Espanjan ja Portugalin sähkökatkos paljastaa merkittäviä riskejä yhteenliitetyissä eurooppalaisissa sähköverkoissa

Sähkön rajallinen paluu Iberian niemimaalle on paljastanut alueen sähköinfrastruktuurissa syvällisemmän heikkouden.

Maanantain laaja ja nopea sähkökatko, joka pysäytti toiminnan suuressa osassa Espanjaa ja Portugalia, on herättänyt huomattavaa alueellista ja kansainvälistä levottomuutta.

Espanjan kansallinen sähköverkko-operaattori Red Electrica (REE) ja Portugalin E-Redes selvittävät parhaillaan korkeajännitelinjoissa havaittujen epänormaalien värähtelyjen tarkkoja syitä.

Nämä heilahtelut johtivat myös synkronointihäiriöihin Ranskaan ulottuvassa yhteenliitetyssä sähköverkossa.

Sähköntuotannon sekoitusavain

Rystad Energyn alustavan analyysin mukaan kunkin maan sähköntuotantorakenteen yhdistelmä oli keskeinen tekijä sekä sähkökatkoksessa että sitä seuranneessa toipumisessa, nyt kun sähköt on palautettu suureen osaan aluetta.

Rystad Energyn vanhempi analyytikko Pratheeksha Ramdas sanoi sähköpostitse lähettämässään kommentissa:

”Espanjan korkea uusiutuvan energian osuus paljasti vaikeudet epäsäännöllisen energiantuotannon tasapainottamisessa, kun taas Portugalin täydellinen riippuvuus tuonnista korosti sen joustavuuden ja energian varastoinnin puutetta.”

Hieman maanantaina puolenpäivän jälkeen Espanjan sähköverkossa oli vakava katkos, joka irrotti sen kokonaan muusta Euroopasta ja syöksi maan pimeyteen.

Espanjan mantereen sähkönsiirtoverkko romahti täysin muutamassa minuutissa voimakkaiden vaihteluiden vuoksi.

Kaikki meni sekaisin järjestelmän kaatuessa. Useiden kaupunkien metrolinjat kaatuivat, mikä pakotti evakuoimaan ihmisiä. Myös lentokentät, liikennevalot ja tietoliikenneverkot kärsivät.

Sähkökatkoksen lähestyessä Espanjan sähköverkon kysyntä oli tyypillisen keskipäivän huippukuormituksen kaltainen.

Sähkön kysyntä oli noin 27 500 MW. Tämä kysyntä tyydytettiin pääasiassa aurinkosähkön ja maalla tuotetun tuulivoiman, maakaasun ja pienen määrän ydinenergian yhdistelmällä.

Samaan aikaan Portugalin energiankulutus pysyi vakaana noin 8 000 MW:ssa, joka oli peräisin pääasiassa vesivoimasta, tuulivoimasta ja jonkin verran Espanjasta tuodusta sähköstä.

Sitä vastoin Ranska, joka hyötyi vakaasta ydinvoimakeskeisestä sähköverkostaan, tuotti jatkuvasti yli 55 000 MW ja jatkoi ylijäämäsähkön vientiä naapurimaihin.

”Tämä alueellinen keskinäisriippuvuus on tyypillisesti vahvuus – mutta tässä tapauksessa siitä tuli stressikohta”, Ramdas sanoi.

Espanjan sähkön tuonti

Espanja tuo tyypillisesti merkittävän määrän sähköä Ranskasta. Vuonna 2022 Espanjasta tuli kuitenkin tilapäisesti sähkön nettoviejä Ranskan laajamittaisen ydinvoimahuollon vuoksi.

Espanja yleensä ohjaa osan tuontisähköstään Portugaliin.

Tämä käytäntö auttaa vakauttamaan molempien maiden sähköverkkoja, jotka ovat merkittävästi riippuvaisia ​​uusiutuvista energialähteistä.

Vuonna 2024 Espanjan sähkön tuonti Ranskasta oli yhteensä noin 10,1 GWh.

Samaan aikaan sen sähkönvienti Portugaliin kasvoi 14 gigawattituntiin (GWh).

Sähkökatkon aikana ranskalaisen sähköverkko-operaattorin RTE:n automaattiset turvaprotokollat ​​irrottivat yhdysjohdot.

Ramdasin mukaan tämä toimenpide eristi Iberian niemimaan estääkseen epävakauden leviämisen Keski-Eurooppaan.

Samanaikaisen tuotantokatkoksen vuoksi Portugalissa koettiin äkillinen irtiotto ulkoisista virtalähteistä, mikä johti välittömään energiapulaan.

”Myös Espanja menetti sekä Ranskan tuonnin että oman sisäisen sähkönjakelunsa, mikä aiheutti yli 10 000 MW:n vajeen tapahtuman aikana”, Ramdas sanoi.

Ranskan kriittinen rooli

Ranskalla oli ratkaiseva rooli maanantain sähkökriisissä.

Rystadin mukaan vaikka Ranskan sähköverkko pysyi vakaana, Espanjan ja Portugalin sähkönkulutuksen äkillinen lasku pakotti maan vähentämään sähköntuotantoa ja reitittämään energiavirtojaan uudelleen.

Ranskan Golfechin ydinvoimalan ilmoitettu alasajo tapahtui noin kello 12.30–12.45 samaan aikaan Iberian niemimaan sähkökatkoksen kanssa.

Norjalaisen energiakonsultointiyrityksen mukaan tämä samanaikainen tapahtuma viittaa todennäköiseen yhteyteen koko sähköverkon taajuushäiriön kautta.

Espanjan osittaisen vakauden palautumisen jälkeen Ranska käynnisti uudelleen rajoitetun viennin maan elpymisen tukemiseksi.

Ranska saattaa jatkaa vientiä Espanjaan iltapäivällä.

Rystad Energyn mukaan tämä toimenpide edisti verkon tasapainottamista ja antoi Espanjalle mahdollisuuden auttaa Portugalia toissijaisten yhteenliitäntöjen kautta.

Sähköt saatiin osittain palautettua Iberian niemimaalle maanantain loppuun mennessä.

Kriittinen kahden tai kolmen tunnin kysynnän ja tarjonnan välinen kuilu jätti kuitenkin miljoonat ihmiset ilman sähköä, mikä korostaa alueen kasvavaa riippuvuutta rajat ylittävästä tasapainotuksesta.

Tämä verkkorasituksen aiheutti Espanjan nettosähkönvaihdon siirtymisen viejältä tuojalle, kun taas Portugalin täydellinen riippuvuus tuontisähköstä paljasti kotimaisen joustavuuden ja varastoinnin alijäämän.

Ranskan sähköverkko, joka on vakaa, monipuolinen ja jossain määrin eristetty, osoitti etunsa, mutta sillä oli vaikeuksia hallita virtausmuutoksia ilman ennakkovaroitusta, Rystad sanoo.

”Vaikka Ranska hallitsi tilannetta paremmin, sillä oli edelleen vaikeuksia hallita odottamattomia sähkövirtoja”, Ramdas sanoi.