Výpadku napájení

Zkrat (zemní spojení se stromem) v nadzemním napájecím vedení

V případě výpadku napájení (včetně výpadku proudu v angličtině ) se rozumí neúmyslné přerušení dodávky elektřiny .

Trvání výpadků proudu ( hodnota SAIDI ) v mezinárodním srovnání (stav z roku 2014)

Klasifikace

Klasifikace podle příčiny

Výpadek napájení může být způsoben poruchami v rozvodné síti, ve spínacích prvcích sítě a v elektrických systémech nebo nerovnováhou mezi výrobou a spotřebou. Defekt v individuální zařízení nebo jeho přívod nepředstavuje výpadku napájení.

Podle nařízení o připojení nízkého napětí je hranice mezi elektrickou sítí a zákaznickým systémem v domovní připojovací skříňce , ve které jsou umístěny také hlavní pojistky. Výpadky napájení v oblasti zákaznického systému se nepočítají jako výpadky napájení podle zákona o energetickém průmyslu . Totéž platí pro zákazníky připojené k vyšším úrovním napětí. Chyby v zákaznickém systému však mohou mít za následek výpadek proudu, zejména u větších zákaznických systémů a pokud jsou v zákaznickém systému další spotřebitelé.

Podle § 52 zákona o energetickém průmyslu musí provozovatelé energetických dodavatelských sítí do 30. dubna každého roku předložit federální síťové agentuře zprávu o všech přerušeních dodávek, ke kterým došlo v jejich síti v posledním kalendářním roce, včetně opatření přijatých k vyhnout se budoucím výpadkům dodávek. Federální síťová agentura zaznamenává narušení trvající déle než tři minuty s následujícími příčinami (údaje za rok 2018):

  • Atmosférické látky: 6,262
  • Akce třetích stran: 20 076
  • Vyšší moc: 2584
  • Odpovědnost provozovatele sítě: 36 262
  • Poruchy zpětné vazby: 1042
  • Ostatní: 99 964
    Tato příčina poruchy zahrnuje všechna plánovaná přerušení dodávky (kromě výměny měřiče).

VDE | FNN každoročně sestavuje vlastní statistiky poruch a dostupnosti, které pokrývají přibližně 75% délek obvodů. Z toho je odvozeno poznání, že střední úroveň napětí má rozhodující vliv na spolehlivost napájení. Od roku 2013 je schéma FNN pro záznam narušení porovnáváno se schématem BNetzA.

Studie Energietechnische Gesellschaft des VDE z roku 2006 odhalila následující rozdělení příčin přerušení dodávek:

  • Sítě středního napětí: 84%
  • Nízkonapěťové sítě: 14%
  • Sítě 110 kV: 2%
  • Přenosové sítě 220/380 kV: 0,1%
  • Generace: 0%

Spouštění ochranných zařízení

  • Spuštění pojistky („vybití“ pojistky) nebo jističe obvodu (zřídka několik) nebo proudového chrániče (RCD, často spínaný třífázový, který odděluje mnoho obvodů) je častou příčinou výpadku napájení v jednotlivých oblastech zákaznického systému, např. B. v jedné nebo více místnostech nebo skupině zařízení.
  • Pokud dojde k přepálení hlavní pojistky , celý dům je zasažen výpadkem proudu.

Atmosférické poruchy a poškození bouří

  • Údery blesku (přímé údery) do vodičových lan nebo rozvoden, ale také údery v blízkosti vedení způsobují přepětí ve vedeních. Jako ochrana, trakční vedení z úrovně 110 kV se kalibruje s zemních lan jako ochrana před bleskem a rozvoden a venkovní rozváděče jsou vybaveny jímacích tyčí.
  • Při bouřkách mohou větve nebo stromy spadnout na vodiče a způsobit zkrat nebo zemní spojení. V takových případech se nejprve použije automatický restart, aby se zkontrolovalo, zda porucha oblouku již poruchu odstranila (shořela). Linka se zcela vypne pouze tehdy, pokud chyba přetrvává.
  • Elektrické sloupy mohou být sraženy účinky bouře.
  • Extrémní povětrnostní podmínky, sníh a led, jako například sněhový chaos v Münsterlandu nebo v roce 1998 v kanadském regionu Québec . Aby to bylo možné napravit, lze k odmrazování trolejového vedení instalovat další zařízení, například odmrazovač Lévis, pokud v extrémních povětrnostních podmínkách v zimě již samoohřívání venkovního vedení nestačí.
  • Magnetická bouře vedly k výpadku jedné hodiny v Malmö v roce 2003. Silná magnetická bouře jako sluneční bouře z roku 1859 by mohla způsobit celonárodní výpadek elektřiny.

Poškození rypadla

Podzemní kabely jsou pod zemí dobře chráněny. Při stavebních pracích jsou ohroženi. Nesprávná práce může vést k tomu, že rypadla popadnou a zničí kabel. Před stavebními pracemi je proto nutné získat informace o linii. Aby byly podzemní kabely chráněny před poškozením, jsou nad kabely položeny vyrovnávací pásky . Oprava poškození kabelů je složitější než na trolejovém vedení. Výpadky napájení na podzemních kabelech jsou bez vnějšího rušení vzácné, protože poškození izolace - zejména v oblasti středního a vysokého napětí - je detekováno při pravidelných kontrolách pomocí měření částečného výboje, než dojde k poruše.

Přetížení síťového prvku

Pokud jsou jednotlivé prvky sítě přetíženy, jsou vypnuty ochrannými zařízeními. Hlavním důvodem je překročení maximálních přípustných proudů. Příčinou přetížení může být také teplota síťových prvků. Selhání síťových prvků je zvláště kritické v případě napájecích sítí s radiální strukturou , protože to je spojeno s přímými a rozsáhlými poruchami napájení v navazujících síťových oblastech. Aby se předešlo takovým poruchám, platí v oblasti energetických sítí, rozvoden nebo elektráren pravidlo (n-1) , aby byl zachován celkový provoz napájecí sítě v případě poruchy nebo odpojení zařízení jako je napájecí transformátor, generátor nebo nadzemní vedení.

Nerovnováha v energetickém systému

Elektřina musí být vyráběna současně s její spotřebou a transportem do míst spotřeby. Výroba a spotřeba musí velmi přesně odpovídat (viz řízení elektrárny ). Neočekávané vypnutí napájení může být tedy způsobeno (náhlou) nerovnováhou poskytovaného a požadovaného výkonu, například přerušením obvodu s velkou kapacitou (náhlá ztráta zátěže) nebo neohlášeným přepnutím následovat velké zatížení (náhlé přetížení).

Výroba elektřiny je obecně regulována pomocí frekvence: Pokud se zvyšuje spotřeba (tj. „Zátěž“), generátory elektráren se obtížněji otáčejí a jejich rychlost mírně klesá, což znamená, že frekvence sítě klesá pod 50 Hz. Výkon elektrárny se pak zvyšuje, dokud generátory nemohou navzdory vyšší zátěži znovu dodávat 50 Hz. Se snižující se spotřebou se generátory snáze otáčejí a jejich rychlost se zvyšuje, což způsobuje, že frekvence stoupne nad 50 Hz. Výkon elektrárny pak musí být snížen, aby se generátory znovu točily pomaleji. Generátory v elektrárnách jsou obvykle synchronní stroje . U těchto generátorů je rychlost synchronní se síťovou frekvencí. V případě parních nebo plynových turbín je jmenovitá rychlost odpovídající jmenovité frekvenci 50 Hz obvykle 3000 min −1 . U generátorů ve vodních elektrárnách je jmenovitá rychlost často menší, s odpovídajícím počtem párů pólů integrální frakce 3000 min -1 .

Pokud rychlost nelze v případě náhlé, silné změny zátěže změnit dostatečně rychle, volá provozovatel přenosové soustavy rychle ovladatelné elektrárny, aby dodaly další výkon (viz řídicí výkon ). Pozitivní řídicí výkon může být také poskytnut na straně zátěže odpojením pantografových sběračů, které to smluvně dohodly a obdrží poplatek za poskytnutí této pozitivní kontrolní síly v souladu s vyhláškou o přerušitelných zátěžích . V případě náhlého poklesu zátěže lze zapnout zátěž (např. Akumulační čerpadlo nebo systémy typu topení / topení ), což je pak zajištění záporného řídicího výkonu. Jako poslední opatření jsou někteří spotřebitelé „odpojeni“ v případě přetížení. Toto je snižování zátěže . Takovými sběrači proudu mohou být například hutě hliníku nebo ocelárny s velkými elektrickými pecemi.

Sabotáž a důsledky války

  • Cílené sabotážní útoky na elektrárny, přerozdělovače nebo elektrické stožáry, například v noci ohně v roce 1961 v Jižním Tyrolsku, mohou vést k nadregionálním výpadkům elektřiny.
  • Americká armáda poprvé úspěšně použita grafitová bomby proti rozvoden v Iráku v roce 1990/91 ve druhé válce v Zálivu . Během krátké doby bylo paralyzováno 85% irácké dodávky elektřiny.
  • Na 36. konferenci o chaosu ve dnech 27. až 30. prosince 2019 společnost Kaspersky ve 45minutové prezentaci ukázala, jak snadné by bylo, aby se kybernetičtí zločinci zmocnili řídicího centra velké německé elektrárny, což by mělo za následek, že elektrárna mohl být vypnut, aby se mohl zhroutit alespoň jeden regionální napájecí zdroj.

Klasifikace podle doby trvání

  • Krátkodobé poruchy v časovém rozmezí několika zlomků sekundy se hovorově označují jako výkonové stěrače , u nichž se po této krátké době automaticky obnoví dodávka energie. Příčinami na úrovni distribuce mohou být krátkodobé události, jako jsou údery blesku, zemní spojení , obloukové poruchy na trolejovém vedení nebo ve vzácných případech poruchy spínání v rozváděčích nebo rozvodnách . Zdroje nepřerušitelného napájení a nouzové generátory by měly být schopny reagovat dostatečně rychle na tyto krátkodobé poruchy, aby nedošlo k trvalému přerušení, které by mohlo narušit systém. Typická doba odezvy je mezi 15 a 50 ms.
  • Krátký pokles napětí (pokles napětí ) v důsledku přetížení v důsledku nepředvídaných událostí. Tato podmínka je také známá jako Brownout - pojmenovaná po silném útlumu osvětlení žárovkami - nebo pokles a vyskytuje se zejména v menších nebo poddimenzovaných energetických sítích s nedostatečným řídicím výkonem . Zpravidla nedochází k žádnému vážnému poškození. Elektronická zařízení však reagují na výpadek velmi odlišně: Některá zařízení nemají žádné nepříznivé účinky, zatímco jiná zařízení reagují citlivěji na krátký pokles napětí. Například nedostatek úložiště baterie může vést ke ztrátě dat nebo funkcí. Takovému scénáři může zabránit takzvaný detektor Brownout . Například Brownouts jsou v japonské napájecí síti relativně běžné, a to i kvůli frekvenci smíšené sítě 50 Hz a 60 Hz, zatímco národní výpadky se v evropském síťovém systému vyskytují jen velmi zřídka. Brownouts může také předzvěst katastrofického selhání jako předzvěst.
  • Střednědobý nebo dlouhodobý výpadek napájení nebo celkový výpadek, který se může pohybovat od úplného výpadku napájení v rozmezí minut až několika hodin. Toto selhání je také v angličtině známé jako blackout . Poměrně velmi dlouhé prostoje v rozmezí dnů až několika týdnů jsou většinou způsobeny rozsáhlými škodami na infrastruktuře, jako jsou tratě, například v důsledku extrémních povětrnostních událostí v zimě (viz seznam historických výpadků elektřiny , sněhový chaos v Münsterlandu, listopad 2005 ) .

Klasifikace podle prostorového rozsahu

Přesná definice prostorového rozsahu výpadků elektřiny neexistuje. Obecně se však rozlišuje mezi místními nebo regionálními a nadregionálními výpadky elektřiny.

Místní a regionální výpadky elektřiny

  • V případě poruchy sítě nízkého napětí (230/400 V) jsou jednotlivé ulice, osady nebo - ve venkovských oblastech - omezené oblasti odpojeny od elektrické sítě .
  • Jednotlivé části města (okresy) nebo celé lokality ve venkovských oblastech mohou selhat, pokud dojde k přerušení takzvané sítě vysokého napětí .
  • Je větší (průmyslový) závod, např. B. továrna, ovlivněná poruchou připojení k externí elektrické síti, toto se označuje jako černý případ , výpadek anglické stanice (SBO) . Černý výpadek může být způsoben poruchou napájecího vedení, napájecího připojení nebo řízení systému nebo poruchou sítě vyšší úrovně.

Nadregionální výpadky elektřiny

  • K nadregionálním výpadkům napájení v celé síti dochází například v případě selhání velkých částí přenosové sítě nebo sítě 110 kV.
  • Nejčastější příčinou je ignorování kritéria N-1 , které uvádí, že porucha určitého zařízení, jako je vedení, transformátor nebo generátor, nesmí nikdy vést k úplnému selhání. Další příčinou mohou být přímé vícenásobné chyby - tyto chyby jsou však kvůli vysoké úrovni automatizace spíše vzácné.
  • Další příčinou je, když řízení sítě nereaguje nebo nereaguje dostatečně rychle na poruchy nebo změny v elektrické síti.

Pokud se napájecí zdroj v síti zcela zhroutil a dokonce ani elektrárny již nemohou odebírat elektřinu ze sítě, je to také označováno jako blackfall . V tomto případě mohou startovat pouze elektrárny schopné černého startu, jako jsou speciálně upravené elektrárny s plynovými turbínami nebo říční elektrárny bez externího zásobování energií. Produkce těchto elektráren schopných černého startu se poté použije na postupné spouštění elektráren, které nejsou schopné černého startu, jako jsou uhelné elektrárny . Z bezpečnostních důvodů mají některé elektrárny, které nejsou schopné černého startu, jako jsou jaderné elektrárny , také své vlastní jednotky schopné černého startu, většinou ve formě plynových turbín, se kterými může být elektrárna soběstačná a elektrárnu lze také spustit bez externího napájení.

Spolehlivost napájení ve Spolkové republice Německo

Prostoje v různých zemích

Federální agentura pro síť (BNetzA) ve své statistice dostupnosti za rok 2018 stanovila, že průměrná nedostupnost elektrické energie pro koncové spotřebitele za celý rok byla necelých 14 minut; V roce 2006 byla hodnota přes 20 minut. I když se toho často obávají, energetická transformace a decentralizované dodávky obnovitelných energií nebudou mít nadále žádné negativní dopady na bezpečnost dodávek pro koncové spotřebitele. S průměrnou roční nedostupností elektřiny kratší než 15 minut pro koncové spotřebitele je Německo jednou ze zemí s nejvyšším zabezpečením dodávek .

Poruchy napájení v síti trakčního proudu a ve veřejné síti téměř nikdy nemají reciproční efekty, protože oba systémy jsou provozovány do značné míry nezávisle na sobě, částečně kvůli různým frekvencím sítě. S indexem SAIDI (System Average Interruption Duration Index) lze učinit mezinárodně uznávané prohlášení o kvalitě energetické sítě.

Hodnoty SAIDI pro Německo 2006–2012

Spolehlivost propojené sítě je dnes - jak ukazují zkušenosti z minulých událostí selhání sítě - dána rizikem více chyb (kaskádových chyb) v síti. Systémový index (SAIDI) o tom neposkytuje žádné (přímé) informace.

Všeobecné údaje Nízké napětí Střední napětí SAIDI
Rok hlášení Počet síťových operátorů / sítí Koncoví spotřebitelé (v milionech) Počet přerušení (celkem v tisících) SAIDI (minuty) Počet přerušení (celkem v tisících) SAIDI (minuty) SAIDI (minuty) Nedostupnost v%
2018 866/872 50,7 143,7 2.34 23.7 11.57 13,91 0,0026%
2017 862/869 50,5 143,0 2.22 23.5 12,92 15,14 0,0029%
2016 860/868 50,3 148,3 2.10 24.3 10,70 12,80 0,0024%
2015 850/860 49,9 150,9 2.25 26.7 10.45 12,70 0,0024%
2014 874/884 49,6 147,8 2.19 26.0 10.09 12.28 0,0023%
2013 868/878 49,5 151,4 2.47 27.8 12,85 15,32 0,0029%
2012 866/883 49,3 159,0 2,57 32.0 13,35 15,91 0,0030%
2011 864/928 48,9 172,0 2,63 34,7 12,68 15,31 0,0029%
2010 890/963 49,0 169,2 2,80 37,1 12.10 14,90 0,0028%
2009 821/842 48,4 163,9 2,63 35,1 12.00 14,63 0,0028%
2008 813/834 48,4 171,5 2,57 36,6 14,32 16,89 0,0032%
2007 825 48,5 196,3 2,75 39,5 16.50 19.25 0,0037%
2006 781 48,5 193,6 2,86 34,4 18,67 21.53 0,0041%

Data: Federal Network Agency

Spolehlivost napájecího zdroje v evropském srovnání

Scénář velkého výpadku napájení

Energetické společnosti obvykle uvádějí jako závadu na výpadku proudu v celé oblasti závadu v elektrárně , poškození vedení , zkrat nebo lokální přetížení elektrické sítě. Pokud by však nařízení fungovalo, obecně by tyto příležitosti nebyly důvodem k výpadku proudu. Nadregionální energetické sítě jsou provozovány podle kritéria (n - 1) . To znamená, že elektrické zařízení, transformátor, vedení nebo elektrárna mohou kdykoli selhat, aniž by došlo k přetížení jiných zařízení nebo dokonce k přerušení dodávky energie. Integrované sítě v Německu a v oblasti UCTE musí být spravovány podle tohoto standardu . Přichází však - z. B. kvůli závadě v elektrárně - souběžná porucha několika transformátorů nebo vedení může vést k přerušení napájení. Ve správně provozovaném systému se musí sejít alespoň dvě události, aby mohlo dojít k přerušení dodávky.

Kritérium (n-1) platné v provozu přenosové sítě bylo původně vyvinuto pro systémy s pokrytím místní sítě a krátkými přepravními vzdálenostmi. Toto kritérium se ukazuje jako neadekvátní proti rozsáhlým a nadregionálním selháním sítě (blackouts), jejichž frekvence a rozsah se celosvětově zvyšuje. V desetiletích mezi lety 1965 a 1995 k rozsáhlým poruchám sítě stále docházelo sporadicky; po roce 2005 došlo v průměru k 14 událostem za rok. Mají své důvody pro více selhání a / nebo kaskádové chyby v síti a jsou mimo jiné. přičítán vysokému využití přenosové sítě (což vede k omezením při obnově sítě, posilování sítě a rozšiřování), nekonzistentnímu napájení z obnovitelných zdrojů energie a zranitelnosti velkých přenosových cest od generátoru ke spotřebiteli. Odstávka jaderných elektráren 7 + 1 v březnu 2011 tuto situaci ještě zhoršila kvůli ztrátě energie v jižním Německu.

Vyšetřování příčin výpadků proudu, ke kterým došlo po celém světě, ukazuje, že hlavními příčinnými komplexy jsou: privatizace a liberalizace vedly k zanedbávání sítí a jejich infrastruktury; zvýšený růst obnovitelné energie způsobuje nestabilitu sítě.

efekty

Pokud není dostatek energie k aktivaci pro aktuální poptávku ve vaší vlastní síti, např. B. Pokud řízení sítě selže, klesá zejména frekvence sítě , protože rozdíl zatížení je zpočátku pokryt kinetickou energií všech rotujících hmot v generátorech. Tento případ je označován jako podfrekvence a je v západoevropské síti (řídicí oblast UCTE) rozdělen na pět úrovní: Kromě krátkodobé aktivace rezerv se provádí zejména automatické snižování zátěže .

Pokud nelze v důsledku toho dosáhnout stabilizace, je posledním důsledkem rozdělení do několika vzájemně asynchronních oblastí sítě, mezi nimiž již neexistuje žádný tok energie. To vede k celkovým poruchám v jednotlivých oblastech sítě, protože elektrárny jsou automaticky odpojeny od sítě. Větší kalorické elektrárny (elektrárny se základním zatížením), jako jsou uhelné elektrárny nebo jaderné elektrárny, se snaží vyrovnat se svými vlastními potřebami, když je síť odpojena snížením výkonu a udržovat tento neoptimální provozní stav několik hodin . Pokud se toto chytání a držení ve vlastní spotřebě elektrárny nepovede, dojde k vypnutí dotčených bloků elektrárny, což vede k delšímu procesu opětovného uvedení do provozu.

následovat

Síťová připojení jsou přepnuta do různých místně oddělených rozvoden, takže pokud jedna rozvodna selže, druhá může být nadále napájena. Síť vyšší úrovně je obvykle stejná pro obě rozvodny, takže chyba tam ovlivňuje také obě připojení. Mnohem důležitější je z. B. použití systému nepřerušitelného napájecího zdroje (UPS) v nemocnicích .

V oblasti IT mohou výpadky napájení vést ke ztrátě nezabezpečených dat a v jednotlivých případech k poškození zařízení. V případě výpadku napájení mohou jednotlivá zařízení stále odesílat zprávy jiným zařízením, např. B. signál umírajícího zalapání po dechu .

Vážné ekonomické škody mohou také nastat v průmyslových společnostech, které jsou závislé na nepřetržitých dodávkách energie a nemohou snadno pokračovat ve výrobním procesu po přerušení služby (např. Chemický průmysl, zpracování potravin atd.).

I v soukromém sektoru mohou mít delší výpadky proudu nepříjemné důsledky:

  • Osvětlení: elektrické světlo, semafory, signály
  • Novinky: rozhlasové a televizní přijímače se síťovým napětím; Baterie se rychle vybíjí. Mnoho přenosových systémů má nouzové generátory energie.
  • Komunikace: Mobilní telefonie je k dispozici pouze po omezenou dobu v případě delšího výpadku proudu, protože věže mobilních telefonů obvykle pomocí baterií překlenují jen několik hodin; Pevná linka a internet jsou i. A. v závislosti na (aktuálních) směrovačích koncových zákazníků.
  • Zabezpečení: Dveřní interkomy a otvírače dveří, přístupové zabezpečovací systémy, poplašné systémy, požární hlásiče a výstražná světla pro letecký provoz na vysokých strukturách fungují pouze tehdy, pokud jsou jako náhrada použity baterie nebo nouzové napájecí systémy. Nemocnice v této zemi mají nouzové generátory energie a zvláště kritické oblasti, jako je operační sál a intenzivní medicína, mají nepřerušitelné napájení . Směrová světla únikových tras ve větších (obytných) budovách jsou obvykle jednotlivě napájena bateriemi a na chvíli se rozsvítí.
  • Mobilita: výtahy, lanovky, garážová vrata; Některé železnice mají vlastní napájecí sítě.
  • Voda: Čištění pitné vody a odstraňování odpadních vod pomocí čerpadel po chvíli selže. V případě vodovodních sítí, které jsou provozovány přirozeným spádem a bez čerpadel (například vídeňské zásobování vodou vysokými pramenitými vodovody), má výpadek proudu na dodávku jen malý vliv.
  • Palivo: čerpací stanice obvykle nemají nouzový generátor ani připojení k němu; výdejní pumpy selhávají.
  • Teplo: klimatizace, větrání, elektrické topení; Ale ani systémy ústředního vytápění na ropu, plyn a pelety nemají žádnou kontrolu, žádnou zapalovací jiskru a žádné oběhové čerpadlo bez elektřiny.
  • Peníze: Bankomaty jsou většinou nefunkční.
  • Nakupování: Supermarkety se zavírají, protože pokladny a hlavní osvětlení často selhávají, stejně jako restaurace. Elektrické posuvné a otočné dveře jsou nefunkční.
  • Jídlo: Obsah lednice a mrazničky se může v případě dlouhodobého výpadku proudu rozmrazit / zkazit.

Studie Úřadu pro posuzování technologií při německém Bundestagu (TAB) dospěla k závěru, že dlouhodobý rozsáhlý výpadek proudu by zasáhl všechny kritické infrastruktury a kolapsu společnosti jako celku by se dalo jen stěží zabránit. Navzdory tomuto potenciálu nebezpečí a katastrofy je povědomí o sociálním riziku v tomto ohledu pouze základní.

Nouzový provoz

Výpadky proudu jsou zvláště důležité pro nemocnice , protože k napájení zdravotnických zařízení potřebují energii. Ale také systémy relevantní z hlediska bezpečnosti (jako jsou radarová zařízení pro řízení letového provozu , semafory nebo signální systémy pro železnice ) nebo jiní dodavatelé (například vodárny , plynárny nebo telekomunikační společnosti ) vyžadují ke své práci elektřinu. Z tohoto důvodu mají nemocnice a další kritická zařízení, jako mnoho společností, nouzové generátory energie, které jsou často provozovány s naftovými generátory a automaticky se zapínají, jakmile dojde k výpadku napájení ( obecné záložní napájení ). Mnoho zařízení má navíc několik síťových připojení k (z velké části) nezávislým sítím.

Časové období, které lze přemostit v nouzovém provozu, se velmi liší. Veřejnoprávní vysílání musí zůstat schopen vyslat minimálně 3 dny k informování obyvatelstva - na Rundfunk Berlin-Brandenburg existují, například, 8 dní, ale pouze na jedné rádiových vln namísto běžného provozu šesti frekvencích.

telekomunikace

Centrální telekomunikační zařízení a hlavní ústředny jsou důsledně připravovány na delší provoz nouzového napájení. Místní ústředny, které mohou koncovým zařízením dodávat elektřinu pomocí měděných kabelů, jsou obvykle navrženy pouze s vyrovnávací baterií na 4 hodiny. V případě dlouhodobé poruchy zde bude nadále provozováno pouze několik terminálů a zejména veřejné telefonní budky. Mobilní sítě pracují s nouzovými bateriemi pro případ výpadku proudu. Tímto způsobem lze zajistit nepřetržitý provoz po dobu přibližně jednoho dne, ale pouze na výrazně omezeném počtu kanálů. Pro rádio BOS je zajištěno zálohování baterie alespoň 12 hodin, které zajišťuje kompletní provoz všech koncových zařízení; poté může dojít také k omezení zaměstnatelnosti.

Ekonomické náklady

Velká část důsledků zahrnuje to, že části přidané hodnoty v postižené ekonomice jsou po určitou dobu ztraceny. Ministr hospodářství Philipp Rösler v květnu 2011 řekl: „Ve studiích je škoda způsobená výpadkem minimálně 6,50 EUR za kilowatthodinu. Používáme kolem 1,6 miliardy kilowatthodin denně. Denní hrubý domácí produkt v Německu se pohybuje kolem 6 miliard eur. Pokud by v celém Německu na jeden den vypadla elektřina a už by se nedalo nic vyrábět, byla by to značná škoda. Navíc by vznikly nepřímé náklady. “

Studie Technické univerzity v Berlíně z roku 2011 odhaduje tyto ekonomické náklady na vážený průměr nejméně 8,50 EUR / kWh. Náklady na jednotlivé skupiny spotřebitelů se odhadují minimálně na následující hodnoty:

Zemědělství Průmysl Služby Veřejnost správa domácnosti
2,34 EUR / kWh 2,49 EUR / kWh 16,35 EUR / kWh 5,53 EUR / kWh 15,70 EUR / kWh

Přesně řečeno, všechna čísla jsou hypotetická, protože skutečné škody kromě neschopnosti poskytovat služby lze jen stěží odhadnout. Hamburg World Economic Institute (HWWI) dospěl v roce 2013 k závěru:

  • Roste potenciál rizika.
  • Studie je záměrně omezena na výpadky proudu na dobu ne delší než jednu hodinu.
  • Náklady, které je obtížné odhadnout v případě delších poruch, jako je přerušení dodavatelského řetězce nebo selhání chladicích systémů, jsou tak z analýzy vyloučeny.

Blackout simulator, pomocí kterého lze provádět simulaci nákladů (nedostupnost služeb), pochází z rakouského a následně evropského výzkumného projektu. Zde však nelze brát v úvahu žádné poškození způsobené výpadkem proudu.

Výpadek elektřiny v jaderných elektrárnách („blackfall“)

Zajistit se proti selhání vnější sítě, jaderné elektrárny (JE) v Německu musí mít alespoň dvě možnosti napájení na straně sítě podle jaderného pravidla „ KTA 3701“ a - v případě selhání vnějších sítí - automatické přepnutí na elektrárnu vlastní poptávka (snižování zátěže na vlastní poptávku). Teprve když tyto tři napájecí cesty selžou, dojde k nouzovému případu napájení, který je zajištěn redundantním nouzovým energetickým systémem elektrárny, který pokrývá požadavek na výkon redundantních dochlazovacích čerpadel pro odvod zbytkového tepla . Případ nouzového napájení je výslovným vyšetřovacím případem v „ Pravděpodobnostní bezpečnostní analýze (PSA)“ JE („vyvolávající nehoda“) a je udáván s četností výskytu H = 2,5% ročně.

V různých případech se však JE již potýkají s problémy souvisejícími se správným fungováním těchto nouzových generátorů energie nebo jejich připojovacích zařízení. Nejznámější v tomto ohledu jsou pravděpodobně jaderné havárie ve Fukušimě a havárie z roku 2006 v jaderné elektrárně Forsmark ve Švédsku . K podobným incidentům došlo v roce 1975 v jaderné elektrárně Greifswald , v roce 1982 v belgické jaderné elektrárně Doel , 1999 ve francouzské jaderné elektrárně Blayais , 2000 York v New Indian Point Energy Center  2, 2001. Tchajwanská jaderná elektrárna Maanshan , 2004 v Biblis jaderná elektrárna v roce 2007 francouzský Dampierre jaderných elektráren a Penly jaderná elektrárna a švýcarské jaderné elektrárny Beznau 1 a 2011 ve francouzském jaderné elektrárny Tricastin .

26. dubna 1986 si provozní personál černobylské jaderné elektrárny procvičil řízení jaderného reaktoru ( blok 4 ) v případě úplného výpadku proudu. Vážné porušení platných bezpečnostních předpisů a konstrukčních vlastností grafitem moderovaného jaderného reaktoru vedlo k nekontrolovanému zvýšení výkonu, což vedlo k požáru a výbuchu reaktoru ( černobylská katastrofa ).

Výpadek napájení v médiích

Román Blackout - Tomorrow is too late od Marca Elsberga popisuje důsledky rozsáhlého výpadku proudu v Evropě během dvou týdnů; vychází ze studie úřadu pro posuzování technologií z roku 2011 .

Viz také

webové odkazy

 Wikinews: Energetické sítě v Německu se stávají Achillovou patou  - poselství
Wikislovník: Výpadek napájení  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady
Rakousko

Individuální důkazy

  1. ↑ Zvyšuje se riziko výpadku napájení - příčiny výpadku proudu
  2. ↑ Údaje o jednotlivých poruchách hlášených přerušení dodávek v roce 2018. (xlsx, 10 MB) Federal Network Agency, přístup 23. října 2019 .
  3. ↑ Spolehlivost dodávek - statistika poruch FNN. VDE, přístup 22. října 2019 .
  4. ↑ Statistiky poruch a dostupnosti, vykazovaný rok 2016. VDE, 25. října 2017, přístup 22. října 2019 .
  5. ↑ Statistiky poruch a dostupnosti - Pokyny - Systematické zaznamenávání poruch a přerušení dodávek v sítích dodávek elektrické energie a jejich statistické vyhodnocení. VDE FNN, prosinec 2016, přístup 24. října 2019 .
  6. ↑ Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG): Kvalita dodávek v německé napájecí síti . Analýza VDE, Frankfurt, 1. února 2006
  7. ↑ Halloween Vesmírné bouře počasí z roku 2003. ( 1. dubna 2014 upomínka v internetovém archivu ) Technické memorandum NOAA OAR SEC-88, Centrum vesmírného prostředí, Boulder, Colorado, červen 2004, s. 37, přístup 17. prosince 2013.
  8. ↑ Jak nebezpečné jsou výrony koronální hmoty? Ohlédnutí za událostí v Carringtonu z roku 1859
  9. ↑ Stefan Loubichi: 36C3 - více otevřených otázek než odpovědí. VGB PowerTech Journal, číslo 1–2 / 2020, ISSN 1435-3199
  10. ↑ Co je to brownout? Na: www.next-kraftwerke.de. Citováno 20. července 2016 .
  11. ↑ Právní definice USA „výpadek stanice“
  12. ↑ 12 minut bez elektřiny . In: Süddeutsche Zeitung . 21. srpna 2015. Citováno 21. srpna 2015.
  13. ↑ Federal Network Agency: Kvalita dodávek elektřiny v roce 2015 na trvale vysoké úrovni. Tisková zpráva z 21. října 2016. Citát: „Transformace energie a rostoucí podíl decentralizované výrobní kapacity nadále nemají žádné negativní dopady na kvalitu dodávek.“
  14. ↑ Christoph Pieper et al.: Ekonomické využití systémů power-to-heat na trhu s vyrovnávací energií. In: Technologie chemického inženýra . Svazek 87, č. 4, 2015, 390-402, s. 390, doi: 10,1002 / citovat.201400118 .
  15. ↑ a b Účinky moratoria jaderné elektrárny na přenosové sítě a zabezpečení dodávek. ( Memento z 23. dubna 2013 v internetovém archivu ) Zpráva Federální síťové agentury Federálnímu ministerstvu hospodářství a technologie, 11. dubna 2011.
  16. ↑ a b Marko Čepin (University of Ljubljana): Assessment of Power System Reliability: Methods and Applications , Springer, 2011.
  17. ↑ a b Rizika výpadku napájení - Možnosti správy rizik - Iniciativa pro vznikající rizika (PDF; 2,0 MB)
  18. ↑ Federal Network Agency: Klíčové údaje o přerušení dodávek elektřiny , přístup 5. dubna 2018.
  19. ↑ Výpadek napájení: preventivní opatření a svépomoc. ( Upomínka na originál ze 4. března 2016 v internetovém archivu ) Info: Odkaz na archiv byl vložen automaticky a dosud nebyl zkontrolován. Zkontrolujte původní a archivační odkaz podle pokynů a poté toto oznámení odeberte. (PDF) Leták BBK - Federálního úřadu pro civilní ochranu a pomoc při katastrofách @1@ 2Šablona: Webachiv / IABot / www.bbk.bund.de
  20. ↑ Th. Petermann et al.: Co se stane v případě výpadku proudu. Důsledky dlouhého a rozsáhlého výpadku napájení. (= Studie Úřadu pro posuzování technologií při německém Bundestagu. 33). vydání sigma, Berlín 2011, ISBN 978-3-8360-8133-7 .
  21. ↑ Nové hrozby a rizika. Bezpečnostní zájmy a ochrana obyvatelstva. Přednáška 19. března 2009 u příležitosti 11. kongresu záchrany DRK.
  22. ↑ Neveřejná pozemní radiová služba úřadů a organizací s bezpečnostními úkoly (BOS): Implementace rádiových pokynů BOS u ne policejního BOS. Bavorské státní ministerstvo vnitra, prosinec 2009.
  23. ↑ Měli bychom zvážit chladnou rezervu. ( Memento ze 16. září 2011 v internetovém archivu ) Rozhovor s ministrem hospodářství Röslerem. 28. května 2011. In: FAZ.
  24. ↑ A. Praktiknjo, A. Haehnel, G. Erdmann: Hodnocení zabezpečení dodávek energie: Náklady na odstávky v soukromých domech. In: Energetická politika. Sv. 39, č. 12, prosinec 2011, s. 7825-7833. doi: 10.1016 / j.enpol.2011.09.028
  25. ↑ Licht ins Dunkel: Odhad potenciálních škod způsobených výpadky elektřiny v Německu. In: HWWI Update. 9. 2013.
  26. ↑ Blackout Simulator
  27. ↑ KTA 3701: Nadměrné požadavky na dodávku elektrické energie v jaderných elektrárnách. ( Memento ze dne 13. prosince 2013 v internetovém archivu ) (PDF; 100 kB). Duben 2004.
  28. ↑ Posouzení rizika havárie pokročilých tlakovodních reaktorů v Německu (PDF; 8,5 MB), GRS, GRS-175, říjen 2002 (oddíl 5.1 Spouštění událostí).