ЕЛЕКТРИЧНЕ ЗАТЕМНЕННЯ — ПОКИ ЩО НЕ В НАС

Аварія, про можливості якої говорили українські енергетики, сталася. Цього разу лихо спіткало не нас, а далеку Америку. Вражають безпрецедентні масштаби пригоди. Якщо вірити повідомленням преси, що без електрики залишилося 50 млн. чоловік, то це означає вихід із ладу електричних потужностей приблизно 80—100 тисяч мегават. Розвантажилися, або «сіли на нуль», як кажуть енергетики, близько 20 електростанцій такої потужності, як Чорнобильська АЕС до її аварії. Матеріальні збитки від відключень обчислюватимуться багатьма мільярдами доларів. Політична і моральна шкода не піддається виміру. По суті, це найбільша електроенергетична аварія за всю світову історію.

Здавалося б, причини пригоди було зручно пов’язати з підступами терористів, які і скрізь, і ніде, але завжди до послуг преси. Але в цьому конкретному випадку доведеться, вочевидь, обійтися без них. Інакше слід було б визнати за ними інтелектуальні й науково-технічні можливості на рівні лауреатів Нобелівської премії. Провести ретельний багатофакторний аналіз енергосистем США та Канади, точно визначити слабкі місця, розрахувати всі перехідні режими і внести в потрібний час і в потрібному місці так звані висококваліфіковані збурення не під силу жодному науково-дослідному інституту світу.

Бачиться, що аварія не є логічним наслідком якихось стратегічних недоглядів, вона ніяк не випливає з логіки розвитку енергетики США та Канади. Тим більше що Нью-Йорк уже залишався без електроенергії, здається, 1966 року, після чого було зроблено дуже серйозні висновки.

Швидше за все, аварію можна охарактеризувати як більш-менш випадкову, хоча мимоволі починаєш думати про надмірну концентрацію потужностей, гігантоманію і, в певному сенсі, глобалізацію енергетики, забуття законів оптимізації. Американці, мені здається, постійно дотримуються принципу: чим більше, тим краще.

Суто технічні аспекти мають бути чітко визначені фахівцями буквально через лічені години після НП. При сучасному рівні комп’ютеризації та фіксації всіх параметрів перехідних процесів в енергосистемах із точністю до тисячних часток секунди достатньо зробити синхронізацію часових показників, як картина стає абсолютно очевидною: де лихо почалося і в якій послідовності воно розвивалося.

Гранично спрощено, але з досить високим рівнем достовірності можна припустити такий хід подій.

Основний Закон, який визначає надійну роботу синхронної енергетичної системи, — це сувора рівність між виробленою і споживаною електроенергією. Про нього судять за частотою електричного струму, який повинен бути стабільним у межах 50 герц у нас і 60 — в американців.

Якщо з якоїсь причини (відключення кількох потужних ліній електропередачі, зупинка великої електростанції, помилка оперативного персоналу вищого рівня відповідальності, стихійні явища на кшталт пожежі, повені тощо) виникає значний дефіцит потужності в конкретному регіоні, то відбувається величезне збільшення потоку електроенергії по міжсистемних лініях електропередачі, що зв’язують цей регіон із сусідніми, а це значно перевищує їхню пропускну здатність. Лінії неприпустимо переобтяжуються, і спеціальні захисні пристрої їх відключають. У дефіцитному регіоні автоматичне частотне розвантаження ліквідовує брак електричної потужності шляхом відключення необхідної кількості споживачів. Власне, якщо події розвиваються класично, на цьому все й має закінчитися. Процеси відбуваються практично миттєво, за частки секунди, у крайньому разі — в межах трьох секунд. Настає тимчасова стабілізація з наступним поновленням живлення споживачів та відновленням втрачених енергетичних потужностей.

Зовсім інша картина спостерігається, коли перевантажені лінії не відключаться. Скажімо, через відмову вимикача або затримку в результаті неправильної дії пристроїв релейного захисту. Тоді район аварії не локалізується своєчасним відключенням необхідних ліній електропередачі, і виникає явище, назване каскадною аварією. З’являється, як любили колись говорити «підкуті» журналісти, «дика потужність», виникають системні хитання частоти й напруги. Таким чином, відбувається безладне і безглузде накидання потужності на різні лінії зв’язку, їх неселективне відключення і відділення регіонів один від одного. У когось величезна нестача потужності, а хтось — із неприпустимим її надлишком. Закид частоти не менш небезпечний, аніж її катастрофічне падіння, яке ми називаємо лавиною частоти, і тому спеціальні захисти викликають або відключення генерації, або відключення споживачів. Станції «сідають на нуль», цілі регіони знеструмлено, настає свого роду параліч цивілізації — і, можна сказати, суспільний інсульт.

За цим сценарієм може відбутися повне відключення величезних територій. Слід підкреслити, що весь процес відбувається практично миттєво — за кілька секунд, що саме по собі неприємно і вкрай небезпечно.

Природно, що з політичних і кон’юнктурних міркувань у такій ситуації провину звалюють на сусідів і якомога довше не визнають свою власну. Цей типовий прийом практикувався і в нас. Потім створюють спільну комісію, якій дається пристойний термін для висновків, аби громадськість трохи заспокоїлася і забула пережитий жах. Але потім настає момент, коли розумієш, що вже час щось і якось пояснити. Тоді робиться спроба все викласти так, щоб ніхто нічого не зрозумів. А це досить просто, оскільки енергетика — річ тонка, і в ній мало хто тямить. І, нарешті, з’являється офіційна адаптована версія того, що сталося, яка й доводиться до відома остаточно заспокоєної на той час громадськості з висновками, пропозиціями та покаранням винних стрілочників.

Оцінюючи можливість таких подій в Україні, на перший погляд, цілком можна обмежитися твердженням загального характеру: якщо, мовляв, у США, де енергетика буквально за всіма показниками перебуває на незрівнянно вищому науково-технічному, технологічному й фінансовому рівні, лихо все ж таки сталося, то в нашій хворій, реліктовій енергетиці, яка доїдає свій ресурс, такі події неминучі.

Це так, але є й цілком конкретні обставини принципового характеру, що дозволяють упевнено говорити про неминучість масштабних відключень електроенергії в Україні з іще більш неприємними наслідками.

В енергетиці нашої країни існують чинники ризику, які кожен сам по собі наче й не загрожують енергосистемі неминучим розвалом. Здається, що певний час можна попрацювати на мінімальних залишках палива, не маючи не лише стратегічних запасів, а й тактичних. Можна систематично, особливо взимку, працювати з неприпустимо низькою аварійною частотою електричного струму, балансуючи на межі розвалу енергосистеми. Можна рік у рік зменшувати обсяги усіх видів ремонтних робіт основного технологічного устаткування, можна десятиріччями не вводити нових енергопотужностей, не будувати електростанцій і ЛЕП, покладаючись на старе, гранично зношене устаткування. Можна не діяти, спостерігаючи за процесом розвалу науково-технічного потенціалу країни, за неухильним зниженням рівня експлуатації, за відсутністю зрозумілої технічної політики, списуючи все на хронічний брак коштів. Можна навіть певний час працювати без кадрів вищого рівня відповідальності та кваліфікації, без організаційної структури урядового рівня, головний сенс існування якої — недопущення таких аварій і розвалів.

Але неодмінно настане час, коли всі чинники ризику збіжаться у часі, коли накопичиться негативна критична маса, і тоді розвалу енергосистеми не уникнути, понад те — він набере перманентного характеру. Можна з достатньою мірою вірогідності припустити, що, швидше за все, каскадна аварія розпочнеться в районі Запорізької АЕС і ТЕС, де дуже небезпечно сконцентровані величезні енергопотужності. Такі події, найімовірніше, відбуватимуться взимку, ускладнивши аварію ні з чим не порівнянними наслідками припинення опалення населення через знеструмлення котелень.

Природно, тут ніякого порівняння не може бути із сумно відомими віяловими відключеннями, коли події інспіруються і контролюються певними особами з конкретною метою. Мається на увазі спонтанне відключення багатьох регіонів, по суті, та ж таки каскадна системна аварія, що відбулася у США й Канаді і про яку вже багато говорили досвідчені енергетики, намагаючись довести до свідомості можновладців небезпеку створеної ситуації. Як правило, застереження сприймається як залякування, прагнення акцентувати увагу на неіснуючих або якихось суто специфічних проблемах, очорнити нашу славну дійсність.

Які висновки зі сказаного?

Ми маємо справу з надзвичайно цікавою, з погляду дослідника, електроенергетичною каскадною системною аварією, що сталася у США та Канаді, які володіють першокласною енергетикою на рівні найвищих світових стандартів, тоді як Україна навіть не наближається до цього рівня.

Оскільки такі аварії відбуваються нечасто, у жодному разі не можна змарнувати нагоду повчитися на чужих помилках. Особливо цінний досвід ліквідації аварії, важливі порядок відновлення живлення споживачів, дії оперативного персоналу всіх рівнів, аналіз роботи пристроїв релейного і технологічного захисту. Ідеальний варіант для нас — отримати якомога повнішу інформацію про розслідування аварії.

Усвідомивши дуже високу ймовірність аварій із повним відключенням напруги на великих територіях України, потрібно на урядовому рівні вжити всіх можливих організаційний, технічних, фінансових заходів для мінімізації майбутніх втрат. Те, що для Америки боляче, для нас може бути нестерпно.

Насамперед необхідно відновити (створити) організаційну структуру, яка могла б працювати на урядовому рівні. Сенсом і метою існування такої структури має стати відповідальність за безперебійне енергопостачання України.

Енергетики всіх рівнів і рангів повинні невтомно пояснювати відповідним керівникам роль галузі в господарському комплексі, домагаючись від них докорінної зміни ставлення до всього комплексу енергетичних питань.

Нашому дуже оптимістично налаштованому уряду має бути відомо, що у США з’явилися прогнози про необхідність інвестувати в їхні енергосистеми до 65 млрд. дол. із метою модернізації, а також про додаткові сумніви в доцільності денаціоналізації енергетики, оскільки це призводить до хронічного недофінансування. Цей висновок цілком очевидний, оскільки кожному олігархові своя кишеня значно ближча, ніж будь-які, навіть життєво важливі для суспільства потреби.

Чим швидше прийде розуміння, що електроенергетика — нервова система сучасної цивілізації, яка болісно реагує на будь-які аномалії, і що вона здатна миттєво викликати повний колапс усього нашого суспільства, тим краще буде для політиків, для влади, для нас усіх.