Когда наступает экстремальная жара, люди включают кондиционеры, но что произойдет, если сеть выйдет из строя? От Франции до США волны тепла доводят энергосистемы до предела, повышая риск отключений и роста цен на электроэнергию в самый нужный момент.
В конце июня волна тепла во Франции оставила без электричества почти 70 000 домохозяйств после выхода из строя трансформатора при высоких температурах. Около 24 часов, пока температура держалась около 40°C, жители Бретани изнывали от смертельной жары без вентиляторов и кондиционеров.
Затем, когда США изнывали от экстремальной жары в преддверии празднования 250-летия независимости, федеральные власти выпустили предупреждения об отключениях. Операторам сетей разрешили требовать от крупных потребителей энергии, таких как центры обработки данных, переключения на резервные генераторы для поддержания электроснабжения домов и больниц.
Электросети по всему миру страдают от интенсивных волн тепла и других экстремальных погодных явлений. В США отключения в жаркий сезон выросли примерно на 60% за последнее десятилетие по сравнению с 2000-ми годами, по данным некоммерческой организации Climate Central. Отсутствие доступа к охлаждению в жару особенно опасно для детей, пожилых и людей с хроническими заболеваниями.
По словам Иэна Стаффелла, доцента по устойчивой энергетике Имперского колледжа Лондона, «по мере потепления вещи работают не так хорошо». Он добавляет, что «следует ожидать, что неисправности будут более распространены при таких высоких температурах». Он также считает, что «необходимо адаптировать энергосистему к меняющейся погоде».
Во время волн тепла спрос на электроэнергию резко возрастает, поскольку люди используют кондиционеры и вентиляторы. Это нагружает сеть, особенно во второй половине дня, когда солнечная энергия начинает угасать. В то же время инфраструктура, включая линии электропередачи, уязвима к тепловому стрессу: линии расширяются и провисают, увеличивая риск короткого замыкания.
В 2003 году около 50 миллионов человек на северо-востоке США и в Канаде остались без электричества. С тех пор были введены меры защиты, но экстремальная погода по-прежнему представляет угрозу. Тепловые электростанции также страдают: эффективность угольных, газовых и атомных станций падает примерно на 1% на каждый градус повышения температуры.
Во время европейской волны тепла в июне несколько атомных объектов во Франции и Швейцарии были вынуждены снизить мощность или временно остановиться, поскольку реки, используемые для охлаждения, стали слишком теплыми. Возобновляемые источники также страдают: гидроэнергетика — из-за низкого уровня воды, солнечные панели теряют эффективность при высокой температуре, а скорость ветра часто падает.
В совокупности эти факторы могут привести к нестабильности сети. Когда дешевая солнечная или ветровая энергия недоступна, операторы вынуждены полагаться на более дорогие резервные источники, часто на ископаемое топливо. Даже без отключений жара может повысить оптовые цены на электроэнергию.
Эксперты отмечают, что небольшие улучшения, такие как модернизация компонентов сети для устойчивости к жаре и установка дополнительных систем охлаждения для трансформаторов, могут иметь большое значение. Атомные станции могут быть построены с гибридными системами охлаждения.
По словам Александра Рота, эксперта по энергетике и климату из брюссельского аналитического центра Bruegel, европейская электросеть — одна из самых устойчивых в мире, но инфраструктура стареет. В то же время страны переходят на возобновляемые источники энергии, и к 2040 году электроэнергия будет составлять около половины общего потребления энергии.
Рот подчеркивает, что «нынешняя система для этого не подходит». Для решения проблемы потребуется модернизация сети, увеличение перетоков между странами и создание большей гибкости. Накопители энергии, например, могут помочь снизить нагрузку на сеть.
Меры со стороны спроса также могут помочь. Динамическое ценообразование может стимулировать потребителей использовать электроэнергию в часы низкой нагрузки. В Европе существует огромная очередь проектов: около 1700 ГВт возобновляемых источников энергии ожидают подключения к сети.
В США Министерство энергетики объявило о крупных инвестициях в расширение и модернизацию сети. JP Morgan Chase отмечает, что сеть испытывает «исторический стресс» из-за роста электромобилей, возобновляемой энергии и энергоемких центров обработки данных.
Source: www.dw.com