Άρθρα-Αναλύσεις

Οι Αντοχές του Ηλεκτρικού Συστήματος σε Συνθήκες Ακραίων Καιρικών Φαινομένων-Η Λύση των Microgrids

Ημ/νία δημοσίευσης: Τετάρτη, 24 Φεβρουαρίου 2021

του Ιωάννη Χατζηβασιλειάδη, τ. Προέδρου ΙΕΝΕ

Ο ηλεκτρισμός αποτελεί την πλέον κρίσιμη υποδομή των σύγχρονων κοινωνιών και οικονομιών, ενώ εξαρτώνται από αυτόν και άλλες κρίσιμες υποδομές, όπως ύδρευση, θέρμανση, επικοινωνίες, μεταφορές, υγεία κλπ. Επομένως, η αδιάλειπτη και αξιόπιστη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας και με προσιτές τιμές αποτελεί ύψιστο στόχο. Οι συνέπειες της πρόσφατης κακοκαιρίας «Μήδεια» στην ηλεκτροδότηση δίνουν την αφορμή για συζήτηση της κατάστασης του ηλεκτρικού συστήματος της χώρας και ενόψει της ενεργειακής μετάβασης.

Η δομή του ηλεκτρικού συστήματος περιλαμβάνει την Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τη Μεταφορά και τη Διανομή, τρεις δραστηριότητες αλληλένδετες από την παραγωγή μέχρι τους καταναλωτές.

Η Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει εισέλθει στην ανταγωνιστική αγορά με έναν αριθμό παραγωγών που συμπεριλαμβάνουν και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ενώ η Μεταφορά με τον ΑΔΜΗΕ και η Διανομή με τον ΔΕΔΔΗΕ αποτελούν φυσικά μονοπώλια.

Ενόψει της κακοκαιρίας και της αναμενόμενης αύξησης της ζήτησης ο ΑΔΜΗΕ, ως Διαχειριστής του εθνικού συστήματος, πήρε την πρωτοβουλία και ζήτησε έγκαιρα να τεθούν σε λειτουργία οι θερμικές μονάδες παραγωγής φυσικού αερίου και οκτώ λιγνιτικές μονάδες. Η πολύχρονη εμπειρία έχει δείξει την υψηλή αξιοπιστία των λιγνιτικών μονάδων με γεμάτες τις αυλές λιγνίτη, που μαζί με τα υδροηλεκτρικά ανταποκρίνονταν στη ζήτηση σε περιόδους πολύ χαμηλών θερμοκρασιών.

Το σύστημα Μεταφοράς με τις εναέριες γραμμές υψηλής και υπερυψηλής τάσης λειτούργησε χωρίς προβλήματα και διακοπές στη διάρκεια της κακοκαιρίας. Ο κίνδυνος για τις εναέριες γραμμές σε κάποιες περιοχές που πλήττονται από τη χιονοθύελλα είναι η δημιουργία πάγου γύρω από τους αγωγούς σε μορφή κυλίνδρου που αυξάνει το βάρος και τις καταπονήσεις από τον άνεμο με αποτέλεσμα τη θραύση των αγωγών και την κατάρρευση των μεταλλικών πύργων. Για αυτές τις καταστάσεις υπάρχει σε ετοιμότητα ο αναγκαίος εξοπλισμός και το προσωπικό για άμεση επέμβαση, ενώ κίνδυνος από δένδρα στις εναέριες γραμμές μεταφοράς δεν υπάρχει αφού έχει εξασφαλισθεί δουλεία σε μια ζώνη γης κατά μήκος των γραμμών η οποία ελέγχεται τακτικά.

Επομένως, ο ΑΔΜΗΕ είχε εξασφαλίσει την αναγκαία παραγωγική ικανότητα και εφεδρεία έναντι της κακοκαιρίας και τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μέχρι τους υποσταθμούς όπου αρχίζει το δίκτυο Διανομής, και έτσι δεν έζησε η χώρα καταστάσεις Τέξας την ίδια περίοδο.

Το δίκτυο Διανομής με γραμμές κυρίως μέσης και χαμηλής τάσης είναι αρκετά εκτεταμένο για να φθάσει σε κάθε καταναλωτή και κατά το μεγαλύτερο μέρος εναέριο. Υπόγειο δίκτυο προσφέρεται ως αναγκαία και πρόσφορη λύση στο αστικό περιβάλλον με πυκνή δόμηση και υψηλή ζήτηση. Το εναέριο δίκτυο είναι εκτεθειμένο και καταπονείται σε ισχυρούς ανέμους και χιονοθύελλες, ενώ αντιμετωπίζει και κινδύνους από δένδρα και κλαδιά που έρχονται σε επαφή με τους ηλεκτροφόρους αγωγούς.

Παλαιότερα, στα πρώτα χρόνια, έβγαιναν συνεργεία σε κάθε Περιοχή της ΔΕΗ και κλάδευαν τα δέντρα δύο φορές το χρόνο ώστε να τηρούνται οι αναγκαίες αποστάσεις ασφαλείας για την προστασία των ανθρώπων και του δικτύου, εξασφαλίζοντας αδιάλειπτη ηλεκτροδότηση. Αργότερα, η προστασία του δένδρου υπερίσχυσε των άλλων με την απαραίτητη γραφειοκρατία και εξουσία σε σημείο που κατέστη προβληματικό το κλάδεμα των δένδρων από την ΔΕΗ. Σε κάποιες περιοχές αντιμετωπίσθηκε το πρόβλημα με την αντικατάσταση της εναέριας γραμμής από συνεστραμμένα καλώδια χαμηλής τάσης, πάλι επί στύλων, τα οποία δεν δημιουργούσαν κινδύνους όταν έρχονταν σε επαφή με τα κλαδιά του δένδρου. Ακολούθησε όμως ένας εφησυχασμός με τον περιορισμό του κλαδέματος παρόλο που τα δέντρα μεγάλωναν, αφού για πολλά χρόνια δεν υπήρξε κάποια ισχυρή χιονόπτωση ή ισχυρός άνεμος για να κτυπήσει καμπανάκι.

Με την κακοκαιρία «Μήδεια» και το μεγάλο φορτίο χιονιού έσπασαν δέντρα και κλαδιά και παρέσυραν τις γραμμές χαμηλής και μέσης τάσης του ΔΕΔΔΗΕ διακόπτοντας την ηλεκτροδότηση σε ορισμένες περιοχές. Στο σκοτάδι έμεινε όμως και η επιβαλλόμενη ενημέρωση τόσο από τον ΔΕΔΔΗΕ όσο και από τον προϊστάμενο υπουργό. Δεν φάνηκε να υπάρχει σαφής εκτίμηση της έκτασης της καταστροφής και του αριθμού των πληγέντων καταναλωτών, ενώ έλειπε το σχέδιο και ο συντονισμός που θα μείωνε το χρόνο των διακοπών. Σε ένα δύσκολο περιβάλλον έγινε η αποκατάσταση της ηλεκτροδότησης με την ίδια τεχνική, αλλά απομένει να γίνουν τα απαραίτητα κλαδέματα. Τέτοια προβλήματα δεν απαιτούν υψηλή τεχνολογία και αντιμετωπίζονται με την πρόληψη, την αναγκαία προληπτική συντήρηση και  προστασία της γραμμής για να προλαμβάνονται οι διακοπές.

Η υπογειοποίηση του δικτύου δεν αποτελεί ρεαλιστική λύση, αλλά ούτε από μόνη της εξασφαλίζει την αδιάλειπτη ηλεκτροδότηση, χρειάζονται ολοκληρωμένες λύσεις. Σε τέτοιες καταστάσεις, φωτοβολταϊκά στη στέγη και μπαταρίες λιθίου μπορούν να εξασφαλίσουν κάποιες κρίσιμες λειτουργίες σε ένα νοικοκυριό, όπως και το ηλεκτρικό αυτοκίνητο (V2B, vehicle-to-building) που συνδέεται στο κτήριο.

Η κακοκαιρία έδειξε ότι υπάρχουν αδύνατα σημεία στο ηλεκτρικό σύστημα με τον ΔΕΔΔΗΕ σε τεχνολογική υστέρηση, σημειώνοντας ότι τόσο το δίκτυο διανομής όσο και οι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας  έχουν την ίδια τεχνολογία σχεδόν έναν αιώνα. Η ιδέα των Microgrids άρχισε να αναπτύσσεται εδώ και δύο δεκαετίες, για την εξασφάλιση της ηλεκτροδότησης σε περιπτώσεις φυσικών καταστροφών. Αφορά στην ενσωμάτωση των διεσπαρμένων μονάδων παραγωγής, όπως οι ΑΠΕ και άλλες μονάδες παραγωγής προηγμένης τεχνολογίας, καθώς και μονάδων αποθήκευσης σε τμήματα του δικτύου στη χαμηλή ή και στη μέση τάση, δημιουργώντας ένα μικροδίκτυο μέσα στο μεγάλο δίκτυο με συστήματα ελέγχου. Έτσι, εξασφαλίζεται αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές, ακόμη και σε περιπτώσεις φυσικών καταστροφών ή και γενικής διακοπής στο σύστημα μεταφοράς (black out). Το νέο ηλεκτρικό σύστημα, ιδιαίτερα με την ιδέα και τις αρχές των Microgrids, είναι πολύ πιο ασφαλές από το σημερινό κεντρικό σύστημα, με αποτέλεσμα να επεκτείνονται ευρύτατα οι εφαρμογές των Microgrids, ιδιαίτερα σε κρίσιμες υποδομές.


Ίσως λόγω της κλιματικής αλλαγής τα ακραία καιρικά φαινόμενα έχουν μεγαλύτερη ένταση και συχνότητα δημιουργώντας μεγάλες καταστροφές στις υποδομές με μεγάλες οικονομικές συνέπειες, κυρίως με τα παρατεταμένα black out. Οι τυφώνες  στις ΒΑ ακτές των ΗΠΑ προκαλούν συχνά διακοπή ηλεκτροδότησης, όπως ο τυφώνας «Irene» το 2011 σε 6 εκατομμύρια καταναλωτές και για μεγάλο διάστημα με τεράστιες ζημίες, ο μεγάλος τυφώνας «Sandy» το 2012 και άλλοι μετέπειτα. Η ιδέα των Microgrids αποτελεί μια συνετή απάντηση και στη Νέα Υόρκη ένα εκτεταμένο σύστημα Microgrids αναμένεται να εξασφαλίσει  την αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Ο στρατός στις ΗΠΑ αναπτύσσει τα Microgrids για τις ανάγκες του με επενδύσεις που ξεπερνούν τα $30δις (2018), όπως επίσης και ο στρατός της Ελλάδας για τις κρίσιμες υποδομές του. Μεγάλη πρόκληση είναι η ανάπτυξη της ιδέας των Microgrids με τις ΑΠΕ  στα νησιά για την ενεργειακή μετάβαση, με σημαντικά οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη, ανεξαρτήτως της υποθαλάσσιας ηλεκτρικής διασύνδεσης με το εθνικό σύστημα.

Υπάρχουν όμως σοβαροί κίνδυνοι στο ηλεκτρικό σύστημα και από μια στοχευμένη κυβερνοεπίθεση, που μπορεί να έχει μεγαλύτερες συνέπειες από ό,τι μια κακοκαιρία, οπότε πρέπει να αντιμετωπίζονται και τα δύο, γιατί έχουν κρίσιμες επιπτώσεις στην οικονομία, στην κοινωνία και στην άμυνα της χώρας. Τα ηλεκτρικά δίκτυα μπορούν να αποτελέσουν επιλεκτικό στόχο, γιατί είναι ευπαθή και προκαλείται μεγάλη οικονομική και κοινωνική αναστάτωση από μια εκτεταμένη και μακρά απώλεια ηλεκτροδότησης.

Νέες ιδέες, καινοτόμες τεχνολογίες και ψηφιακή τεχνολογία χρειάζεται να εισέλθουν στο ηλεκτρικό σύστημα για την ενεργειακή μετάβαση. Ιδιαίτερα στο δίκτυο Διανομής χρειάζονται μεγάλες επενδύσεις σε νέες ιδέες και καινοτόμες τεχνολογίες που θα συμβάλλουν και στην αδιάλειπτη και αξιόπιστη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Καθώς εισέρχονται οι ψηφιακές και άλλες νέες τεχνολογίες στο δίκτυο, μειώνεται ο αριθμός και ο χρόνος βλαβών και διακοπών παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, αφού με την ενεργειακή μετάβαση βελτιώνεται η αξιοπιστία του ηλεκτρικού συστήματος και η ποιότητα υπηρεσιών, με οφέλη στην κοινωνία και στην οικονομία. 

Οι Διαχειριστές δικτύου, ΑΔΜΗΕ και ΔΕΔΔΗΕ,  έχουν βασικό ρόλο και πρέπει να ηγηθούν της ενεργειακής μετάβασης, ανταποκρινόμενοι στις μεγάλες προκλήσεις. Χρειάζεται όμως όραμα και ισχυρή πολιτική βούληση για μεταρρυθμίσεις. Η πρόσφατη δοκιμασία του ηλεκτρικού συστήματος και οι συνέπειες από την κακοκαιρία «Μήδεια» δίνει την ευκαιρία στην κυβέρνηση να λάβει την πρωτοβουλία και να συζητήσει με σύνεση τις αναγκαίες δράσεις στο ηλεκτρικό σύστημα της χώρας για αδιάλειπτη και αξιόπιστη παροχή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας, με προσιτές τιμές, στην κοινωνία και στην οικονομία.

(από enegria.gr, 22/02/2021)

Προσεχείς Εκδηλώσεις ΙΕΝΕ

Advisory Services

Green Bonds


Εκδόσεις ΙΕΝΕ

energia.gr

Συνεργαζόμενοι Οργανισμοί

IEA

Energy Institute

Energy Community

Eurelectric

Eurogas

Energy Management Institute

BBSPA

AERS

ROEC

BPIE

Αρχική Σελίδα | Όροι Χρήσης | Site Map | Επικοινωνία
Copyright © 2004-2021 IENE. All rights reserved.

Website by Theratron