西班牙大停電2:全世界第一次在高比例可再生能源時黑啓動

當地時間晚上22點53分左右,西班牙首相佩德羅·桑切斯再次向西班牙民衆發表講話,通報自上午12點32分以來西班牙陷入的大停電的最新情況。

桑切斯再次沒有接受媒體的提問,他首先指出,根據西班牙國家電網的數據,近50%的電力供應已經恢復。在晚上20點35分時,運營商提到恢復了35%的電力供應,因此如果考慮到專家所說的任務艱鉅,這已經是一個不錯的恢復速度了。到午夜0點時,據國家電網稱,已經恢復了61.35%的電力供應。

桑切斯仍未解釋停電的原因,但他確實提到了一些前所未有的數據。據國家電網告知他,“在今天上午12點33分,15吉瓦(GW)的發電量突然從系統中丟失。而且這一切僅在短短5秒內發生”。

正如國家電網在當天早些時候所指出的,以及其他專家所提到的那樣,桑切斯指出:“這種情況前所未有。”他繼續說道:“15吉瓦大約相當於當時全國需求的60%。”

停電後,原本預計的25.94吉瓦的需求量,實際需求量下降到14.18吉瓦,隨後又降至10.55吉瓦。

據西班牙國家電視臺24小時頻道的工業工程師、普羅克西馬能源公司董事豪爾赫·莫拉萊斯·德·拉布拉解釋,風力發電和光伏發電廠“有一種所謂的電壓缺口保護裝置”。這意味着當電網發生故障時,電壓缺口會導致“系統電壓在幾毫秒內丟失”。根據莫拉萊斯·德·拉布拉的說法,一些主要生產可再生能源的發電設施,“在面對這種干擾時,會從電網中斷開連接”。

據這位工程師說,問題不在於斷開連接本身,“這是電網先前問題的自然後果。問題的根源在於先前的故障。如果電網先前出現了電壓缺口,15吉瓦的斷開是正常的”。當時,光伏電能有17吉瓦左右,差不多就是丟失的那15吉瓦。

莫拉萊斯·德·拉布拉呼籲謹慎行事:“在其他停電事件中,我們花了數月時間才弄清楚發生了什麼。我們談論的是毫秒級的時間。在確定停電原因時,我們應當非常謹慎。”

如果最大的問題是“是什麼導致了這種消失?”也就是莫拉萊斯·德·拉布拉提到的先前問題,那麼答案仍然未知,據桑切斯說。“專家們還沒有確定是什麼原因。”正如他今天上午提到的,他強調正在分析所有可能的原因,“不排除任何假設,任何可能性”。不過,關於網絡攻擊的可能性,他提醒說歐盟已經排除了這種可能。

葡萄牙一家電力運營商將問題歸因於一種“由大氣振動引起的”現象,這是一種由伊比利亞半島內部極端溫度變化引發的奇怪現象。在缺乏官方確認的情況下,這可能帶來的後果是電網頻率下降了0.15赫茲,而歐洲電網的正常頻率通常固定在50赫茲。

與此同時,西班牙國家電網預計恢復服務需要“6到10小時”,而葡萄牙的運營商則更爲悲觀,聲稱“恢復正常可能需要長達一週的時間”。

正如西班牙國家電網在最初的聲明之一中解釋的那樣,西班牙正面臨一個“異常且前所未有的”事件。正如在電力行業工作了20年的英國電氣工程師西蒙·加拉赫所說:“我不認爲以前曾經嘗試過對一個如此依賴太陽能(光伏)的大型電網進行重新供電。”

電氣分析師約翰·肯普也指出:“沒有人嘗試過在像伊比利亞這樣高度依賴可再生能源的電網中進行黑啓動。有限的熱電機組將使恢復速度和頻率控制變得困難。”

加拉赫指出,大多數應急計劃都是基於以天然氣或煤炭發電廠爲主的情況制定的,而沒有考慮到可再生能源在我們電網中的重要性。

加拉赫表示,緩慢的恢復是合理的,因爲需要處理許多關鍵因素。

首先,必須非常謹慎地操作,花大量時間來識別系統中哪些部分是正常的:哪些是關閉的,哪些是開啓的,哪些設備受損等。這是一個需要手動完成的過程。

第二個關鍵是必須逐步重新激活系統。重新供電的過程需要確保每個加入系統的部分都能正常運行。儘管現在是2025年,但很多時候仍然需要工程師親自前往變電站,手動操作開關。

在啓動時,必須像對待“島嶼”一樣逐步重新激活國家的不同地區,即相互隔離的小型電網。在西班牙,國家電網有一些這樣的“島嶼”,例如阿拉貢-加泰羅尼亞、加利西亞-萊昂或杜羅-法國軸線。

如果過快地連接大量負載,這些“島嶼”可能會使發電機過載並再次崩潰。加拉赫解釋說,從全面停電中恢復的過程非常複雜,因爲發電機在停電後重新啓動時的負載將非常大。

爲了讓這些“島嶼”與其他島嶼整合,必須使它們之間同步,確保它們以相同的頻率和電壓運行。這同樣需要極度謹慎,並且耗時。

與此相關的是,向電網注入電力的速度也必須控制,因爲如果速度過快,電力系統可能會再次不穩定(頻率的突然變化是導致第一次停電的原因),從而影響電網正常運行所需的50赫茲頻率。

加拉赫指出,西班牙電力系統的一個問題是太陽能發電沒有慣性,也就是說,它無法幫助穩定頻率,這是必不可少的要求,也無法啓動已斷開的電網。因此,必須依賴天然氣和煤炭發電廠,它們必須在沒有其他幫助的情況下自行啓動,這是一個緩慢且資源密集型的過程。

另一個延長恢復時間的問題是,變電站的電池在停電後一直在工作,現在開始耗盡。這意味着,如前所述,無法遠程供電,即使工程師親自前往變電站,也會有問題,因爲需要基本電力來維持保護系統運行。

自問題發生以來,西班牙開始與法國和摩洛哥當局合作,他們協助重新啓動伊比利亞半島南部和北部的區域。

據國家電網稱,除了這種外部援助外,西班牙還擁有能夠自主啓動的水電站,如之前所述,無需其他幫助。在講話中,桑切斯還提到了聯合循環發電廠的使用。

據工業工程師、普羅克西馬能源公司董事豪爾赫·莫拉萊斯·德·拉布拉在西班牙國家電視臺24小時頻道上解釋,“聯合循環發電廠是儘快恢復的關鍵。從今天下午的零電量開始,我們現在已經有4吉瓦的電力,相當於早上8點時的電量。我們還可以進一步增加,可以達到20吉瓦。水電站也在快速增加電量。它們是第一批連接的,目前我們已經有5吉瓦的水電能源”。

根據核安全委員會的說法,到午夜0點50分,阿爾馬拉茲(卡塞雷斯)和科夫倫特斯(巴倫西亞)核電站的外部電力供應已經恢復,儘管仍處於預警狀態。阿斯科和範德洛斯(塔拉戈納)核電站也恢復了穩定的外部電力供應,因此不再處於預警狀態。

目前,它們尚未參與發電,但預計明天隨着正常化的恢復,它們將開始發電。豪爾赫·莫拉萊斯·德·拉布拉預測,“不久後,核電站將開始提供服務。它們需要超過12小時才能達到其功率的代表性負載,但它們已經開始啓動,我們將在幾小時內看到核能發電。這將有助於最終穩定電網”。

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