„BLACKOUT” az Egyesült Államokban
2003/9. lapszám | Taba Gábor | 3456 |
Figylem! Ez a cikk 22 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Világszerte meglepetést, megdöbbenést váltott ki az USA villamos energia hálózatában kialakult időszakos káosz. A lehetséges okokkal kapcsolatban rövid beszélgetésre kértük fel Morva Györgyöt, a BMF Kandó Kálmán Villamosmérnöki Főiskolai Karának oktatóját.
Az Amerikai Egyesült Államokban bekövetkezett jelentős méretű áramkimaradás alapvető oka a rosszul tervezett és üzemeltettet, elöregedett hálózatban keresendő. Ez a helyzet két távolabbi, nem kifejezetten műszaki probléma nyomán állt elő, amelyeket mindazonáltal érdemes kiemelni. Egyfelől, amiként újabban hazánkban is tapasztalható, az Egyesült Államokban komoly problémát okoz a villamosmérnökök szakirányú képzése: a fiatalok a liberalizált tanulmányi rendszerben inkább fordulnak a könnyebben abszolválható és később esetlegesen könnyebb előrejutást biztosító szakterületek, így például a marketing vagy az informatika felé. Az amerikai fiatalok is úgy gondolkodnak, hogy miért tanuljanak meg lényegében négy szakmát (elméleti villamosságtan, gépészet, informatika, elektronika), amikor egyszerűbben is felsőfokú végzettséghez juthatnak.
Másfelől, szintén ki kell emelni azt a körülményt, hogy az Egyesült Államokban is regionális magántársaságok kezébe helyezték az áramszolgáltatást. Ebben a helyzetben nem csupán arról van szó, hogy a hálózat fejlesztésére és biztonságosabbá tételére fordítható összegek minimalizálódnak, hanem arról is, hogy akár állását is veszélyeztetheti az a mérnök, aki a hálózati rendszerek kompatibilitásának, illetve saját szolgáltatási területének problémáival kapcsolatban információt ad ki. Ezen túlmenően, értelemszerűen a munkaadók abban érdekeltek, hogy a mérnökök ne kerüljenek ki a napi munkavégzésből, a költséges továbbképzésekről nem is szólva. Ennek megfelelően hiányzik az a szakmai tudásbázis, amely az áramellátás egységes hálózatának problémáival foglalkozna. A lavinaszerűen bekövetkező hálózati meghibásodás magyarázatához érdemes megtekinteni a következő ábrát.
Ezen szemléltethető legegyszerűbben a probléma műszaki mivolta. Képzeljünk el egy lejtőn egyenletesen felfelé haladó kocsit, amely az USA villamos energia fogyasztását hivatott szimbolizálni. Ennek a kocsinak megvan a maga „súlya”, amely kb 50 000 MW teljesítményt tesz ki az észak-keleti államokban(tíz magyarországnyi). Ez a kocsi csupán akkor tud felfelé haladni a lejtőn, hogy ha az erőművek, amelyeket nyilakkal jelölünk az ábrán, biztosítják a megfelelő mennyiségű energiát, azaz a megfelelő mennyiségű „húzóerőt”. Az áramkimaradás során az történt, hogy feltehetően egy távvezeték méretezésből eredő meghibásodás miatt kivált a rendszerből. Ez egyébként bárhol máshol is megtörténhet a világon, de ekkor a terhelés átrakódott egy másik olyan távvezetékre, amely szintén tervezési okokból már nem is bírhatta a túlterhelést: egy félóra elteltével kilágyult, leért a földre, zárlatot kapott és a védelem lekapcsolta. Az események ezen pontján következett be az emberi mulasztás: a meghibásodást és átterhelést a szolgáltató embere nem tudta nyomon követni, mivel a diszpécser monitorja éppen aznap elromlott és cseréjére nem került sor. Ennek megfelelően nem értesültek az egyébként 345 kV-os kooperációs vezeték jelentős túlterheltségéről, amely azonban már egyre kiterjedtebb módon tette tönkre az Ohio állambeli távvezeték hálózatot. Ábránknál maradva, egyre több vezeték és erőmű esett ki a betáplálási hálózatból, egyre csökkent a nyilakkal jelzett húzóerő, amely már nem volt elegendő a megfelelő mozgatáshoz. Még egyszer: adva volt egy rosszul méretezett távvezeték hálózat, amelyet erőteljes túlterhelést ért, ám erről nem értesülhettek csak nagy késéssel a szolgáltató szakemberei, azaz a mérnökök rosszul tervezték meg hálózatot, rossz felügyeleti rendszert építettek ki, és rosszul üzemeltették. Ehhez tartozik, hogy Amerikában nem használnak FTK-t: Magyarországon az FTK (frekvenciafüggő terhelés-korlátozás) rendszere a kisebb prioritással rendelkező fogyasztókat ebben az esetben automatikusan leválasztja, így biztosítja a hálózat kisebb terhelését a hiba elhárításáig.
A meghibásodás gyors, lavinaszerű elterjedését pedig az okozta, hogy az egyes államokon belül is több szolgáltató működik, ezek együttműködése feltehetően rosszul szervezett, és a hálózatok műszakilag sem alkalmasak a problémás területek gyors leválasztására. S még egy objektív körülmény: a rendszeresített távvezeték-hosszúság az USA-ban jóval nagyobb, mint Magyarországon. Ebben az esetben viszont erőteljesebben kellett volna korlátozni a terhelhetőség mértékét, illetve bővebb hálózatot kellett volna kialakítani. Érdekes, hogy tulajdonképpen alapismeretekről van szó: a hálózati terhelésekre vonatkozó ismereteket az USA-ban -egyes egyetemek tantervét megtekintve- nem tárgyalják az egyetemeken önálló program keretében.
Hozzá kell továbbá tenni azt a körülményt is, hogy túlterhelés esetén a hálózati frekvencia elkezd csökkenni: ebben az esetben az erőművekben, ahol bizony a működési elvtől függetlenül a hűtési funkciót számos ventilátor és egyéb, szintén elektromos áramot használó berendezés biztosítja, a vezérlések leállítják a rendszert. Érdemes még egy fontos megfontolást kiemelni rendszer helyreállításával kapcsolatban: az erőművek ahhoz, hogy villamos energiát termeljenek, maguk is vesznek fel áramot. A nagy áramkimaradás során és után azonban felmerült a kérdés, hogy hogyan indítsák el az erőműveket, hiszen elektromos energia nem állt rendelkezésre. Egyebek mellett ezzel indokolható, hogy napokba tellett a több államra kiterjedő hiba felszámolása. A problémából az európai villamosenergia -politikát gyakorlóknak is le kell vonni a következtetéseket. Nem biztos, hogy a jelenlegi „tisztán közgazdasági szemlélet” mellett a biztonságos energia-ellátás meg lesz a jövőben.
Az áramszünet vázlatos eseménysora (magyar idő szerint, 2003. augusztus 14-15.) Csütörtök 22:09 A városokban megszűnik az áramszolgáltatás. 22:10 Számos rádióadó eltűnik az éterből. 22:10-22:20 Több Nagy Tavak környéki városból jelentenek áramszünetet. 22:20 A FirstEnergy szóvivője bejelenti, hogy keresik a hiba okát. 22:20-22:30 New York-i rádióadókon elhangzanak az első hírek az áramszünetről. 22:32 Az AP hírügynökség híre szerint New York megye számos részén nincs áram. 22:33 NYTimes.com szerint a keleti parton Torontoban, Maryland állam bizonyos részein, Clevelandben és Detroitban nem égnek a fények. 22:56 Az ABC News szerint egy Niagara-vízesés melletti erőmű leállt és robbanás történt egy másik, New York-i erőműben. 22:58 A Belbiztonsági Minisztérium nem tudja a hiba okát. 22:59 CNN.com szerint az áramszünetet nem terroristák okozták, és egyben hírt adtak egy Con Edison erőműben történt tűzesetről. 23:17 A bankautomaták és benzinkutak leállnak. A rendőrség kivonul a benzinkutakhoz több városban, hogy lecsillapítsa az értetlenkedő vevőket. 23:48 A Belbiztonsági Minisztérium is természetes, illetve természeti okokra vezeti vissza az áramhiányt. Péntek 00:29 Törölnek számos repülőjáratot. 00:40 A nagyvárosok bizonyos körzeteiben újra van áram. 1:15 Fox News szerint egy Niagara-vízesés közeli erőműbe becsapó villám az ok. 1:42 Újraindulnak repülőjáratok Clevelandben. 1:48 A FirstEnergy leválasztja saját hálózatát a sérült hálózatrészekről, hogy újra tudja indítani a szolgáltatást. De a bejelentés szerint több napig is tarthat, míg helyreállítják a szolgáltatást az egész ország területén. 2:36 A kanadai kormány szerint az ok a villámcsapás volt, szakértők szerint lehetett túlzott energiaigény is, amely egyszerűen lecsapta a rendszert. 3:00 Bush megjelenik a tévéképernyőkön. „Órisái nemzeti problémának” nevezi az esetet, de kizárja a terrorizmust mint lehetőséget. Az elektromos hálózat modernizációját sürgeti. 3:49 A kanadai kormány visszavonja korábbi bejelentését, hogy egy villám okozta az áramszünetet.
