Защо предсказуемо застудяване удари електрическата мрежа в Тексас

Кризата произтича от уникално съчетание на слабости в щатската енергийна система. Тексас е единственият щат в континенталната част на САЩ с независима и изолирана мрежа. Това позволява на щата да избягва федералното регулиране - но също така силно ограничава способността му да получава аварийно захранване от други мрежи. ERCOT експлоатира и единствената голяма мрежа в Съединените щати без пазар за енергиен капацитет (известен като студен резерв в България, където любимци са централите на Ахмед Доган и Христо Ковачки) - система, която осигурява плащания на оператори, които трябва да са в режим на готовност за захранване с енергия при лоши климатични условия.

След като над 3 млн. клиенти на ERCOT спряха да получават електроенергия при студовете през февруари 2011 г., федералните регулатори препоръчаха на оператора да се подготвя за зимата със същата спешност, както и за пиковия летен сезон. Те също така обявиха, че макар капацитетът с резервни мощности на ERCOT да изглежда добре на хартия, компанията не е взела предвид, че много генериращи мощности могат да бъдат извадени от строя при замръзване.

"Имаше предишни тежки студени метеорологични събития в Югозапада през 1983, 1989, 2003, 2006, 2008 и 2010 г.", обобщават служителите на Федералната енергийна регулаторна комисия, след като разследват спирането на захранването в щата през 2011 г.

Говорителят на ERCOT Лесли Сопко не коментира подробно причините за енергийната криза, но заяви, че ръководството на мрежовия оператор планира да преоцени предположенията, на базата на които правят прогнози.

Застудяването беше лесно да се предвиди, казва Джей Апт, съдиректор на Carnegie Mellon Electricity Industry Center. Той не приема твърденията, че рязкото намаляване на температурите е било събитие тип черен лебед и не е можело да бъде предвидено. "Хората трябва да осъзнаят, че този вид време е доста често срещано", казва Алт.

Застудяването през последната седмица остави 4.5 млн. клиенти на ERCOT без електрическо захранване. Повече от 14.5 млн. тексасци бяха ударени и от водна криза, тъй като тръбите замръзнаха и се спукаха. Около 65 хил. клиенти продължаваха да са без ток към събота следобед, дори когато температурите започнаха да се повишават, според уебсайта PowerOutage.US. Здравните служби в щата свързват повече от две дузини смъртни случаи с енергийната криза. Някои са починали от хипотермия или възможно отравяне с въглероден окис, причинени от преносими генератори, работещи в мазета и гаражи без достатъчно проветрение.

Слаби резервни мощности

В столицата на Тексас - Остин, минималната февруарска температура обикновено пада до 5 - 9 градуса по Целзий. През изминалата седмица температурите се понижиха до -14 градуса по Целзий. През ноември ERCOT увери, че мрежата е подготвена да се справи с такъв тежък сценарий.

"Проучихме редица потенциални рискове както при нормални, така и при екстремни условия, и вярваме, че има достатъчно мощности, за да обслужваме адекватно нашите клиенти", казва мениджърът на ERCOT за осигуряване на ресурсите Пийт Уорнкен в доклад от същия месец. Сега той не е отговорил на въпросите на агенцията.

При нормални зимни условия ERCOT прогнозира, че ще има около 16 200 MW енергийни резерви. Но при екстремни условия те намаляват до само около 1350 MW. Това предполага само мощности за 23 500 мегавата да спрат производството. По време на пика на кризата от миналата седмица мощности за 30 000 мегавата са излезли от мрежата.

Други мрежови оператори в САЩ поддържат студен резерв за доставяне на допълнителни количества енергия при екстремни условия - плащат на оператори постоянно, независимо дали произвеждат енергия или не. Търговете на пазара за капацитет определят три години предварително цената, която производителите на енергия получават за това, че мощностите им са в готовност да заработят при нужда.

Вместо това ERCOT разчита на пазара на едро на електроенергия, където ценообразуването стимулира производителите да осигуряват ежедневна мощност и да правят инвестиции, за да гарантират надеждност в пикови периоди, смятат икономисти. Системата разчита на това, че електроцентралите трябва да реализират високи печалби, когато търсенето на енергия и цените скочат - осигурявайки им достатъчно пари, за да инвестират например в работа при зимни условия.

От 2010 г. резервният марж на ERCOT - буферът между производствения капацитет спрямо прогнозираното търсене, е спаднал до около 10% от близо 20%. Това оказа натиск върху производителите по време на скокове в търсенето, което прави мрежата по-малко гъвкава, според регулатора North American Electric Reliability Corporation (NERC).

Този малък буфер задейства алармата рано сутринта в понеделник сред енергийните търговци и анализатори, докато наблюдаваха внезапния срив на мрежата в Тексас. Твърде голямото падане на честотата на напрежението на електрическата мрежа е катастрофално, защото задейства автоматични релейни превключватели, за да се изключат източниците на енергия от мрежата, което пък води до неконтролирани прекъсвания в целия щат.

Дан Джоунс, енергиен анализатор в Monterey, наблюдава от домашния си офис в Делауеър как мрежата се срива бързо към точката, която ще задейства автоматичното изключване. "Ако нямате контрол и оставяте оборудването да го направи, това е просто хаос", казва Джоунс.

В неделя следобед контролната зала на ERCOT сигнализира, че е изчерпала възможностите за по-голямо производството на електроенергия, за да отговори на нарастващото търсене. Операторите отправят предупреждение, че "няма пазарно решение" за прогнозирания недостиг, се казва в съобщенията на контролната зала, публикувани на сайта на ERCOT.

Адам Син, президент на базираната в Хюстън фирма за търговия с енергия Aspire Commodities, заяви, че ERCOT чака твърде дълго, за да нареди на компаниите за комунални услуги да намалят подаването на енергия към клиентите, за да се предпази мрежата от срив. Проблемите, казва той, бяха очевидни няколко дни преди понеделник. "ERCOT позволяваше на системата да става все по-слаба и по-слаба", заявява Син. "Мислех си: Боже, какво прави този мрежов оператор? Трябва да намали товара." Той е предупредил приятелите си в неделя вечер да очакват масови прекъсвания.

Рано в понеделник сутринта един от най-големите източници на електроенергия в щата - АЕЦ в Южен Тексас, спря работа, защото малък участък от тръба замръзва, което задейства автоматичната защита на реактора. Така енергия, достатъчна за захранване на около 270 хил. домакинства, спира.

Около 2:30 ч. сутринта South Plains Electric Cooperative заяви, че е получила телефонно обаждане от ERCOT, за да спре електричеството на своите клиенти. В контролната зала на ERCOT членовете на персонала са почнали да звънят на комунални компании и електрически кооперативи в целия щат, за да им кажат да направят същото, съгласно оперативните съобщения, разкрити от оператора на мрежата. Три дни по-късно главният изпълнителен директор на ERCOT Бил Магнес призна, че мрежовият оператор само е избегнал бедствие от неконтролирани прекъсвания.