Qu'est-ce qui a causé la panne de courant? Explication visuelle et brève de ce que nous savons

Lundi vers 12h33 Le réseau électrique s'est effondré. Un ou plusieurs événements à déterminer encore ont causé une chaîne de problèmes qui – en cinq secondes – ont déclenché La déconnexion avec l'Europe et renversé l'approvisionnement péninsulaire.

Pourquoi le système a-t-il échoué? Quatre jours après la panne de courant, il y a encore de grandes inconnues. Ce premier graphique résume les informations de l'entreprise sur la séquence temporelle:

La chronologie précédente est une œuvre en construction, en attente d'informations et de recherche qui arrivera. Mais pour l'instant, il y a trois inconnues essentielles:

1. Qu'est-ce qui a causé ces chutes de la génération?

Red Eléctrica pointe vers le sud-ouest lorsque vous parlez des chutes de 12,33.16 et dit qu'il est « très possible » que la génération affectée soit solaire. Mais les plantes affectées et la cause de leur déconnexion sont inconnues. La raison pourrait être une défaillance du réseau ou des problèmes dans les lignes à haute tension. Mais aussi un événement dans une grande usine centrale ou génération, comme un court-circuit ou autre chose.

Comme Marta Victoria nous l'a confirmée, un chercheur à l'Université technique du Danemark: « Je pense qu'une cascade d'événements qui a fini par produire la panne de courant s'est produite, mais nous ne savons toujours pas quel était l'événement initial. »

Ce que nous avons pu identifier, ce sont les deux chutes, en raison de leurs effets présumés sur la fréquence sur le réseau. Dans les données des diplômés, vous pouvez voir deux baisses de fréquences soudaines, séparées par les environ 1,5 seconde.

Un inconnu à ce stade est le moment exact de la déconnexion avec l'Europe. Après ces deux premières chutes brusques, il y avait vraisemblablement une cascade de déconnexions, jusqu'à ce que la perte totale atteigne un niveau énorme: au moins 15 Gigawatts (60% de la demande à ce moment). Surmonter ce seuil et par conception, c'est lorsque la péninsule a été déconnectée du réseau européen pour éviter une éventuelle panne de courant dans tout le continent, comme expliqué dans le ministère de la transition écologique.

2. La première génération a-t-elle été une baisse du premier événement Cascade ou y a-t-il eu une cause antérieure?

Dans le réseau, il existe des indications d'une éventuelle instabilité précédente. Vers 12 h 20, les données de fréquence montrent des oscillations aux points de mesure de Malaga (selon Gridar et le laboratoire suisse Zhaw).

Cela s'explique par Luis Badesa, professeur de génie électrique à l'UPM: « Vous ne pouvez pas savoir pour le moment s'ils ont vraiment affecté, car le dernier train d'oscillation a été atténué près de dix minutes avant les défaillances de la génération, mais suggèrent que le système ne fonctionnait pas dans les conditions totales dans les minutes totales dans les minutes précédant la panne. »

Pour sa part, Ree a laissé entendre que la génération tombe dans le sud-ouest était le début de tout. Et le ministère de la transition écologique dit que les données préliminaires qui comptent suggèrent que le système était stable à l'époque avant la perte présumée de génération. Mais ce sont leurs impressions préliminaires. Le ministère a revendiqué toutes les données brutes aux entreprises électriques (qui produisent de l'énergie) déjà rouge électrique (qui transporte et exploite le système).

3. Pourquoi le système électrique ne pouvait-il pas réagir pour compenser ces chutes à deux génération?

C'est la question fondamentale. Tant qu'une défaillance technique ou d'accident n'est pas indiquée qui est isolée et d'une grande ampleur, tout pointe vers une défaillance systémique. Le réseau n'a pas réussi à concaténer les problèmes au lieu de résister.

Le réseau électrique est conçu et exploité pour fonctionner bien qu'un élément échoue (qui est connu sous le nom de sécurité N-1). Il peut supporter la perte d'une plante de grande génération jusqu'à un gigavatio (l'équivalent d'un réacteur nucléaire), une ligne, un centre de transformation, etc. Pourquoi est-il tombé alors? Marta Victoria propose deux alternatives: « Nous ne savons pas si la contingence initiale était exceptionnellement importante, ou autrement, si les mécanismes de rémunération ne fonctionnaient pas correctement. »

L'ancien président d'Eléctrica Luis Atienza a également rappelé que le système avait un «pare-feu», qui n'a pas agi dans cette affaire. Parce que? Atienza a montré sa surprise parce que les automatismes ne sauteront pas pour encapsuler la panne de courant, la limitant à une zone, tout comme une demi-douzaine de spécialistes consultés par le pays. Il est inévitable de poser des questions sur la fiabilité et la résilience d'un système complet à zéro tension.

Quels autres facteurs ont pu contribuer?

Le manque d'inertie dans le système

De nombreux experts croient que le poids du solaire et du vent au moment de la panne de courant pourrait être un élément qui a contribué à la cascade de défaillance après la première instabilité. Avant l'incident, le réseau espagnol a principalement nourri de l'énergie solaire (59%) et de l'éolien (11%). Ils ne sont pas les niveaux les plus élevés de ces dernières semaines, mais élevés avec une perspective historique – le réseau a des décennies. L'Espagne fonctionnait avec une pénurie relative d '«inertie synchrone».

Les gigantesques générateurs rotatifs d'hydroélectrique, de nucléaire et du reste de la thermique ont une grande quantité d'inertie et d'énergie cinétique accumulées à leur tour, et cela aide à s'auto-stabiliser le réseau lorsque la génération baisse. Mais, de manière clé, les centrales solaires et éoliennes ne fournissent pas naturellement cette inertie synchrone. Autrement dit, le manque d'inertie pourrait limiter la capacité de compenser les perturbations du réseau.

Manuel Alcázar Ortega, professeur du Département de génie électrique de l'UPV, a déclaré: « Il y avait une petite contribution des générateurs qui pourraient fournir une inertie. » Et indique la production photovoltaïque élevée comme facteur: « Il réduit l'inertie physique du système – qui fournit la génération de roulement – et la capacité de gestion de l'énergie réactive, ce qui réduit sa capacité de réaction. »

Ce problème est connu dans le secteur. Par exemple, l'Association européenne des opérateurs de transport, Ento-E, a un projet, pour « offrir l'exploitation sûre et efficace d'un système décarbonisé et préparé pour l'avenir ».

Ce n'est pas du tout un amendement aux énergies renouvelables. Il existe des solutions technologiques pour générer une inertie synthétique qui accompagnent la production solaire et de vent, comme les convertisseurs électroniques ou les batteries. Alcázar le souligne: « Ce sont des éléments qui permettent de compenser ce manque d'inertie physique. » De plus, l'inertie peut également être réalisée avec un renouvellement: l'hydraulique. L'Espagne peut augmenter les pompes – c'est-à-dire les circuits de deux réservoirs qui servent à accumuler de l'énergie, qui peut être renversée sur le réseau électrique en cas de besoin. Ce sont de nouveaux éléments. Javier Blas à Bloomberg a parlé de faire des ajustements: « Le monde n'a pas abandonné les usines de fossiles et de combustibles nucléaires parce que New York a subi une grande panne de panne en 1977. Et ne devrait pas abandonner l'énergie solaire et éolienne parce que l'Espagne et le Portugal restent sans approvisionnement électrique pendant quelques heures.

Un exemple de mesure serait de soulager le retard de l'Espagne dans le déploiement massif de batterie qui s'est produit en Allemagne ou en Californie. Il a été souligné par Pedro Fresco, directeur général de l'Association Valencian du secteur de l'énergie et ancien directeur général de la transition écologique de cette communauté: «Les batteries et les fortes interconnexions sont les meilleurs antidotes contre les pannes.

La petite interconnexion avec l'Europe

Un problème historique de notre réseau est également souligné: le manque d'interconnexion de la péninsule ibérique avec le système européen. Eduardo Prieto, directeur des services pour le fonctionnement de l'électricité, l'a fait, mettant en évidence la sécurité: « Les systèmes électriques les plus interconnectés sont, plus sûrs, plus robustes, plus capables de faire face à de meilleures conditions aux perturbations. » ​

En Espagne, la capacité d'interconnexion était équivalente en 2023 à 4,4% de notre capacité de production, un chiffre bien inférieur aux 15% que l'Union européenne a marqué comme un objectif pour 2030.

Comment fonctionne la grille électrique?

Le système peut être vu avec trois composants: des éléments de production (tels que les centrales nucléaires ou les fermes de panneaux solaires), les éléments de transport haute tension et de distribution et, enfin, l'industrie et les maisons. Ci-dessus, coordonner le bon fonctionnement de tout, est le centre de contrôle de la grille électrique.

Le centre de contrôle a une tâche essentielle: il garantit l'équilibre instantané entre l'électricité que les utilisateurs exigent et celle qui se produit dans les centrales. Cela implique d'anticiper l'énergie que le pays exigera, de programmer la production correspondante, puis d'agir en temps réel avant tout déséquilibre.

Pourquoi faut-il des heures pour récupérer le réseau?

Le plein à partir de zéro est une opération complexe et rare – car les pannes totales sont rares. Hier, de nombreux experts internationaux ont regardé le processus presque curieux. Prieto a expliqué comment était ce « processus coordonné » de remplacement.

Il était en premier à rechercher les « sources saines », à la frontière avec la France et le Maroc. De ces frontières, ils ont agi pour dynamiser une partie du réseau espagnol (dans le pays basque, la Catalogne et le sud de l'Andalousie). L'objectif était de « atteindre les services auxiliaires des usines de génération afin que les processus de démarrage et de couplage puissent commencer ». Une fois ces services Tary, la tension a continué au reste des éléments du réseau et des centrales électriques de génération, afin que le système «puisse croître».

Une stratégie de départ a été suivie sur l'île ou les zones. Pourquoi? Parce que seuls certains groupes de génération peuvent commencer par eux-mêmes de la tension zéro: « Ce sont des plantes hydrauliques situées dans les différents bassins », a expliqué Prieto. Ces centrales commençaient et se stabilisaient avec certaines charges – des superstars des consommateurs – progressivement. Ces îles gagnaient alors de génération et de consommation en parallèle, en croissance et en stabilité, puis se rejoignant, jusqu'à ce que le réseau soit rectoriel.