Autor: dr.sc. Nenad Končar, dipl.ing.
Datum: 29. travnja 2025.
Kratki sažetak mogućeg tehničkog uzroka kolapsa mreže
Prema hrvatskom fizičaru dr. Ivici Avianiju (link na vijest se nalazi na dnu ovog bloga), mogući uzrok kolapsa elektroenergetske mreže na Pirenejskom poluotoku nije bio atmosferski fenomen, već gubitak sinkronizacije među generatorima unutar mreže. Električni sustav ovisi o savršenoj usklađenosti frekvencije i faze svih generatora – ako dođe do i najmanje razlike, mreža pokušava "ispraviti" tu razliku, pri čemu može doći do eksponencijalnog pojačavanja oscilacija.
To ponašanje dr. Aviani uspoređuje s mikrofonijom: kad mikrofon uhvati šum iz zvučnika i pošalje ga natrag u pojačalo, stvara se krug koji sve više pojačava buku – dok sustav ne kolabira. U mreži, sličan efekt može nastati zbog male razlike u fazi ili naponskom impulsu, što u velikim razmjerima vodi ka lančanoj (kaskadnoj) reakciji i raspadu zajedničke mrežne “osovine”.
Mrak na Pirenejima: Što nas je naučio kolaps mreže?
Nedavni energetski kolaps koji je pogodio Španjolsku i Portugal razotkrio je ozbiljne slabosti europskog elektroenergetskog sustava. Sinkronizirani rad generatora, koji čini osnovu stabilne mreže, narušen je — vjerojatno zbog tehničkog poremećaja koji je pokrenuo lančanu (kaskadnu) reakciju pozitivne povratne sprege.
Pitanje koje se postavlja je: Kako se Europa može zaštititi od ovakvih poremećaja u budućnosti?
Bez obzira na mogući izvor kvara, jedan od mogućih odgovora leži u kontejnerima s istrošenim baterijama
Adriadiesel razvija modularnu baterijsku elektranu u kontejnerskom formatu, koristeći "second-life" baterije iz električnih automobila. Ovi sustavi nisu samo ekološki održivi — oni su i ključno sredstvo za stabilizaciju mreže.
Kako to funkcionira?
1. Reakcija u milisekundi
Za razliku od klasičnih generatora, baterijski sustavi reagiraju u stvarnom vremenu što ih čini idealnima za primarnu regulaciju frekvencije u mreži (primary frequency response). Kad frekvencija počne oscilirati, sustav odmah isporučuje ili upija energiju kako bi spriječio raspad sinkronizacije.
2. Uloga naprednih invertera u stabilizaciji mreže sa solarnim i drugim obnovljivim izvorima
Napredni inverteri simuliraju rad klasičnog sinkronog generatora — pružajući mreži "umjetnu inerciju" potrebnu za stabilnost.(frekvencijsku stabilnost) te reaktivnu snagu (regulaciju napona).
Napredni inverteri mogu raditi u tzv. grid-forming režimu (gdje inverter definira napon i frekvenciju umjesto da ih samo prati), aktivno stabilizirajući mrežu i omogućujući rad čak i pri ispadu glavnog izvora pod uvjetom da postoji dovoljan kapacitet i pravilna koordinacija s ostalim izvorima.
Prevelik udio sustava s obnovljivim izvorima bez naprednih invertera koji mogu generirati umjetnu inerciju i reaktivnu snagu vodi do
Vjerojatnost je velika da u bilo kojem elektroenergetskom sustavu istovremeno radi skup raznih razina tehnologije invertera te je i iz tog razloga nužnopotrebno balansirati elektroenergetske mreže sustavom poput baterijskih akumulacijskih elektrana koje ovdje preporučamo.
Nadalje, zbog stalnog razvoja novih tehnologija, vjerojatnost je velika da će u bilo kojem elektroenergetskom sustavu u budućnosti nastaviti se istovremeno korisiti skup raznih razina tehnologija invertera. Najvjerojatnije, problem raznolikosti tehnologije invertera neće nestati, on će postati samo gori.
3. Obnova nakon kvara (black-start)
Bez obzira na mogući izvor kvara, u slučaju totalnog ispada, baterijska elektrana može djelovati kao black-start jedinica, ovisno o projektiranoj snazi, topologiji sustava i tehničkoj konfiguraciji prijenosne mreže te ovisno o snazi, lokaciji i strategiji oporavka — ponovno pokrenuti dijelove mreže bez potrebe za vanjskim izvorom energije. Već postoje pilot-primjene ovakvih sustava.
Što nudi Adriadiesel?
Praktična primjena
U slučaju kakav se dogodio na Pirenejima, 50 do 100 Adriadieselovih kontejnera raspoređenih oko ključnih čvorišta (Madrid, Barcelona, Lisabon) mogli bi:
Održivost i ekonomija
Ovi sustavi:
Bitno bez obzira na stvarni uzrok ispada
To što se sada dogodilo u Španjolskoj i Portugalu može se dogoditi bilo kojem elektroenergetskom sustava.
Bez obzira na stvarni uzrok ispada / nestabilnosti elektroenergetske mreže, dovoljno veliki sustavi baterijske akumulacije energije mogu reagirati dovoljno brzo i dovoljno moćno za stabilizaciju elektroenergetske mreže u realnom vremenu te za eventualno kasnije brzo dizanje mreže za ponovni neometani rad.
Zato što postoje gotova tehnička rješenja, apeliramo operaterima elektroenergetskih mreža da žurno bez odgode planiraju i implementiraju potrebne rezervne sigurnosne sustave poput baterijske akumulacije energije.
Budućnost je u decentraliziranoj stabilnosti
Kako Europa prelazi na obnovljive izvore, gubi prirodnu stabilnost koju su nudile fosilne elektrane. Baterijski sustavi u kontejnerima, poput onih koje razvija Adriadiesel, ključ su energetske sigurnosti i otpornosti.
Vrijeme je da baterije automobila dobiju drugi život — u službi stabilnosti cijelih nacija.
Kontakt i partnerstva
Adriadiesel poziva na suradnju:
Za više informacija, kontaktirajte: Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite.
Drugi naslovi ovog bloga:
Kontejnerska baterijska elektrana: Adriadieselovo rješenje za budućnost stabilne mreže
Kontejnerske baterijske elektrane: Drugi život baterija za prvu liniju obrane elektroenergetske mreže
Baterije iz automobila, štit za mrežu: Tehničko rješenje Adriadiesela za 21. stoljeće
Mreža budućnosti počinje u kontejneru: Adriadiesel i stabilizacija frekvencije, napona, umjetne inercije i reaktivne (jalove) snage
Ugledni hrvatski fizičar: ‘Ne vjerujem da je temperatura uzrok kolapsa, naslućujem što se zapravo dogodilo‘
Tlačni priključak, s oznakom H 87603, predstavlja ključnu točku spoja u sustavu prijenosa tekućina ili plinova u dizelskom motoru ASL25. Ova komponenta omogućuje siguran prijenos tlačnog medija – poput ulja, goriva ili zraka – između različitih dijelova motora ili povezanih sustava. Njegova robusna konstrukcija osmišljena je za podnošenje visokih tlakova i temperatura, osiguravajući nepropusnost i očuvanje integriteta sustava. Precizna izrada tlačnog priključka doprinosi pouzdanom funkcioniranju motora i sigurnosti u zahtjevnim radnim uvjetima.
Komponenta označena kao „Tupasti element”, s kodnim brojem H 74127, ima specijaliziranu funkciju unutar motora ASL25. Iako je malena i jednostavnog izgleda, ovaj dio može služiti kao fizička zapreka, alat za poravnanje ili element za raspodjelu opterećenja, ovisno o konkretnoj primjeni u sklopu motora. Konstruiran za otpornost i čvrstoću, tupasti element osigurava stabilnost i točno pozicioniranje drugih dijelova, osobito pri jakim vibracijama i opterećenjima. Njegova važnost očituje se u sprečavanju neusklađenosti i oštećenja tijekom visokih performansi rada motora.
Poklopac pumpe, označen šifrom N73117, ključna je zaštitna i strukturna komponenta dizelskog motora Adriadiesel/Jugoturbina/Zgoda/Sulzer ASL25. Dizajniran za obuhvaćanje mehanizma pumpe, sprječava kontaminaciju i osigurava integritet unutarnjih dijelova od vanjskih utjecaja poput prašine, vlage i mehaničkih udara. Izrađen od izdržljivih materijala koji podnose toplinske i mehaničke napore, poklopac pumpe igra ključnu ulogu u očuvanju performansi pumpe, smanjenju habanja i olakšavanju pristupa tijekom održavanja. Njegovo precizno pristajanje znatno doprinosi pouzdanosti i dugotrajnosti cijelog sustava pumpe.
Elektrana s kontejnerima s iskorištenim baterijama iz električnih automobila pomogla bi u današnjem izbjegavanju isključenja struje u Španjolskoj i Portugalu tako što bi:
1. Stabilizacija frekvencije i napona
• Baterije mogu trenutno (unutar milisekundi) isporučiti ili apsorbirati električnu energiju.
• Kad dođe do oscilacija u mreži (kao što se dogodilo sada), baterijski sustavi mogu brzo “pogladiti” fluktuacije, spriječiti ispadanje mreže i dati operatorima vremena da rebalansiraju sustav.
2. Podrška pri “black startu”
• Ako cijela mreža padne, treba vam izvor energije koji može “iz nule” pokrenuti klasične elektrane (termoelektrane, hidroelektrane).
• Baterijske elektrane mogu poslužiti kao black start rješenja jer mogu odmah dostaviti struju potrebnu za inicijalno pokretanje velikih generatora.
3. Mikro-mreže za ključne funkcije
• U slučaju potpunog raspada mreže, baterijski kontejneri mogu lokalno održavati rad bolnica, komunikacijskih čvorišta, prometne kontrole itd., dok se šira mreža ne oporavi.
4. Brza instalacija i fleksibilnost
• Kontejnerski baterijski sustavi mogu se relativno brzo premještati i instalirati bilo gdje gdje je hitno potrebno ojačanje.
Koliko kontejnera bi bilo potrebno?
Da procijenimo:
• Tipičan jedan kontejner s iskorištenim baterijama npr. Tesla Model S/X (ili sličnima) može imati kapacitet oko 1–2 MWh (ovisno o punjenju i kvaliteti baterija).
• Velike baterijske elektrane danas imaju snage i kapacitete od 100–250 MW sa 200–500 MWh kapaciteta.
Ako želite pomoći stabilizirati nacionalnu mrežu u ozbiljnom poremećaju, trebali biste imati snagu reda veličine barem:
• 200–400 MW trenutačne snage,
• s minimalno 400–800 MWh kapaciteta da izdrže isporuku tijekom 1–2 sata dok se klasične elektrane ne vrate online.
Izračun:
• Jedan kontejner = ~1,5 MWh (prosječno).
• Dakle, za 600 MWh treba vam:
Zaključak:
• Za ozbiljnu pomoć cijeloj državi (poput Španjolske ili Portugala) trebalo bi barem 300–500 kontejnera.
• Za lokalnu stabilizaciju (npr. samo Madrid ili jedno industrijsko područje) bilo bi dovoljno 50–100 kontejnera.
Napomena:
• “Iskorištene” baterije iz automobila (tzv. second life baterije) obično imaju 70–80% originalnog kapaciteta.
• Treba uzeti u obzir da se njihova učinkovitost i vijek trajanja smanjuje, pa se mora predimenzionirati za dugoročnu pouzdanost.
Distancna čahura, sa šifrom H 33032, služi kao ključni element za postizanje točne aksijalne udaljenosti između komponenti unutar motora ASL25. Omogućujući precizno razmakivanje, ona osigurava pravilno poravnanje i ravnomjernu raspodjelu mehaničkih opterećenja, čime se povećava stabilnost i trajnost konstrukcije motora. Izrađena od čvrstih materijala, distancna čahura odolijeva deformacijama i trošenju pri radnim opterećenjima. Njena točna konstrukcija i ugradnja ključni su za održavanje mehaničkog integriteta i nesmetani rad motora kroz dulje vrijeme.