Kalifornia w ciemności. Jak blackouty naświetliły ryzyka celu 100% OZE [ANALIZA]

18 sierpnia 2020, 14:30
hollywood-sign-1598473_1280
Fot. Pixabay

W Kalifornii ludzie tracą dostęp do elektryczności, bo oparty na źródłach odnawialnych system nie radzi sobie ze zwiększonym przez upały popytem na moc. Tymczasem stanowe władze chcą zamykać stabilne źródło energii, czyli elektrownię jądrową Diablo Canyon.

Star Trek: W ciemność

W ubiegłym tygodniu nękani upałami Kalifornijczycy tracili na kilka godzin dostęp do prądu. Na razie planowo, w ramach kontrolowanych przez operatora wyłączeń (tzw. brownoutów, czyli celowo wywoływanych blackoutów), ale sytuacja i tak jest poważna, wskazuje na strukturalne problemy tamtejszej energetyki. I co gorsza – wszystko wskazuje na to, że będzie się powtarzać, być może już w mniej kontrolowanym scenariuszu.

Jak podaje serwis sacbee.com, zasięg przerw w dostawach prądu rozciągnął się na ok. 3,3 miliona gospodarstw domowych i przedsiębiorstw, co czyni obecne blackouty jednymi z największych w historii USA i – być może – największymi w dziejach Kalifornii.

Problemy zaczęły się podczas fali upałów, która nawiedziła Zachodnie Wybrzeże USA. Temperatury znacznie przekraczały normy, co skłoniło wielu Amerykanów do zwiększonego wykorzystania energochłonnych systemów klimatyzacji.

Gorączka sobotniej nocy

W czwartek 13 sierpnia California Independent System Operator (ISO) ogłosił wprowadzenie ogólnostanowego Flex Alert, czyli wezwania do oszczędzania energii elektrycznej. W jego ramach nakłaniano odbiorców do unikania niepotrzebnego zużycia prądu w określonych godzinach, czyli np. do wyłączenia zbędnych świateł, urządzeń elektrycznych oraz odpowiedniego ustawienia systemów klimatyzacyjnych. Wszystko po to, by ratować przeciążony system.

Kryzys nastąpił w niedzielę, kiedy to wprowadzono tzw. Stage 3 Emergency, czyli mechanizm podobny do polskich stopni zasilania – oznacza on taką sytuację w systemie elektroenergetycznym, w której zapotrzebowanie na energię przerasta podaż. Jest to najwyższy stopień zagrożenia dla sieci w Kalifornii i wskazuje, że operator nie jest w stanie dalej zapobiec przerwom w dostawach energii. W ramach Stage 3 Emergency ISO dokonuje czasowych (zwykle: kilkugodzinnych) wyłączeń dostaw elektryczności dla niektórych odbiorców, by zapobiec niekontrolowanych i znacznie dłuższym blackoutom.

Jak poinformował ISO, Stage 3 Emergency został wprowadzony w Kalifornii z uwagi na utratę 470-megawatowej elektrowni i nagłe zmniejszenie potencjału energetyki wiatrowej o ok. 1000 MW, co nałożyło się na podwyższone temperatury.

Wydarzyło się w Los Angeles

Sytuacja ta przypomina to, co działo się w Polsce w sierpniu 2015 roku, kiedy to przestoje remontowe i awarie w elektrowniach nałożyły się na falę upałów, powodując konieczność wprowadzenia tzw. 20. stopnia zasilania, czyli ograniczenia podaży mocy dla niektórych odbiorców. Różnica polega na tym, że w przypadku Polski powodem był przestarzały system oraz awarie i naprawy. Tymczasem w Kalifornii zawinił m.in. dobrowolny model transformacji w kierunku niestabilnych źródeł energii i pozbywanie się takich mocy, jak elektrownie jądrowe.

Według Steve’a Berbericha, cytowanego przez sacbee.com szefa ISO, podstawową przyczyną blackoutów jest problem z importem mocy z sąsiednich stanów. Kalifornia nie mogła się ratować cudzą energią, gdyż fala upałów dotknęła całe Zachodnie Wybrzeże, więc zapotrzebowanie wzrosło również w innych regionach.

Berberich zwraca też uwagę na trudność w zarządzaniu parkiem wytwórczym w fotowoltaice, która była intensywnie rozbudowywana w Kalifornii w ciągu ostatnich lat. Obecnie pracuje tam ponad 11 GW mocy zainstalowanej w samych dużych elektrowniach słonecznych. Technologia ta miała pomóc stanowi zmniejszyć użycie gazu ziemnego, który w 2018 roku odpowiadał za 44% miksu energetycznego Kalifornii.

„Jak podaje ISO oraz analitycy Wood Mackenzie, blackouty to również efekt uboczny zwiększenia inwestycji w panele fotowoltaicznych i niedostatecznych mocy w elektrowniach gazowych. Taki trend przesunął szczytowy punkt zapotrzebowania na moc w stanowej sieci (…) na godziny popołudniowe, pozostawiając mniejsze możliwości wypełnienia luki między popytem a podażą” – informuje portal greentechmedia.com, przestrzegając jednocześnie, że bez zmian w zarządzaniu mocą takie blackouty będą się w Kalifornii powtarzać.

„Moce w fotowoltaice bardzo szybko znikają, musimy szybko zastępować je innymi, by zaspokoić zapotrzebowanie” – mówi cytowany przez greentechmedia.com Berberich. Innymi słowy mówiąc, ze względu na zachód słońca z systemy wypada nagle bardzo dużo mocy, których nie ma czym szybko zastąpić.

Berberich dodaje, że jeszcze w 2006 roku w kalifornijskim systemie było znacznie więcej stabilnych mocy, które mogły być wykorzystane w takich sytuacjach. Mowa m.in. o elektrowni jądrowej San Onofre, która została wyłączona w 2013 roku. Kalifornia w ostatnich dekadach drastycznie obniżyła swój potencjał w atomie – poza San Onofre zamknięte zostały jednostki: Humboldt Bay, Rancho Seco i Vallecitos. Obecnie w „Słonecznym Stanie” pracuje jedynie elektrownia Diablo Canyon, która ma zostać wyłączona w 2025 roku. Jednostka ta dostarczyła w 2018 roku 17% kalifornijskiej czystej energii elektrycznej.

Californication

Problemy z dostępem do mocy to nie jedyne minusy kalifornijskiej transformacji energetycznej – jak podaje prowadzony przez Michaela Shellenbergera portal environmentalprogress.org, innym jest wysoka cena za kWh energii elektrycznej (wyższa o 7 centów od średniej ceny w USA) i problemy z emisjami CO2 z energetyki (które wzrosły w latach 2011-2017 o 11 mln ton).

Kalifornia staje zatem przed wyborem: albo kontynuować swoją transformację energetyczną w kierunku jeszcze większego udziału źródeł odnawialnych (Jerry Brown, gubernator tego stanu, zapowiedział, że w 2045 roku 100% kalifornijskiej energii będzie pochodziło ze źródeł zeroemisyjnych, w domyśle: OZE) z jednoczesnym wycinaniem takich mocy, jak atom, co będzie prowadziło do jeszcze poważniejszych blackoutów, albo przeprosić się z gazem ziemnym, stawiając nowe jednostki zasilane tym surowcem (w nadziei, że m o ż e uda się je kiedyś zastąpić magazynami energii), albo – jak radzą klimatolodzy pokroju Jamesa Hansena – utrzymać przy pracy elektrownię Diablo Canyon oraz rozważyć uzupełnienie swojego miksu o inne jednostki tego typu.

KomentarzeLiczba komentarzy: 22
Mr_Sq
środa, 19 sierpnia 2020, 22:21

Co ich tak boli ten atom ? To niemal doskonale źródło energii. Sprawa zagospodarowania odpadów to kwestia rozwoju technologii - czyli prędzej czy później poradzimy sobie z tym. Zdaje się Bill Gates ma projekt elektrowni jądrowej opartej na odpadach nuklearnych, ale przez OZE nie dostał zgody na realizację w stanach. Mieli w Chinach stawiać kilkadziesiąt takich, ale sankcje pokrzyżowały plany. Teraz będziemy się szarpać, zużywać metale ziem rzadkich, żeby produkować jeszcze wydajniejsze baterie. Wcale nie wydaje mi się to ekologiczne. Te urządzenia też trzeba produkować, serwisować i utylizować, szkoda zasobów.

robbo2k
piątek, 21 sierpnia 2020, 00:44

Od 30 lat nie wyłaczona zadnej elektrowni atomowej w Kaliformia w w/w stoi na USKOKU TEKTONICZNYM i przy niej Fukushima to pikus. Ale autorowi jest tylko jedno w głowie,. Taka obsesja 20 latka.

Greta
środa, 26 sierpnia 2020, 19:40

Czyli wcześniej nie wiedzieli o uskoku tektonicznym.

rmarcin555
środa, 19 sierpnia 2020, 23:29

@Mr_Sq. A kto Ci broni budować atom. Ale przeczytaj inny artykuł z tej strony odnośnie atomu. Co mianowicie prognozu Moody. To co Bill chce budować ma na razie listę problemów do rozwiązania. Tor to nie jest nowy temat.

Luki
środa, 19 sierpnia 2020, 21:20

U nas chcą zrobić tak nawciskać tego szajsu eko zamknąć elektrownie a prąd będziemy SB kupować z zachodu za słone dolary bo eko przecież kosztuje

podatnik
środa, 19 sierpnia 2020, 02:19

Należało by tam przeprowadzić wszystkich zwolenników 100% OZE.

Swen
czwartek, 20 sierpnia 2020, 18:55

To by powiedzieli, że wszystko dla planety.

piątek, 21 sierpnia 2020, 22:10

taaa pewnie

Poloczek
wtorek, 18 sierpnia 2020, 18:37

"Na razie planowo, w ramach kontrolowanych przez operatora wyłączeń (tzw. brownoutów, czyli celowo wywoływanych blackoutów)" Hahaha u nas w PL za komuny nazywało się to rotacyjne odłączanie odbiorców. Ot i taka sytuacja w jednym z najbardziej rozwiniętych krajów świata w 21 wieku. Kabaret. Oby w Polsce podobni tępomyślący nie doszli do władzy w energetyce, bo będzie podobnie. Od rządzenia i decydowania to są wykształceni w stosownym kierunku inżynierowie i technicy a nie ciule.

Roni
wtorek, 18 sierpnia 2020, 16:52

Konkluzja z artykułu-spalajmy więcej gazu, ropy i węgla. Nic to, że będzie więcej upałów, nic to że wysychają rzeki, jeziora i coraz mniej jest wody do chłodzenia elektrowni konwecjonalnych i atomowych, ważne że się stabilniej spalają!!! A czemu nie ma ani słowa o konieczności budowy elektrowni szczytowo-pompowych, które kilkadziesiąt lat temu były w Polsce pomimo energetyki węglowe! A pracowały jako swoiste magazyny energii!!!

zgryźliwy
czwartek, 27 sierpnia 2020, 13:33

Minimalna wymagana pojemność magazynowa w Polsce, to 30 dni, ale to tak na styk. Średnie obciążenie 19 GW x 30 dni, to daje wymagany zapas magazynowy 13680 GWh. Bardzo dobra elektrownia szczytowo-pompowa Porąbka Żar ma pojemność 2 GWh. Potrzeba więc 6840 elektrowni szczytowo pompowych dla zrealizowania obłędnej eko wizji. Obawiam się, że w Polsce nie ma tylu tysięcy górskich wierzchołków, aby je poucinać, wybetonować i zamienić na magazyny. Woda ma po prostu niski wsp. MWh/m3 i w żaden sposób nie może się równać z węglem, w przypadku którego "miliony ton węgla na zwałach" mają postać niewielkich placyków przy elektrowniach. Ostatecznie powiem ci, że Niemcy zrobiły wszystko co można dla energiewiende, i tyle tylko wynalazły w kwestii magazynów, że trzeba giga rurę z gazem od ruskich pociągnąć.

Xd
piątek, 21 sierpnia 2020, 09:05

Jak kiedyś pisałem pomieważ współczesne media delikatnie mówiać uczciwie nie xawsze pracują a i naukowcy i tzw eksperci plotą to za co im zapłacą należy z dystansem podchodzić do źródeł zmian klimatu bo jak wiadomo na ziemii było różnie przez miliony lat a przemysłu nie było a nawet jeśli przyjmiemy że to nasza emisja co2 jest temu winna to tak po prawdzie nigdzie nie widziałem wyliczeń całkowitego wpływu na środowisko tych "czystych" źródeł a biorąc pod uwagę co w tych np panelach siedzi a ile mogą wyprodukować energii to wydaje się że to przysłowiowa "skórka za wyprawkę"

Znafca
środa, 19 sierpnia 2020, 20:46

Przecież są i nadal pracują.

Krys
wtorek, 18 sierpnia 2020, 23:52

Przykład Młoty na Bystrzycy JKłodzkiej

Pietran
wtorek, 18 sierpnia 2020, 22:09

Bedą upały to będą, kto jak kto ale Polacy nie mają powodów do narzekania. W kraju z jednym z krótszych w Europie okresów wegetacyjnych, w kraju, gdzie roczna całka temperatury nie dorasta do pięt takiej całce z krajów południa Europy, na prawdę nie ma co narzekać. Nie będzie zim, to dobrze, nie musi być. Pomyśl jakie to będzie miało pozytywne skutki gospodarcze (ten brak zimy) i po prostu jakież to ułatwienie życia. A że za razem postawione będą przed nami pewne wyzwania, jak zapanowanie nad retencją wody to druga sprawa. Nie ma nic za darmo na tym (ani innym, równoległym) świecie.

wtorek, 18 sierpnia 2020, 21:32

Konkluzją jest atom. Szczytowo pompowe są drogie, jest mało miejsc gdzie można je zrobić i to tylko kropla.

rmarcin555
wtorek, 18 sierpnia 2020, 21:10

@Roni. Przy obecnej technologii nie ma jak magazynować nadmiaru energii z OZE. Akurat w Kaliforni to policzono. Wyszło, że się nie da. Ale tam lewicowi zapaleńcy rządzą więc fakty im nie przeszkadzają. Dobowe i sezonowe krzywe zapotrzebowania i produkcji energii z OZE są bezlitosne.

Tweets Energetyka24