Amelia Tomalska – Rządowe Centrum Bezpieczeństwa

Artykuł powstał na podstawie: https://www.nationalgrideso.com/information-about-great-britains-energy-systemand-electricity-system-operator-eso

Przerwa w dostawie prądu, która miała miejsce 9 sierpnia 2019 roku w Wielkiej Brytanii, uznawana jest za jedną z najpoważniejszych na terytorium Zjednoczonego Królestwa w ostatniej dekadzie. Konsekwencją tak poważnego incydentu było między innymi pozostawanie około 1,1 miliona mieszkańców bez prądu przez okres od 15 do 45 minut, przerwa w kursowaniu pociągów, a także brak zasilania w szpitalu w Ipswich oraz na lotnisku w Newcastle. W reakcji na zaistniałą sytuację brytyjski operator przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej oraz gazu ziemnego, spółka National Grid, opublikował raport, w którym dokładnie przeanalizowano przebieg zdarzenia, starając się jak najbardziej szczegółowo odtworzyć sekwencję incydentów oraz ustalić przyczynę przerwy w dostawie prądu.

Sytuacja atmosferyczna 9 sierpnia, w dniu gdy doszło do blackoutu, nie odbiegała od normy. Brytyjski narodowy serwis meteorologiczny (National Weather Service) Met Office, wydał wprawdzie żółte (stopień niski) ostrzeżenia o możliwej złej pogodzie, w tym porywach wiatru i opadach deszczu, dla większości rejonów Anglii oraz Walii, ale nic nie wskazywało na jakiekolwiek anomalie pogodowe. Wkrótce jednak nastąpiło gwałtowne załamanie pogody, przynosząc intensywne opady deszczu oraz dużą liczbę wyładowań atmosferycznych. Według prognoz na ten dzień, przewidywany poziom zapotrzebowania na prąd w każdym sektorze był określony jako podobny do poprzedniego tygodnia. Około 30% produkcji energii elektrycznej pochodziło z wiatru, 30% z gazu, 20% z energii jądrowej, 10% z połączeń międzysystemowych i około 10% z wody (elektrowni szczytowo-pompowych), węgla i biomasy. O godzinie 16:52 piorun uderzył w linię przesyłową Eaton Socon – Wymondley o napięciu 400 kV. Systemy ochrony transmisji zadziałały natychmiastowo i linia powróciła do normalnego trybu funkcjonowania po około 20 sekundach. Jednakże niemal w tym samym czasie, co uderzenie pioruna, nastąpiło zredukowanie mocy w elektrowni gazowej Little Barford oraz elektrowni wiatrowej Hornsea. O godzinie 16:53 z powodu spadku produkcji energii przez obie elektrownie częstotliwość spadła do 49.1 Hz. W sytuacji, kiedy dochodzi do dużej zmiany częstotliwości, ESO (Electricity System Operator) posiada zasoby pozwalające na wytworzenie energii elektrycznej o mocy 1000 MW w określonym czasie. Tym razem jednak całkowity spadek generacji na skutek zakłóceń, szacowany na co najmniej 2000 MW, przerósł przygotowane na taki wypadek rezerwy, co spowodowało spadek częstotliwości do 48,8 Hz to jest poniżej limitu wartości operacyjnych. Skutkiem tego było uruchomienie systemu zabezpieczeń Low Frequency Demand Disconnection (LFDD), w wyniku którego automatycznie odłączonych od dostaw zostało 5%, czyli ok. 1,1 miliona odbiorców energii elektrycznej, aby chronić pozostałe 95% odbiorców oraz zapewnić bezpieczeństwo sieci w sposób kontrolowany i zgodny z parametrami ustanowionymi przez operatorów sieci dystrybucyjnych. O godzinie 16:57 częstotliwość została przywrócona, a system powrócił do normalnego, stabilnego stanu. O godzinie 17:06 operatorzy sieci dystrybucyjnych rozpoczęli podłączanie odłączonych wcześniej odbiorców. O godzinie 17:37 przywrócono dostawy energii elektrycznej do wszystkich użytkowników.

Wstępna analiza przebiegu i skutków zdarzenia pozwala na sformułowanie pierwszych wniosków. Sam fakt, że doszło do blackoutu na tak znaczną skalę wskazuje na niewystarczającą odporność (resilience) systemu energetycznego w Wielkiej Brytanii, a tym samym na potrzebę dogłębniejszej analizy systemu zapewnienia ciągłości działania. W raporcie, w ramach rekomendacji, znalazła się propozycja rewizji norm bezpieczeństwa (Security and Quality of Supply Standards), związanych z poziomem odporności w systemie elektroenergetycznym, co powinno zostać przeprowadzone w sposób ustrukturyzowany, aby zapewnić właściwe zbilansowanie ryzyka i kosztów.

Czasowe odcięcie od dostaw prądu szpitala i lotniska, unieruchomienie metra i pociągów nasuwa pytanie, dlaczego tak kluczowe obiekty nie miały zapewnionej wystarczającej ochrony. W raporcie zostało to odnotowane, a jedną z rekomendacji jest punkt odnoszący się do konieczności dokonania oceny, czy właściwe byłoby ustanowienie standardów dla infrastruktury i usług krytycznych (takich jak szpitale, transport, służby ratownicze), określających zakres zdarzeń i warunków w systemie elektroenergetycznym, dla których powinny być zaprojektowane wewnętrzne systemy, gwarantujące ciągłość funkcjonowania. Warto zauważyć, iż władze lotniska w Newcastle, również dotkniętego skutkami przerwy w zasilaniu, z własnej inicjatywy, zaraz po zdarzeniu, wystosowały wniosek do Northern Powergrid (Northeast) Limited o zaklasyfikowanie lotniska jako terenu chronionego (Protected Site) w ramach ESEC (Electricity Supply Emergency Code). Wniosek portu lotniczego został rozpatrzony pozytywnie.

W raporcie wskazano ponadto, że przeanalizowania wymaga ilość rezerw, które w dniu zdarzenia okazały się niewystarczające by pokryć deficyt. National Grid przyznał, iż istnieje potrzeba rewizji zasobów, z uwzględnieniem odpowiedniego zbilansowania kosztów zapewnienia dodatkowych rezerw w odniesieniu do prawdopodobieństwa wystąpienia podobnych zdarzeń w przyszłości. Zaznaczono, że mimo prognozowanej wysokości kosztów, z uwagi na bezpieczeństwo obywateli i infrastruktury, w tym infrastruktury krytycznej, taka inwestycja byłaby w dłuższej perspektywie opłacalna.

W ramach rekomendacji przedstawiono propozycję wspólnego wypracowania przez zainteresowane strony, w tym ESO (Electricity System Operator), BEIS (Department for Business, Energy and Industrial Strategy), Ofgem (Gas and Electricity Markets Authority), ENA (Energy Networks Association), zaktualizowanych uzgodnień i planów dotyczących komunikacji, na wypadek podobnej sytuacji w przyszłości. Podniesiono również aspekt komunikacji ze społeczeństwem oraz prowadzenia działań edukacyjnych, co ma doprowadzić do podniesienia świadomości obywateli i ograniczenia zachowań niepożądanych, w tym niepotrzebnej paniki. Wskazano także na wzrastające zapotrzebowanie na dostawy energii elektrycznej, związane m.in. z wykorzystaniem nowych technologii, a z drugiej strony na coraz większy udział odnawialnych źródeł energii, takich jak np. energia wiatrowa, w generacji mocy. Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną, przy wykorzystaniu źródeł niegwarantujących ciągłości dostaw w połączeniu ze skutkami zjawisk pogodowych (będących m.in. efektem zmian klimatu), zwiększa poziom podatności, prawdopodobieństwa i tym samym ryzyka wystąpienia podobnych zdarzeń w przyszłości.

Zdarzenie, do którego doszło 9 sierpnia 2019 r. w Wielkiej Brytanii, zostało również omówione oraz poddane dyskusji na forum NATO w ramach grupy Industrial Resources and Communications Services.