Мог ли редкий атмосферный феномен стать причиной отключения электроэнергии в Европе?

В понедельник произошло масштабное отключение электроэнергии в Испании, Португалии, на юге Франции и в Андорре. Блэкаут затронул десятки миллионов людей.

Электроснабжение еще не было полностью восстановлено, когда посыпались предположения о причинах аварии. Версию с кибератакой опровергли сразу. Оператор электросетей Португалии Redes Energéticas Nacionais (REN) в своих первых сообщениях на эту тему объяснил перебои индуцированными атмосферными колебаниями — довольно редким аномальным явлением.

Позже эта информация была опровергнута. Профессор электротехники Мехди Сейедмахмудян с факультета машиностроения Технологического университета Суинберна оценил вероятность этой причины на страницах The Conversation.

Влияние погоды на электричество

Погода — одна из основных причин перебоев с электроснабжением. Фактически, в США 83% зарегистрированных отключений электроэнергии с 2000 по 2021 год были связаны с погодными явлениями.

Это не обязательно стихийные бедствия вроде ураганов или лесных пожаров. Ветер может вызывать вибрации проводов ЛЭП. Как правило, они бывают двух видов: с высокой амплитудой и низкой частотой (пляска проводов), или низкой амплитудой и высокой частотой (эолова вибрация, гудение проводов).

Для снижения разрушительного воздействия используются стабилизаторы проводов — гасители колебаний.

Индуцированные атмосферные колебания

Колебания в линиях электропередач также могут быть вызваны резкими изменениями температуры или атмосферного давления. И это одна из гипотез, объясняющих Пиренейский блэкаут.

«Из-за экстремальных перепадов температуры во внутренних районах Испании возникли аномальные колебания в линиях сверхвысокого напряжения (400 кВ) — явление, известное как «индуцированные атмосферные колебания». Эти колебания привели к сбоям синхронизации между энергосистемами, вызвав последовательные нарушения в объединенной европейской сети», — сообщил The Guardian со ссылкой на португальскую REN.

Это редкий феномен, у которого нет устоявшегося названия, хотя в основе его лежат хорошо известные климатологам физические процессы. Речь идет о волнообразных движениях или колебаниях в атмосфере, вызванных резкими изменениями температуры или давления. Они могут быть спровоцированы сильным нагревом, крупномасштабными выбросами энергии (например, взрывами или лесными пожарами) или экстремальными погодными явлениями.

Когда часть земной поверхности быстро нагревается — например, из-за аномальной жары — воздух над ней также нагревается, расширяется и становится менее плотным. Поднимаясь ввысь, он создает дисбаланс давления с окружающим более холодным и плотным воздухом. В результате этого дисбаланса генерируются атмосферные волны, похожие на рябь на поверхности пруда.

Часто их называют гравитационными волнами, тепловыми колебаниями или акустико-гравитационными волнами. В некоторых случаях они могут влиять на энергетическую инфраструктуру — в особенности на длинные провода ЛЭП.

«Важно, что причиной является не высокая температура сама по себе, а то, насколько быстро и неравномерно она меняется в регионе. Именно это приводит атмосферу в движение и может вызывать вибрации ЛЭП. Однако до сих пор неясно, было ли это причиной недавнего блэкаута в Европе», — резюмирует профессор.

Чем централизованнее, тем уязвимее

Понимание поведения атмосферы в таких условиях становится все более важным. Энергопотребление растет ускоряющимися темпами — ИИ, электромобили — а вместе с ним усиливается наша зависимость от электроснабжения. Ситуацию усугубляет централизация электросетей.

Укрепление локальной энергетической автономии — ключ к созданию безопасной, доступной и готовой к будущему системе электроснабжения, убежден Сейедмахмудян.

«Европейский блэкаут, независимо от его непосредственной причины, показал, что наши энергосети стали опасно чувствительными. Неспособность устранить эти структурные слабости приведет к последствиям, гораздо более серьезным, чем те, что были во время пандемии COVID», — заключил он.