Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
«Провал ветряков», организационные проблемы или климатическая аномалия: в США произошел рекордный блэкаут, но виновных в нем еще не нашли
Соединенные Штаты переживают крупнейшие веерные отключения электроэнергии за долгие годы на фоне рекордно низких температур и обильных снегопадов. В блэкаутах сгоряча попытались обвинить не предназначенные для таких условий ветряки, да солнечные панели, однако не все так просто. Как показывают первые итоги разбирательства, причин было много и подвели вовсе не «зеленые», а гораздо более «традиционные» источники энергии — газовые и угольные электростанции.
Новостные сводки из США с середины понедельника пестрят сообщениями, напоминающими отчет об апокалипсисе: миллионы жителей страны сидят без света и замерзают у себя дома. На обледеневших дорогах массовые аварии, а коммунальные службы всеми силами безуспешно пытаются устранить последствия блэкаута. Некоторые СМИ даже успели объявить конец Соединенным Штатам в привычном виде. Так что же на самом деле произошло?
В Северной Америке — рекордно холодная зима. Обычно сдерживаемая областями низкого давления около границы между США и Канадой, арктическая воздушная масса прорвалась на юг. Климатологи пока не могут сказать точно, что послужило причиной, но считается, что такая погода может быть прямым следствием глобального потепления. В итоге на восточном побережье и на территории центральных штатов установились невероятные для этих мест морозы, сопровождаемые обильными снегопадами.
Для примера можно взять самый показательный в этой ситуации регион — Техас. Как сообщает BBC, столь холодных зим здесь не было уже 30 лет. В одном из крупнейших городов штата, Далласе, температура упала до двух градусов Фаренгейта (почти -17 градусов Цельсия). И морозы ожидаются всю следующую неделю. На минуточку, этот мегаполис находится чуть южнее 32 градуса северной широты, то есть примерно на уровне северной Африки, Израиля и Пакистана. Обычно, зимой температура там падает ниже нуля максимум на пару дней. Про снег даже говорить бессмысленно — местные жители о сугробах и гололеде знают либо из кино, либо по опыту туристических поездок на север. А отопление в домах реализовано, в лучшем случае, электрическими теплыми полами, а чаще — кондиционером в режиме обогрева. Иными словами, на электросеть легла неожиданно высокая нагрузка, и она не выдержала. Причин этому было несколько, начнем с самой громкой и, как оказалось, абсолютно ложной.
«Крах зеленой энергетики»
Примерно с такими заголовками, да еще и в злорадном тоне, некоторые издания описали происходящие в США события. И под этими обвинениями ветряков во всех бедах первое время действительно была фактологическая почва. Во время блэкаута в Техасе, который стал самым серьезным, от сети отключились основные мощности ветряных электростанций. Но это было вызвано не обледенением лопастей самих ветряков, а обрывом линий электропередач вкупе с перегрузкой подстанций. Ситуацию прояснили данные основного поставщика электроэнергии в штате — Совета по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT).
Издание Ars Technica пишет, что просадка в генерации ночью 15 февраля достигла почти 15 гигаватт (с более чем 67 до примерно 53 гигаватт), а затем продолжила снижаться. Это превышает суммарную теоретическую мощность всех ветряных электростанций штата. И, как показывает статистика работы ветряков, они до последнего поставляли в сеть свои честные пять с лишним гигаватт. Что даже больше, чем в предыдущие дни, несмотря на обледенение лопастей, из-за которого выработка составила лишь около половины от возможной. То есть, при желании, ветряки могли поставить почти 11 гигаватт электричества, но сеть к тому моменту уже не выдержала и начались веерные отключения.
Подвели «традиционные» электростанции
Как ни странно, важную роль в развитии катастрофы сыграли угольные, газовые и атомные электростанции. По данным Bloomberg, в понедельник отключились генераторы суммарной мощностью в 34 гигаватта, из которых на ветряки приходится едва ли треть. Судя по всему, расследованию происшествия придется разбираться с каждым таким случаем отдельно, общей картины пока нет. Чиновники обещают обязательно найти виноватых и наказать, но в первую очередь стремятся решить текущие проблемы.
Что-то конкретное можно сказать только про газовые и «зеленые» электростанции. Последним посвящен предыдущий раздел, а вот первые пострадали от морозов неожиданным образом. Дело в том, что из-за похолодания резко возросло потребление газа, как генерирующими предприятиями, так и домашними хозяйствами. Одновременно с этим появились проблемы у поставщиков: они частично связаны с нефтеперерабатывающей отраслью, а она на время похолодания буквально встала. Оказалось, что техасские заводы по переработке нефтепродуктов не могут функционировать при таких температурах.
Особенности сети
В Соединенных Штатах существуют сразу несколько достаточно сильно отличающихся электросетей, между которыми организована связь. Причем энергетика США тесно связана с Канадой и Мексикой для повышения надежности. Но не во всех случаях — сильнее всех пострадавший от непогоды Техас с его ERCOT как раз из таких. Проблема в том, что характеристики магистральных линий в этом регионе (частота переменного тока и напряжение) несовместимы с сетями окружающих штатов. Так исторически сложилось и теперь местные жители за это расплачиваются.
Подключения Техаса к сетям соседних штатов существуют, но из-за необходимости преобразования тока их мощность сильно ограничена. Да и небольшое количество таких узлов сыграло злую шутку — как только начал «падать» Техас, вслед за ним возникли каскадные отказы подстанций в Мексике, а также штатах Оклахома, Арканзас и Миссисипи. Но степень повреждений там оказалась несравнимо ниже. В итоге во время резко возросшего потребления электричества на обогрев домов и падения выработки из-за недостатка газа, техасская сеть оказалась разбалансирована. Последствия не заставили себя ждать и случился блэкаут.
Промежуточные выводы
Полную цепь событий, приведших к столь печальным последствиям, еще предстоит установить. Пока что понятно одно — как и в любой техногенной аварии, причиной стало совпадение сразу множества факторов. Среди них можно выделить ключевые:
- недостаточное внимание к урокам прошлого — в феврале 2011 года США уже переживали мощный блэкаут, в котором, как писал журнал Power, без электричества сидели более 4,4 миллиона человек, — но по каким-то причинам работы по увеличению стойкости сети не проводились в достаточной мере или не возымели должного эффекта;
- электросети не хватило запаса прочности на случай экстренных событий в условиях возросшего потребления современных домохозяйств;
- рекордно низкие температуры и сильные снегопады, из-за чего люди стали тратить еще больше электричества, а линии электропередач были повреждены;
- в дополнение ко всему, морозы выявили проблему с поставками горючего для электростанций в такую погоду.
Как хорошо видно из вышеприведенного списка, ни в одном пункте нет «зеленых» электростанций. Солнечные батареи зимой работают хуже и в снегопад требуют очистки, но это известная проблема и к ней обслуживающий персонал ферм был готов. Ветряки прекрасно себя чувствуют в Арктике, Антарктике и Северном Море, так что низкие температуры для них — не проблема. Беда возникла из системных проблем.
Уроки
А завершить хотелось бы небольшим рассуждением на тему — можно ли из этой истории извлечь уроки нам, живущим в другой широте и вообще за океаном. Ведь именно с таким посылом критикуют ветряные электростанции в контексте американских блэкаутов: «посмотрите, какой кошмар, в нашем климате такое точно не нужно». Учитывая все написанное, понятно, что дело не в ветряках, а в самой электросети. Чем ситуация и поучительна. Особенно на фоне климата, который вне зависимости от мнения людей касательно глобального потепления, судя по всему, собирается преподносить нам все больше сюрпризов.
С каждым годом потребление электричества как промышленностью, так и домашними хозяйствами только растет. Даже если абстрагироваться от вопросов «зеленой» энергетики и электромобилей, существующие в России сети, пусть и модернизировались, но в своей основе содержат еще советское наследие. Некоторые регионы обладают всего одной основной генерирующей мощностью на множество населенных пунктов. И речь не о глухих деревнях — такая ситуация встречается в сравнительно крупных городах. По большому счету, настоящие децентрализованные и отказоустойчивые электросети в России выстроены только вокруг Москвы и Санкт-Петербурга — наследие столичного блэкаута в 2005 году.
Глядя на США, создается впечатление, что там все не лучше, но это не так. Обстановка наладится очень быстро даже в сельских районах. Интереса ради можно открыть сайт PowerOutageUS и обновлять его каждые 10 минут: только за время написания этого текста количество «красных» (более 100 тысяч человек без света) штатов сократилось с шести до трех. Во многом ситуацию спасает та же децентрализация, которая и послужила косвенной причиной блэкаута: часть мощностей подключается от соседних регионов, часть генерируется небольшими местными электростанциями без подключения к магистральным сетям.
Эпизоды глобального дефицита кислорода в океанах случались в мезозое нередко. Согласно общепринятой гипотезе, дело в усиленном выветривании горных пород. В новой работе ученые показали, что разрушение суши и движение океанского дна во время распада Гондваны действительно могли запустить цепочку событий, приведших к массовому вымиранию морской биоты.
Собаки способны реагировать непосредственно на звучание слова, а не на внешний вид предмета, который оно обозначает, или жесты хозяина. Это выяснила международная команда ученых с помощью дрессировочных кнопок с записью человеческого голоса.
Ученые из АО «ГНЦ НИИАР», входящего в «Росатом», изготовили опытную партию тепловыделяющих элементов (твэлов) с виброуплотненным уран-плутониевым МОКС-топливом для многоцелевого быстрого исследовательского реактора (МБИР). Этот реактор сегодня возводят в Ульяновской области. Твэлы уже прошли приемочные испытания и в скором будущем выйдут на серийное производство.
Команда исследователей с участием физиков из НИУ ВШЭ повторила эксперимент 1969 года, связанный с изучением сверхпроводимости и ее свойств. Это первая удачная попытка за 55 лет. Ученые включали сверхпроводимость — специально ухудшали границы между слоями сверхпроводника и ферромагнетиков в системе — и получили лучшие характеристики спиновых клапанов по сравнению с классическим вариантом, где контакты между слоями идеальны. Такой подход может помочь при создании более эффективных устройств для хранения данных и вычислений.
Морской лед регулирует теплообмен между атмосферой и океаном в полярных регионах. Ключевую роль играет теплопроводность льда — это важный параметр в климатических моделях. Однако его сложно вычислить из-за особенной микроструктуры льда, его чувствительности к температуре, солености. В новой работе ученые применили ряд математических методов для расчета теплопроводности. В перспективе это поможет улучшить климатические модели и найдет применение в других областях.
Собаки способны реагировать непосредственно на звучание слова, а не на внешний вид предмета, который оно обозначает, или жесты хозяина. Это выяснила международная команда ученых с помощью дрессировочных кнопок с записью человеческого голоса.
Предприятия Научного дивизиона госкорпорации «Росатом» и группа строительных компаний «Реформа» заключили договор о сотрудничестве и впервые применили для демонтажа высотных металлических конструкций — кранов-перегружателей — мобильный лазерный комплекс. МЛК, разработанный в стенах одного из институтов «Росатома», не имеет аналогов в стране.
Инсектицидные спреи и аэрозоли, с помощью которых обычно пытаются бороться с тараканами в доме, в большинстве случаев неэффективны и почти полностью бесполезны. Такой неутешительный вывод сделали американские исследователи по итогам лабораторных испытаний, в которых протестировали средства на основе пиретроидов — одной из самых распространенных групп инсектицидов.
Выглядеть хорошо на фото в выпускном альбоме оказывается важно не только потому, что по красивым снимкам позже будет приятнее вспоминать ушедшую юность. Американские ученые недавно выяснили, что наименее привлекательные люди в школьных фотоальбомах прожили меньше своих более симпатичных сверстников.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
ПонятноИз-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
ПонятноНаши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноМы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
ПонятноМы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Комментарии