Sparaliżowany ruch uliczny, wstrzymane loty, zatrzymana kolej i metro, brak dostępu do Internetu, utrudniony dostęp do kont bankowych, a także uniemożliwiony kontakt telefoniczny w całym kraju – choć brzmi jak scenariusz filmu katastroficznego to właśnie tak wyglądał paraliż Hiszpanii i Portugalii oraz część Francji spowodowany przez największy w ostatnich latach blackout w Europie. W poniedziałek, 28 kwietnia na Półwyspie Iberyjskim doszło do awarii systemu wytwarzania energii elektrycznej. Przyczyny wciąż nie do końca są jasne, ale sytuacja jest analizowana w wielu państwach. Stanowi ważny czynnik do analizy bezpieczeństwa dla innych krajów – także Polski!
W samo południe (ok. godz. 12.30) Hiszpania oraz Portugalia utraciły dostawy prądu. Zgodnie z informacjami przekazanymi przez hiszpańskiego operatora sieci energetycznej, Red Electrica, blackout był poprzedzony dwoma zakłóceniami w odstępstwie 1,5 sek., które sieć zdołała ustabilizować. Następnie po 3,5 sek. doszło do wyłączenia interkonektora pomiędzy Hiszpanią a Francją, co uruchomiło kryzys i kaskadowe odłączanie kolejnych odbiorców prądu. Krajowa sieć została całkowicie sparaliżowana. Prawdopodobnie przyczyną pierwszego z wydarzeń było nagłe wypadnięcie z sieci jednej z elektrowni słonecznych. Ponadto media donoszą, że urządzenia badające napięcie w sieci wskazywały zakłócenia w okolicach Madrytu już na kilka godzin przed blackoutem. Jednak najważniejsze pytania: jaka była przyczyna tej katastrofy oraz jak zapobiec podobnym zdarzeniom, wciąż pozostają bez odpowiedzi. Nawet nieoficjalnie, czy też w ramach spekulacji, ani eksperci, ani przedstawiciele operatorów sieci nie są w stanie wskazać prawdopodobnej przyczyny awarii. W przeszłości zakłócenia tej skali najczęściej były spowodowane niestandardowymi warunkami pogodowymi, istotnymi awariami infrastruktury energetycznej, bądź systemów informatycznych. W tym przypadku nie zidentyfikowano żadnego konkretnego wydarzenia.
Operator sieci energetycznej w Hiszpanii wykluczył cyberatak. Zarówno hiszpańskie, jak i portugalskie organy będą dalej badały okoliczności i przyczyny awarii, w tym również hipotezę o celowej ingerencji osób trzecich. Nie mniej jednak władze zarówno Portugalii jak i Hiszpanii szybko zdementowały informacje o możliwym cyberataku. Atak na taką skalę byłby precedensem. Jednak jak wskazuje portal niebezpiecznik.pl, żadna z grup haktywistycznych nie przyznała się do takiego działania. Należy więc zakładać, że przyczyny były inne.
Wiele wskazuje, że na awarię złożyło się kilka elementów, miała ona charakter systemowy i doprowadziła do niego kaskada zdarzeń. Źródeł problemów rzeczywiście należy szukać w strukturze systemu hiszpańskiego, w którym 80% energii elektrycznej wytwarzana jest z Odnawialnych Źródeł Energii. Te źródła trudniej stabilizować. Nie bez znaczenia dla kryzysu, z jakim mieliśmy do czynienia, mogło być obciążenie systemu w dniach poprzedzających kryzys. Generacja z OZE była na wyższym poziomie w dniach przez blackoutem, co mogło pogłębić kryzys w momencie spadku napięcia. „Wypadnięcie” z systemu jednej elektrowni słonecznej czy dużej farmy wiatrowej mogło zdestabilizować cały kraj. Obecność OZE w systemie zwiększa bowiem jego wrażliwość, a przede wszystkim skraca czas reakcji na zmiany w napięciu. Każdy kraj rozwijający OZE u siebie musi brać to pod uwagę, a inwestycje muszą wiązać się z inwestycjami w „bezpieczniki”, jak infrastruktura przesyłowa czy magazyny energii. Aby dobrze zrozumieć wpływ OZE na „wrażliwość” sieci energetycznej warto przywołać analizę Nikona Gawryluka (ekspert rynku energetycznego) na portalu LinkedIn, który zauważa, że instalacje budowane w klasycznych elektrowniach (węglowe, gazowe) posiadają duże rezerwy energii, które tworzą bufor bezpieczeństwa dla całego systemu, dzięki mogą przeciwdziałać nagłym zmianom częstotliwości.Stanowi to kluczowy zasób w momencie kryzysu.
„Klasyczne elektrownie węglowe, gazowe, jądrowe czy wodne są wyposażone w duże generatory synchroniczne napędzane turbinami. Ich wirniki (o masach rzędu dziesiątek czy setek ton) wirują synchronicznie z częstotliwością sieci i magazynują ogromną ilość energii kinetycznej. Ta bezwładność obrotowa sprawia, że maszyny te opierają się zmianom prędkości obrotowej, a więc przeciwdziałają nagłym zmianom częstotliwości. W momencie zakłócenia sieci – na przykład awarii generatora albo skoku obciążenia – bezwładność działa jak bufor” – tłumaczy ekspert i jednocześnie wskazuje, że „brak klasycznych turbin synchronicznych w systemie – na przykład wskutek zastąpienia ich źródłami odnawialnymi podłączonymi przez falowniki – powoduje dramatyczny spadek bezwładności całej sieci”.
Z analizy Gawryluka dowiadujemy się, że skala blackoutu, który miał miejsce na Półwyspie Iberyjskim nie jest zaskoczeniem w systemach odizolowanych z dużym udziałem OZE. Duży udział OZE w systemie hiszpańskim to fakt i celowa polityka, która pozbawiła kraj buforów, o których mowa powyżej. A z powodu geografii Hiszpania nie posiada innego z bezpieczników –interkonektorów, które pozwoliłyby użyć sieci europejskiej do ustabilizowania napięcia i wyjścia z kryzysu obronną ręką. Hiszpańska sieć elektroenergetyczna jest połączona z siecią europejską jedynie w dwóch miejscach. I tylko za pośrednictwem sieci francuskiej. W momencie spadku napięcia w hiszpańskiej sieci miało to swoje znaczenie. Interkonektory hiszpańsko-francuskie nie tylko nie były w stanie ustabilizować napięcia w hiszpańskiej sieci przez przesłanie prądu, ale wręcz „wyczuły” zagrożenie dla sieci francuskiej i zamknęły połączenia, by kryzys nie rozlał się na inne państwa. „Przypadek hiszpański jest wyraźnym ostrzeżeniem, jak niebezpieczne dla stabilności jest ograniczenie klasycznej generacji synchronicznej bez odpowiednich zastępczych mechanizmów. Wspomina się, że aby zapobiegać takim sytuacjom, potrzebne są inwestycje w technologie zwiększające inercję (np. kondensatory synchroniczne – wirujące maszyny bez obciążenia, które dodają bezwładności do sieci) oraz w szybkie rezerwy regulacyjne w postaci bateryjnych magazynów energii” – wyjaśnia ekspert.
Blackout, który miał miejsce na Półwyspie Iberyjskim, najprawdopodobniej był spowodowany wadami samego systemu energetycznego Hiszpanii. Jak czytamy w publikacji portalu rp.pl, już w zeszłym roku w raporcie europejskiego stowarzyszenia zajmującego się oceną stabilności dostaw elektryczności (ERAA) alarmowano przed możliwością załamania się systemu w Hiszpanii, choć nie w 2025 roku, ale nieco później. Sam regulator hiszpański oceniał ten scenariusz jako możliwy z uwagi na strategię zwiększania udziału OZE w mocach wytwórczych prądu i wyłączanie elektrowni węglowych. W Hiszpanii OZE bardzo mocno dominują wśród mocy wytwórczych. Jak widać, stanowi to poważne wyzwanie dla całego systemu.
Podobne awarie występowały już i występować będą jednak niezależnie od technologii generacji energii elektrycznej. Należy brać pod uwagę, że takie wydarzenia mogą mieć miejsce, zarówno z powodów technicznych, jak i celowej dywersji. W zeszłym roku, podczas fali upałów, do podobnego zdarzenia czyli niekontrolowanego wyłączenia dostaw prądu doszło na Półwyspie Bałkańskim. Przyczyną blackoutu były prawdopodobnie dwa zwarcia, które wystąpiły w krótkim odstępie czasu na liniach przesyłowych. Czerwcowy blackout dotknął w różnym stopniu cztery kraje południowej Europy – Chorwację, Bośnię i Hercegowinę, Czarnogórę i Albanię. Operatorzy sieci przywrócili napięcie w liniach w ciągu kilku godzin. Inny europejski blackout miał miejsce w listopadzie 2006 roku. Pracownik niemieckiej firmy E.ON wyłączył linię wysokiego napięcia nad rzeką Ems, ponieważ chciał umożliwić pokonanie tej trasy w nocy przez statek wycieczkowy. Spowodowało to nagły wzrost natężenia energii na innych liniach, co w konsekwencji doprowadziło do wyłączenia sieci. Bez prądu zostało 10 mln odbiorców w Austrii, Belgii, Francji, Hiszpanii, Niemczech, Portugalii i we Włoszech.
Jak zatem przeciwdziałać? Na poziomie strategicznym niezwykle istotny jest zrównoważony rozwój – inwestycje w źródła energii, ale również w sieci przesyłowe oraz systemy informatyczne obsługujące te systemy oraz ich bezpieczeństwo. To, że dotychczasowe blackouty nie były spowodowane cyberatakami, nie oznacza, że takie zagrożenie nie istnieje. Szczególnie biorąc pod uwagę sytuację w Europie, gdzie wraz z rosyjską agresją na Ukrainę wrasta zagrożenie dla bezpieczeństwa państw wschodniej flanki NATO. Rosja wielokrotnie wykorzystywała cyberprzestępców, grupy hakreskie, farmy botów, aby uderzyć w infrastrukturę krytyczną.
Jednak wyzwania i zagrożenia wiążą się również z zaniedbaniami i brakiem inwestycji. Obecnie w całej Europie obserwujemy niedoinwestowanie sieci względem rozwoju źródeł energii i ich dywersyfikacji geograficznej. Z tym problemem mierzy się mierzyć się będzie w jeszcze większym stopniu Polska, gdzie szybko rozwijają się nowe moce OZE oraz następuje jednocześnie relokacja ośrodków produkcji energii z Południa na Północ (morskie farmy wiatrowe, elektrownia atomowa) oraz oddalenie jej od ośrodka konsumpcji przemysłowej, znajdującego się na Południu. Ta polityka musi uwzględniać również rozwój sieci elektroenergetycznej, który będzie adekwatny do założeń inwestycyjnych.
Widząc, co stało się w Hiszpanii należy wskazać, że zwiększający się poziom udziału OZE w sieci w Polsce musi iść w harmonii z inwestycjami w infrastrukturę przesyłową oraz magazyny energii. Dziś OZE ma około 46-procentowy (dane z grudnia 2024 roku) udział w mocach wytwórczych prądu w Polsce, jednak w planach strategicznych zapisany jest rozwój OZE w Polsce. Musi to iść w parze z mechanizmami zabezpieczającymi sieć krajową przed niestabilnością napięcia. Obecnie tego nie widać. Nie widać też niestety strategicznego planu jak Polska odpowiadać będzie na zwiększone zapotrzebowanie na energię elektryczną. Wiadomo, że z czasem elektrownie węglowe trzeba zastępować innymi instalacjami. Dziś nie ma planu ani działań na rzecz budowania innych stabilnych i bezpiecznych mocy wytwórczych. Nie widać determinacji, by prowadzić projekty energetyki jądrowej, a sam rozwój OZE nie da nam stabilnego i bezpiecznego prądu. Widać to choćby po Hiszpanii.
Brakuje również edukacji obywatelskiej oraz działań zaradczych w zakresie choćby zapewnienia mocy wytwórczych w sytuacji kryzysu. Warto w tym miejscu zwrócić uwagę, jak sprawnie zareagowały instytucje w Hiszpanii. Rządy Hiszpanii i Portugalii zwołały nadzwyczajne posiedzenia gabinetów, a władze dużych miast, takich jak Madryt i Barcelona, zorganizowały spotkania kryzysowe na szczeblu lokalnym. Szpitale dysponowały zapasowymi źródłami energii. Nie odnotowano problemów z funkcjonowaniem elektrowni atomowych. Wydarzenia na Półwyspie Iberyjskim, a także niedawne ataki dywersyjne na infrastrukturę energetyczną w regionie Morza Bałtyckiego, powinny stać się przyczynkiem do przeprowadzenia w Polsce kontroli strategicznych obiektów pod kątem dostępności generatorów i innych alternatywnych źródeł prądu oraz sprawności procedur na wypadek blackoutu. Na poziomie indywidualnym również jest to dobry moment na zwrócenie uwagi obywateli na przygotowanie się na takie sytuacje – wyposażenie się w powerbanki czy chociażby dysponowanie gotówką. Edukacja jest ważna, bowiem z takimi scenariuszami możemy się realnie spotkać.
Kryzys na Półwyspie Iberyjskim był ogromny, co wiąże się także ze specyfiką sieci Hiszpanii i Portugalii. Silny udział OZE w mocach wytwórczych Hiszpanii powoduje większą niestabilność sieci, zaś położenie geograficzne Hiszpanii i Portugalii ogranicza im możliwości wykorzystania europejskiej sieci jako bufora bezpieczeństwa stabilizującego siec krajową. Dwa czynniki miały swój wpływ na rozmiar blackoutu. Cała sytuacja pokazuje realne systemowe zagrożenia, które dziś muszą brać pod uwagę również inne państwa. Także dla Polski musi to być przyczynek do analizy i korekty naszych planów zmian w systemie i sieciach elektroenergetycznych. Jak widać, nierozważny rozwój może doprowadzić do sytuacji, w której o stabilny, bezpieczny prąd trzeba będzie mocno zabiegać.
Stanisław Żaryn
Dodaj komentarz