Analiza unui inginer electric asupra impactului vremii asupra rețelelor energetice
Luminile s-au aprins din nou în Spania, Portugalia și sudul Franței, după o pană de curent majoră care a afectat milioane de oameni. Incidentul, petrecut luni, a dus la haos, cu semafoare și bancomate oprite, transport public blocat și servicii de telefonie întrerupte, lăsând mulți să ia cina la lumina lumânărilor. Primele declarații ale prim-ministrului Spaniei, Pedro Sánchez, sugerează că cauza exactă a incidentului rămâne neclară. În primele rapoarte, operatorul rețelei electrice din Portugalia, REN, a menționat un fenomen rar denumit „vibrații atmosferice induse”, dar ulterior a retractat această afirmație.
Un articol publicat de The Conversation, scris de Mehdi Seyedmahmoudian, profesor de inginerie electrică la Universitatea de Tehnologie Swinburne din Australia, examinează natura acestor vibrații și sugerează soluții pentru a îmbunătăți sistemele electrice și a preveni viitoare pene de curent.
Vremea este considerată una dintre principalele cauze ale întreruperilor de curent. De exemplu, în Statele Unite, 83% din întreruperile de energie între 2000 și 2021 au fost atribuite fenomenelor meteorologice. Vremea afectează furnizarea energiei electrice în diverse moduri: cicloanele pot doborî liniile de transport, valurile de căldură generează o cerere excesivă pentru rețea, iar incendiile de vegetație pot distruge substațiile.
Vântul, de asemenea, poate provoca vibrații ale liniilor electrice, caracterizate prin amplitudine mare și frecvență joasă sau amplitudine mică și frecvență înaltă, numite „vibrații eoliene”. Aceste vibrații pun o presiune semnificativă asupra infrastructurii rețelei electrice, contribuind la riscul de întreruperi. Pentru a minimiza această problemă, operatorii de rețea utilizează stabilizatori de cabluri, cunoscuți sub numele de „amortizoare de punte”.
Mai mult, vibrațiile electrice pot fi cauzate de schimbări extreme ale temperaturii sau presiunii atmosferice, unul dintre motivele vehiculate pentru recentul incident din Peninsula Iberică. Potrivit REN, variațiile extreme de temperatură din Spania au dus la oscilații anormale în liniile de înaltă tensiune (400 kV), ceea ce a provocat defecțiuni de sincronizare în sistemele electrice și perturbări în rețeaua europeană interconectată.
Deși „vibrații atmosferice induse” nu este un termen standard în meteorologie, el se referă la procese fizice cunoscute de climatologi. Aceste vibrații par să fie asociate cu mișcări ondulatorii în atmosferă, determinate de schimbări bruște de temperatură sau presiune, ce pot fi declanșate de fenomene intense precum valurile de căldură sau incendiile.
Când o zonă a Pământului se încălzește rapid, aerul cald se dilată și devine mai ușor, iar acest proces creează un dezechilibru de presiune, generând unde ce pot călători prin atmosferă. Aceste unde pot interacționa cu infrastructura energetică, în special liniile de transport de înaltă tensiune, având potențialul de a provoca întreruperi.
Importanța acestor fenomene devine din ce în ce mai evidentă, pe măsură ce sistemele energetice devin mai interconectate și depind de transportul pe distanțe lungi. Chiar și perturbările atmosferice relativ subtile pot avea un impact semnificativ asupra rețelelor de energie. În condiții de stres ambiental și electric crescând, rețelele centralizate se află într-o vulnerabilitate extremă.
Creșterea electrificării clădirilor, adoptarea vehiculelor electrice și integrarea surselor regenerabile de energie pun o presiune suplimentară asupra rețelelor tradiționale, care nu au fost concepute pentru complexitatea actuală. Continuarea dependenței de structuri centralizate fără o regândire a rezilienței va expune regiunile la riscuri majore, nu doar din cauza defecțiunilor tehnice, ci și din cauza volatilității mediului.
Soluția constă în adoptarea inovațiilor, cum ar fi micro-rețelele comunitare - rețele energetice descentralizate și flexibile, capabile să funcționeze independent în momente critice. Consolidarea autonomiei energetice locale este vitală pentru un sistem electric sigur și durabil.
Pana de curent din Europa, indiferent de cauză, subliniază sensibilitatea rețelelor electrice actuale, iar neabordarea deficiențelor structurale poate avea urmări devastatoare, mai severe decât cele trăite în timpul pandemiei de COVID-19, concluzionează profesorul Seyedmahmoudian.