西葡大停電 供電全面恢復正常為什麼困難又耗時?這裡有解釋

西班牙和葡萄牙28日中午左右發生大規模停電,整個伊比利半島幾乎陷入癱瘓,是歐洲十多年來最嚴重的停電事故,目前還不確定斷電的根本原因,也不清楚故障為何迅速蔓延。電網全面恢復正常傳出可能需時一周。彭博資訊解釋重啟電網的難度在哪裡。
「黑啟動」
整個電網發生故障時,需要經過「黑啟動」的複雜過程來逐步恢復。這個時候會先以較小型發電機(通常是柴油發電機),來啟動較大的發電機,過程中形成多個電力「島」,然後再將這些「島」連接至主輸電網,從而恢復電網。
歐洲規定電網必須定期測試黑啟動能力,營運商有明確的計畫可供遵循,問題是這個過程複雜耗時。
英國電網服務公司(UK Network Services)董事總經理Simon Gallagher在LinkedIn發文表示:「這些電力島需全部同步。這並不容易,需要時間,而且必須嚴格管控。」
頻率釀成事故
關於大停電的起因,電網營運商Red Electrica說是「振盪」造成,這意味電網的頻率或電壓驟降。頻率是電網的心跳,通常穩定保持在50赫茲左右。
頻率監測專家Gridradar表示,西班牙午後就在停電之前,電網頻率快速波動。這可能引起連鎖反應,最終導致停電。
目前還不清楚什麼造成了最初的干擾。有可能因為當時再生能源的發電占比高,加劇了問題。為了維持正確的頻率和穩定性,電網需要動能,而動能須由火力發電廠裡運行中的渦輪機產生,無法靠風力渦輪機或太陽能板供應,因此西班牙和葡萄牙需要連接到電網的火力發電廠、氣電廠或水力發電廠
西國互聯問題
西班牙的另一個弱點是跨國電力互聯度低,沒有太多與鄰國相連的大型電纜,這些能輸送電力進出的電纜是歐洲強化能源安全的重要手段。
這意味,如果某天晴光充足電力過剩,西班牙只有少量電纜可輸出電力,而如果電力供應不足,鄰國也沒有太多選項可馳援。
過往的大停電
電網崩潰在歐洲極為罕見,營運商通常會盡力防範,包括採取輪流斷電來保護系統。上次發生這麼大規模的停電是2006年,奧地利、比利時、法國、德國、義大利、葡萄牙和西班牙在內共1,500萬戶家庭受影響。
此後,再生能源蓬勃發展,為電網營運商碰上豔陽天或強風日必須平衡巨大的供電波動,帶來更多挑戰。
美國德州2021年2月在極端冬季風暴來襲時大停電,主因也在於頻率。嚴寒天氣和結冰導致天然氣發電廠大規模停機,頻率急降,其他發電廠跳閘,結果導致連鎖故障。
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