Ukraina odłączyła sieć elektroenergetyczną od Rosji. Kiedy przyłączy się do europejskiej sieci?

W czasie agresji Rosji przeciw Ukrainie ukraińskie władze przeprowadzają skomplikowaną operację odłączenia swojej sieci energetycznej od sieci obszaru postsowieckiego. Chodzi oczywiście o zlikwidowanie jeszcze jednej sfery, w której Rosja mogłaby zagrozić bezpieczeństwu Ukrainy. I jest to spójne z dążeniem Kijowa do wstąpienia do Unii Europejskiej.

Portal wysokienapiecie.pl - w 13 pytaniach i odpowiedziach - wyjaśnił, na czym to wszystko polega i co trzeba zrobić, by cała operacja się udała.

Czym jest obszar synchroniczny?

To obszar, w którym wszystkie elektrownie (i odbiorniki energii) pracują z tą samą częstotliwością w ramach jednej sieci elektroenergetycznej.

Upraszczając – pracują w tym samym tempie, tworząc jeden połączony system (jak jeden wodociąg). W Europie mamy kilka takich obszarów.

Największym jest obszar Europy kontynentalnej, obejmujący zdecydowaną większość europejskich państw oraz kraje północnej Afryki i Turcję.

Drugim co do wielkości jest system stworzony za czasów ZSRR do którego, poza Rosja i Białorusią, nadal przyłączone są między innymi Litwa, Łotwa, Estonia, Ukraina i Mołdawia.

Trzeci co do wielkości to system państw skandynawskich, a mniejsze znajdziemy na wyspach (Wielkiej Brytanii, Irlandii, Islandii itd.).

Co daje przyłączenie do obszaru synchronicznego?

Praca synchroniczna umożliwia dzielenie się swoimi zasobami: sieciami i mocami wirującymi w elektrowniach, które w ułamkach sekund są w stanie zastąpić dowolną inną elektrownię w systemie, gdyby ta doznała awarii.

To zwiększa bezpieczeństwo każdego z mniejszych systemów, który dołączy do takiego obszaru. W przypadku poważnej awarii w jakimś obszarze sieci, wszystkie pozostałe elektrownie (i linie elektroenergetyczne) w tej sieci przejmują na siebie większe obciążenie, pozwalając na reakcję systemów zabezpieczeń, a następnie reakcję ludzi (dyspozytorów) w taki sposób, aby uniknąć blackoutu.

To nie tylko zwiększa bezpieczeństwo, ale też ogranicza koszty. Na przykład Polska może utrzymywać kilkukrotnie mniejsze rezerwy (spalając mniej węgla), bo w razie awarii dużej elektrowni lub stacji elektroenergetycznej, zastąpią ją po części wszystkie moce z tego obszaru.

Tak stało się np. gdy w efekcie usterki w ułamku sekundy odłączyła się od sieci niemal cała elektrownia Bełchatów. Automatycznie zastąpiły ją wówczas generatory z Hiszpanii, Francji, Turcji i innych państwa obszaru synchronicznego, dając cenne sekundy na zadziałanie automatycznych zabezpieczeń, a te z kolei kolejne minuty na reakcję ludzi.

Czy Rosja może uszkodzić sieci przy pomocy ataku cybernetycznego?

Bezpieczeństwo elektroenergetyczne państw zsynchronizowanych z danym obszarem zależy od zgodnej współpracy wszystkich operatorów na tym obszarze. Państwa zsynchronizowane z systemem wschodnioeuropejskim, które są już członkami Unii Europejskiej lub NATO, albo chcą do nich wstąpić, obawiają się, że Rosja może wykorzystać system elektroenergetyczny jako broń, destabilizując pracę sieci w tych państwach.

Na razie nic o takich atakach nie wiadomo, przynajmniej oficjalnie, ale bezpieczeństwo cybernetyczne stało się równie ważne, jak ochrona sieci przed niszczącymi skutkami huraganów.

Kiedy Ukraina i Mołdawia miały dołączyć do europejskiego systemu?

Operatorzy sieci przesyłowych Ukrainy i Mołdowy od lat zabiegają o przyłączenie do europejskiej sieci (studium wykonalności przygotowano już w 2015 roku).

Ich dołączenie wymaga jednak wielu inwestycji zarówno po stronie elektrowni (zabezpieczenia przed falowaniem częstotliwości, co może się dziać w tak rozległym systemie synchronicznym), jak i sieci (systemy informatyczne) oraz sposobu zarządzania nimi (odpowiednie rezerwy i automatyka).

Najpierw szacowano, że ze względu na te wszystkie inwestycje bezpieczna synchronizacja będzie możliwa około 2025 roku. Oba kraje włożyły jednak wiele wysiłku, aby przybliżyć ten moment. Ostateczna umowa między operatorami przewiduje więc synchronizację już w 2023 roku.

Dlaczego Ukraina odłączyła się od rosyjskiego systemu?

Zarówno Ukraina, jak i Mołdowa przed synchronizacją z europejskim systemem muszą udowodnić, że potrafią zarządzać własnymi sieciami także bez pomocy większych systemów elektroenergetycznych (zarówno rosyjskiego, jak i europejskiego).

Dlatego przez 48 godzin Ukraina i Mołdowa musiały pracować wyspowo – de facto odcinając się od sąsiadów. Operatorzy mieli pokazać w ten sposób, że w razie problemów we wspólnej synchronicznej sieci poradzą sobie na własnym podwórku i będą dla reszty wsparciem, a nie problemem.

Podobne testy w trakcie tego samego procesu – przełączania się ze wschodniej do zachodniej sieci − Polska i pozostałe kraje Europy Środkowej przeszły w 1993 roku.

Wiele miesięcy temu początek tego dwudniowego testu wyznaczono na 24 lutego. Już przed południem 23 lutego Ukraina wstrzymała więc import i eksport energii. Gdy 24 lutego rano Rosja napadła na Ukrainę, jej operator i rząd zdecydowali, że nie powrócą już do pracy synchronicznej z rosyjskim systemem i będą zabiegać o jak najszybszą synchronizację z Zachodem.

Co na to Europa?

Ukraina i Mołdowa otrzymały bardzo wyraźne wsparcie od Komisji Europejskiej. Bruksela, wbrew obawom części energetyków odpowiedzialnych za stabilną pracę sieci, nie przedłożyła jednak polityki nad wspólne bezpieczeństwo – synchronizacja ma więc nastąpić najszybciej jak będzie to technicznie możliwe.

Także operatorzy zgodnie uznali, że należy zrobić to jak najszybciej, ale z zachowaniem wszystkich procedur. Na spotkaniu bezpieczeństwa grupy roboczej operatorów, zwołanej już po agresji Rosji, żaden z ich przedstawicieli nie sprzeciwił się przyśpieszeniu prac nad synchronizacją, nawet z państw blisko współpracujących z Moskwą – Serbii i Węgier.

Wręcz odwrotnie, energetycy z wielu europejskich państwa, nie tylko z Polski, mocno zaangażowali się w pomoc ukraińskim kolegom i koleżankom po fachu.

Jak szybka synchronizacja Ukrainy jest możliwa?

Część naszych rozmówców jest przekonanych, że całkowicie bezpieczne dołączenie Ukrainy i Mołdawii wymagałoby jeszcze wielu inwestycji i realnie to raczej kwestia wielu miesięcy, jeśli nie lat. Inni przekonują jednak, że najprawdopodobniej proces można zamknąć w ciągu kilku miesięcy.

Pełną odpowiedź na to pytanie mają dać raporty kilku grup roboczych powołanych przez europejskich operatorów, które zajmą się osobno kwestiami bezpieczeństwa, systemów zarządzania, bezpieczeństwa informatycznego itd. Wszystkie powinny przedstawić swoje wstępne raporty do 14 marca.

Wówczas operatorzy na walnym zgromadzeniu mają ocenić co dalej, być może podając już jakąś realną datę synchronizacji. Bardzo możliwe, że data synchronizacji będzie znacznie bliższa niż mogłoby się do tej pory wydawać.

Dlaczego część Ukrainy była zsynchronizowana z Europą, ale już nie jest?

Ukraina ma dziś połączenia elektroenergetyczne z czterema państwami europejskiego obszaru synchronicznego – Polską, Słowacją, Węgrami i Rumunią. Co ciekawe, aż do 23 lutego wszystkie spośród czynnych linii pracowały synchronicznie z europejską siecią, a nie ukraińską i resztą systemu postsowieckiego.

Pierwsze z nich, umożliwiające import ok. 200 MW, to linia o napięciu 220 kV łącząca polski system (stację Zamość) z dwoma wydzielonymi blokami elektrowni węglowej Dobrotwór (zsynchronizowanymi z naszą siecią).

Kolejne połączenia synchroniczne do 23 lutego łączyły wydzieloną część ukraińskiej sieci – tzw. Wyspę Bursztynową – z sieciami Słowacji, Węgier i Rumunii. To także umożliwiało Ukrainie eksport energii do Europy.

Ukraina stworzyła tam nawet osobną strefę cenową. Jednak nasi sąsiedzi mieli przyłączyć się do europejskiego systemu jako jeden system, więc 24 lutego Wyspa Bursztynowa zsynchronizowała się z resztą ukraińskiego systemu i w ten sposób działa obecnie. To pozwala Ukrenergo utrzymywać większe nadwyżki energii.

Jak idzie Ukraińcom praca wyspowa?

Chociaż test pracy wyspowej Ukrainy miał trwać jedynie 48 godzin, to trwa do dzisiaj – już od niemal dwóch tygodni. − Od 12 dni pracujemy w warunkach agresji wojskowej Rosji.

W ukraińskim systemie energetycznym działają wszystkie elektrownie atomowe, termiczne i wodne. Częstotliwość w sieci odpowiada europejskiej normie na poziomie 50 Hz.

Pomimo niezwykle trudnych warunków i aktywnej walki, 40 mobilnych zespołów naprawczych Ukrenergo działa i przywraca sieć wysokiego napięcia przez cały czas – poinformował 7 marca wieczorem prezes Ukrenergo Wołodymyr Kudrycki.

W tych potwornych okolicznościach ukraińscy energetycy zdają test bojowy, pokazując europejskim kolegom swoje kompetencje.

Kto wprowadzi Ukrainę do europejskiego systemu?

W przypadku synchronizacji nowych państw z europejską siecią jeden z europejskich operatorów ma wiodącą rolę. W przypadku Ukrainy i Mołdowy jest nim rumuński operator sieci przesyłowej – Transelectrica. Rumuni mają połączenia o napięciu 400 kV z Mołdową na południu i Ukrainą na północy. Synchronicznie będą też pracować połączenia Ukrainy ze Słowacją i Węgrami.

Dlaczego Ukraina nie zsynchronizuje się przez Polskę?

Jedyna funkcjonująca dziś linia elektroenergetyczna na granicy polsko-ukraińskiej nie łączy naszych systemów elektroenergetycznych, a wyłącznie dwa ukraińskie bloki elektrowni z naszym systemem. Mamy jednak drugą linię – o znacznie większej przepustowości, bo działającą na napięciu 750 kV – między stacjami w Rzeszowie i w Chmielnickim na Ukrainie.

Jednak od 1993 roku, kiedy Polska odcięła ją, aby przeprowadzić testy przed synchronizacją z Europą Zachodnią, linia ta nie została już ponownie załączona. Przez 30 lat mocno się postarzała i wymagałyby modernizacji. W normalnym tempie ich realizacja zajęłaby kilka lat.

Do wybuchu wojny ani Polska ani Ukraina nie miały specjalnych planów jej przywrócenia do użytku. Podobnie z resztą jak bliźniaczej linii łączącej Ukrainę z Rumunią. Nie wykluczone jednak, że agresja Rosji i chęć pomocy Ukrainie zmieni nastawienie polityków i energetyków po obu stronach.

Chęć włączenia się w rewitalizację linii 750 kV już wyraził należący do Zygmunta Solorza Zespół Elektrowni PAK. Kilka lat temu przedsięwzięcie to propagował nieżyjący już Jan Kulczyk oraz ukraiński operator elektrowni atomowych Energoatom.

Planowano nawet synchronizację z Polską jednego z bloków elektrowni atomowej w Chmielnickim, który pracowałby wyłącznie na potrzeby polskiego rynku. Pomysł wywołał jednak opory ukraińskiego przemysłu i związanych z nim polityków, którzy obawiali się wzrostu cen energii na Ukrainie.

Po obaleniu prezydenta Wiktora Janukowycza w 2014 roku nowe władze w Kijowie chciały w 2017 roku kontynuować prace, ale polski rząd nie wyraził zainteresowania.

Jak synchronizacja Ukrainy wpłynie na europejski rynek energii?

Poza kwestiami bezpieczeństwa pracy systemów, synchronizacja Ukrainy będzie mieć też wpływ na europejski rynek energii. Wbrew pozorom nie musi to jednak oznaczać zwiększenia importu tańszej energii z Ukrainy.

W przypadku synchronizacji Ukrainy i Mołdowy z europejską siecią, część przepustowości na połączeniach synchronicznych nie będzie już mogła być wykorzystywana do handlu. To wymóg bezpieczeństwa pracy zsynchronizowanego systemu.

Gdyby doszło do jakiejś większej awarii, połączenia między krajami muszą być w stanie przesłać dodatkową ilość mocy. Gdyby linie były już wykorzystane w maksymalnym możliwym stopniu w efekcie zawartych transakcji handlowych, przepływ dodatkowej ilości mocy byłby już niemożliwy i w razie awarii mogłoby to oznaczać destabilizację całego systemu.

To podstawowy powód dla którego systemy Litwy, Łotwy i Estonii zostaną zsynchronizowane z europejską siecią dopiero w 2025 roku – do tego czasu powstanie połączenie stałoprądowe między Polska i Litwą na dnie Bałtyku, które będzie służyć do handlu energią. Natomiast dzisiejsze połączenie Ełk-Alytus (Olita) będzie służyć zapewnieniu bezpieczeństwa pracy połączonych systemów.

Kto jeszcze chce dołączyć do europejskiego systemu?

Niedawne przyłączenie Turcji, nabierające tempa prace nad przyłączeniem Mołdowy i Ukrainy oraz trwający proces przyłączania Litwy, Łotwy i Estonii to nie koniec prac nad rozszerzaniem europejskiej sieci elektroenergetycznej.

W planach unii europejskich operatorów systemów przesyłowych elektroenergetycznych ENTSO-E, choć raczej odległych, jest dalsze poszerzanie obszaru synchronicznego w północnej Afryce. Dziś z europejską częstotliwością pracują już elektrownie w Maroku, Algierii i Tunezji.

Z kolei zainteresowanie synchronizacją z Europą wyrażają także kolejne państwa regionu – Libia, Egipt, Jordania i Liban, a także Syria, gdzie dziś także toczy się dziś krwawa wojna.