Опасения по поводу коллапса энергосистемы Eskom сильно преувеличены

Dec 07, 2023

Согласно исследовательскому отчету Kela Securities, риск полного коллапса энергосистемы и общенационального отключения электроэнергии на две недели и более в Южной Африке чрезвычайно низок. Частота электроэнергии в стране 50 Гц имеет решающее значение для работы, и отклонения от этой частоты могут привести к отключениям электроэнергии. Однако в Южной Африке внедрены автоматизированные системы отключения нагрузки и альтернативные меры для управления частотой и предотвращения отключений электроэнергии. В случае отключения электроэнергии электростанции могут быть перезапущены в течение нескольких минут с использованием гидроэлектростанций и газовых турбин, а большая часть страны может снова подключиться к сети в течение нескольких часов. Основная задача заключается в восстановлении распределительной инфраструктуры и координации спроса и предложения для восстановления электроснабжения всех регионов. Текущая ситуация объясняется политическим вмешательством и недостаточным техническим обслуживанием станции, которую можно решить только путем надлежащего технического обслуживания и кратковременного отключения нагрузки. Полный отчет ниже.

Леседи Келатванг и Кудакваше Кадунгуре из Kela Securities

Проведя исследование на месте, а также проконсультировавшись с несколькими опытными инженерами, обладающими техническими знаниями в области производства электроэнергии Eskom, мы в Kela считаем, что риск полного разрушения сети, которое приведет к отключению электроэнергии, которое продлится две недели или более, является крайне низким. Фактически, мы понимаем, что в случае разрушения энергосистемы электричество будет восстановлено в течение нескольких часов в большинстве крупных экономических центров страны.

Для того, чтобы в Южной Африке произошло общенациональное отключение электроэнергии, страна, по сути, вообще не производит никакой электроэнергии, или высококвалифицированные менеджеры Eskom забыли, как поддерживать частоту сети 50 Гц. Учитывая, что пиковый спрос в этом году в мае составил около 33 ГВт, и Eskom реализовала этап 6, чтобы преодолеть его, общенациональное отключение электроэнергии похоже на реализацию Eskom еще 27 этапов распределения нагрузки сверх этапа 6. Это, естественно, на том основании, что каждый этап сброса нагрузки составляет 1 гигаватт (ГВт).

Ниже мы раскроем, как на базовом уровне это потенциально может произойти. Соответственно, мы также обозначим причины, по которым, по нашему мнению, этого вообще не произойдет. Мы ограничим наше обсуждение одним общим параметром электрических компонентов — частотой.

Электричество в Южной Африке вырабатывается с частотой 50 Гц. Если использовать в качестве примера динамо-машину для питания лампы на велосипеде, где предполагается, что она вращается с той же скоростью, что и электростанция, 3000 об/мин (оборотов в минуту), следовательно, она будет генерировать электричество с частотой 50 Гц. Поскольку 1 Гц определяется как равный 1 циклу в секунду, динамо-машина, работающая со скоростью 3000 об/мин, будет достигать 50 циклов в секунду.

Для Южной Африки и, по сути, почти для всех сетей по всему миру, является священным то, что частота всегда поддерживается на уровне 50 Гц. Как южноафриканцы, наши электрические устройства/оборудование предназначены для работы с использованием электричества, генерируемого на этой частоте. Существенное отклонение от 50 Гц по сути означает, что все, что подключено к сети, не будет работать или, за неимением лучшего слова, сломается.

Электростанции вместе с бытовыми приборами могут без какой-либо реакции реагировать на небольшие изменения частоты. Однако в большинстве случаев это ограничивается отклонением частоты в 1% или 0,5 Гц. Это известно как зона нечувствительности, где изменения частоты могут быть учтены без каких-либо изменений в выходной мощности установки. Любые изменения частоты более чем на 1% заставят установку производить больше или меньше энергии для восстановления частоты. И если частоту не удастся вернуть в мертвую зону, он отключится сам. Это функция безопасности, встроенная в фактическую конструкцию установки.

Читать далее:Резервный банк готовит финансовый план действий на случай полного обрушения энергосистемы

Что может привести к тому, что электростанции или сети будет трудно поддерживать частоту 50 Гц?

Это может произойти, если на станции произошел внутренний сбой или существует существенный дисбаланс между производством и использованием (предложение/спрос) электроэнергии. Первое довольно просто понять, поэтому мы обращаем внимание на второе. Каждый генерируемый гигаватт (ГВт) должен иметь связанного с ним потребителя (нагрузку).