovi nestanka struje koji je trajao danima na kraju će teksašane koštati gotovo 200 milijardi dolara. Tokom 17 dana, koliko su trajali ti energetski ispadi, bili su potpuno prekinuti lanci opskrbe vodom, hranom i energentima! Srećom po teksašane, nuklearne elektrane nisu imale problema s radom i opskrbljivanjem mreže unatoč lošem vremenu.

Kalifornija je pak imala, možemo reći uobičajeni ljetni problem sa sušom koja je znatno smanjila rad hidrocentrala, a solarne elektrane svojim panelima nisu mogle kompenzirati manjak energije. To je destabiliziralo opskrbu električnom energijom unatoč upozorenjima distributera da se vršna potrošnja električne energije u državi događa tijekom i nakon zalaska sunca. Sad zamislite život u visokoj kući bez lifta, vode i kanalizacije, jer je sve na struju.

Jesmo li mi u Europi spremni za takve probleme?

Igrom slučaja, u siječnju 2021. godine imali smo incident gdje je zbog prevelike ponude (!) električne energije na jugoistoku Europe došlo do automatskog isključenja dijela dalekovodnog čvorišta Ernestinovo, što je dio njegovog sigurnosnog sustava. A onda se taj višak struje preusmjerio u druge dalekovode zbog čega je u roku od nekoliko desetaka sekundi došlo do iskapčanja 14 dalekovodnih veza u više zemalja.

Višak struje iz jugoistočne Europe nije se više mogao izvoziti. Mreža je izgubila takt,  frekvencija je na jugoistoku je bila za 600 milihertza viša, a na zapadu za 300 milihertza niža od 50 Hz. Sitno – ali bitno, jer je to imalo za posljedicu isključivanje velikih potrošača u Francuskoj. Naime, električni strojevi su jako osjetljivi na frekvencijske oscilacije električne energije. Za normalizaciju tog stanja bilo je potrebnooko sat vremena, što je prouzročilo goleme financijske gubitke. Pozitivna strana tog incidenta je da su Europski zaštitni mehanizmi potpuno funkcionirali kod uklanjanja smetnje u električnoj mreži na razini Europe.

Ovaj incident potaknuo je u Austriji i Njemačkoj raspravu o sigurnosti elektroopskrbe i ukazao na potrebu brze izgradnje dodatnih dalekovoda i osiguravanja pričuva za slučaj manjka električne struje. No, za to će trebati godine. U studenome 2021. godine održana je vježba zamračenja “Energie 21”, u koju je bilo uključeno nekoliko austrijskih saveznih pokrajina te ministarstva unutarnjih poslova, obrane i klime, predstavnici organizacija za hitne slučajeve te kritičnih infrastrukturnih objekata, kako bi bili spremni na ovakav epilog.Da se ozbiljno pristupa ovoj mogućnosti, potvrđuje i činjenica da su austrijske oružane snage izradileedukativni video (https://www.youtube.com/watch?v=mHWcOQ_7Y-U). Austrijska vlada objavila je i upute za građane u kojima ih savjetuje da uz vodu i trajnu hranu pripreme i lijekove, prvu pomoć, i baterijske svjetiljke. Vojska je predložila i da spremnici za gorivo budu minimalno napola napunjeni.

Stanje u Austriji i Njemačkoj je sve kritičnijejer imaju velik broj plinskih elektrana, a uglavnom ovise o uvoznom plinu. Austrija se boji blackouta, ali da ima operativnu nuklearnu elektranu (a ne samo kao turističku atrakciju) ne bi sada bila u panici oko opskrbe plinom.

A kako je u Hrvatskoj?

Uz potrebe osiguranja normalnog poslovanja tvrtki, industrije i institucija koji su u porastu, i kompenzacije sezonskih vršnih opterećenja (zimi grijanje a ljeti klimatizacija) ali i novih opterećenja na mrežu zbog pojave masovnih potrošača kao što su rudarenje kriptovaluta i električni automobili. Projekcije najavljuju da će do 2035. godine svaki treći novi automobil u Hrvatskoj biti električan, a već sada nam je opskrbna mreža nategnuta, i nije baš da u svakom selu možete puniti električni automobil.

Zbog samog zemljopisnog oblika države imamo problem s nedostupnijim ili izoliranim regijama poput Like i Jadranskih otoka. Tamo već postoje ograničenja na količinu i instaliranu snagu priključenih trošila, pogotovo u jeku turističke sezone, a oporavak opskrbe u slučaju energetskog ispada mogao bi potrajati danima pa čak i mjesecima. Prisjetimo se samo nevremena 2014. godine kada je u Gorskom kotaru zbog 510 km oštećenih vodova, što je oko polovica distribucijske mreže na tom području, bez električne energije bilo ostalo 15 tisuća kućanstava, odnosno oko 23 tisuće stanovnika. HEP je imao plan za oporavak; angažirano je bilo 18 agregata ukupne snage oko 4,5 MW i na ugroženo područje uputio 200 montera iz ostalih dijelova Hrvatske kao ispomoć ekipama Elektroprimorja na sanaciji mreže. No svejedno je to bio dugotrajan i skup postupak, a srušeni stupovi dalekovoda su još dugo bili vidljivi na terenu. Stoga se postavlja pitanje otkuda nam dolazi električna? Što bi proizvodilo struju ako nam dalekovodi i elektrane zakažu? Nama su u RH proizvodni kapaciteti zasićeni, tj. sve veće rijeke su nam već zauzete hidrocentralama.

U prosincu 2021. godine donesen je Akcijski plan za potrebna pojačanja elektroenergetske mreže u cilju integracije obnovljivih izvora energije u Hrvatskoj (https://oie.hr/wp-content/uploads/2021/12/EBRD-Akcijski-Plan.pdf).

Nakon što je premašila svoj cilj za udjel obnovljivih izvora energije u neposrednoj potrošnji energije za 2020. godinu, Republika Hrvatska postavila je ambiciozne ciljeve za 2030. godinu. Postoji veliki interes za razvoj i ulaganje uvjetroelektrane i fotonaponskeelektrane, ali njihova integracija zahtijevat će i znatna ulaganja u elektroenergetsku mrežu te regulatorne i operativne promjene.

Koliko god željeli ostaviti manji karbonski otisak, kada je riječ o obnovljivim izvorima energije, zaboravljamo na inicijalnu ne baš ekološku proizvodnju samih fotonaponskih elektrana i vjetroelektrana kojom se dramatično uništava okoliš u “trećim zemljama” (kao da se te nalaze na nekoj drugoj planeti), te na probleme oko pohrane energije za korištenje kada je ili oblačno ili pak nema vjetra, tj. kada se ne proizvodi struja.

U Akcijskom planu osim ulaganja u povećanje prijenosnih kapaciteta, nadogradnju sekundarne opreme i implementaciju novih tehnologija, operatori sustava trebali bi implementirati napredne sustave kratkoročnog (unutardnevnog) i dugoročnog predviđanja proizvodnje vjetroelektrana i fotonaponskih elektrana. Sustav vođenja elektroenergetskog sustava bi trebao biti opremljen sustavom ranog upozoravanja na veće poremećaje uzrokovane vremenskimnepogodama i kvantitativnom procjenom vjerojatnosti takvih događaja.

Zanemarene nuklearne elektrane

Novije generacije nuklearnih reaktora, osobito tzv. PBR (Pebble-Based Reactor) reaktori, projektirani su tako da nuklearna lančana reakcija ne može “pobjeći” i izazvati taljenje jezgre,čak i u slučaju potpunog kvara rada reaktora. S pojavom modernih reaktora, poput PBR-reaktora i uz pažljiv odabir mjesta za izgradnju nuklearne elektrane, nesreće poput onih u Fukushimiili Černobilu zapravo nisu moguće.

Ali, neki ljudi i organizacije misle da to naglašavanje sigurnosti u općoj populaciji zapravo samo naglašava strah. Kao da nuklearna energija ima problem spublicitetom i marketingom. Možda bi nuklearna industrijatrebala koristiti propagandni pristup raznih kompanija i prestati objašnjavati zašto je sigurna, te početiobjašnjavati koliko je zapravo korisna.

Generalizirani osvrt

Planirana diversifikacija energenata je u redu, no potrebno je misliti na dugoročnu isplativost i sigurnost mreže, a potrebne su i redundancije u samoj distribucijskoj mreži, ali i protokoli za intervencije u slučaju ispada. Svjesni smo da to košta i nije profitabilno distributerima električne energije, jer se povećavaju troškovi održavanja pogona, opreme i dalekovoda.

Stoga je potrebno odvagnuti između profitabilnosti i stabilnosti, jer ne bi htjeli da nam se dogode crni scenariji kao u Bejrutu i Venezueli, gdje su gusto naseljena područja bila tjednima bez električne energije. 2021. godine u Bejrutu su dvije najveće elektrane morale prestati s radom zbog nestašice goriva, a mnogi žitelji su se već od ranije oslanjali na dizelske generatore koje nisu mogli opskrbiti gorivom. U Venezueli je pak prekid opskrbe električnom energijom 2019. godine bio izazvan kibernetičkim napadom na automatizirani sustav kontrole hidroelektrane Guri, najvećoj u zemlji i jednoj od najvećih u Latinskoj Americi koja strujom opskrbljuje 80 posto države. Gospodarstva obje države su time bila teško pogođena; bile su paralizirane zračne luke, letovi otkazani, rad bolnica otežan, granice zatvorene, a ulice puste. Zatvorene su bile i banke pa stanovnici nisu mogli podignuti svoj novac. Bile su prekinute sve telefonske linije i internet, kao i opskrba vodom u zgradama. Ovaj crni scenarij blackouta moramo pod svaku cijenu izbjeći!

• Slika 1 – Zamračenje uslijed ispada električne mreže – blackout u Bejrutu 2021. g.
• Slika 2 –Doprinos različitih energetskih izvora u Texaškoj električnoj mreži tijekom energetskog ispada 2021. g.
• Slika 3 –Pripremljene potrepštine za slučaj blackouta.
• Slika 4 –Uništeni dalekovodi nakon nevremena u Gorskom kotaru 2014. g.