نیروگاه CSP جنماسولار

منبع: Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

چکیده

در ۲۸ آوریل ۲۰۲۵، بزرگ‌ترین خاموشی تاریخ اسپانیا بیش از ۱۵ میلیون مشترک را درگیر کرد. رسانه‌های اروپایی با اشاره به قطع ناگهانی یک نیروگاه خورشیدی، گمانه‌زنی کردند که انرژی تجدیدپذیر مقصر این حادثه است. اما تحلیل‌های فنی نشان می‌دهد ترکیبی از ضعف اینرسی شبکه، نوسانات فرکانس و قطع اضطراری اتصالات متقابل دلیل اصلی بوده است.

در این مقاله، ابتدا اظهارات مقام‌‎های رسمی و توضیحات متخصصین DNV را مرور می‌کنیم. سپس با مرور سه فرضیه اصلی—شامل نقش Gemasolar CSP، پدیده کرونا، و سناریوی تضعیف اینرسی—به بررسی ابعاد فنی حادثه می‌پردازیم. در نهایت راهکارهای پیشنهادی برای افزایش پایداری شبکه با تاکید بر فناوری‌های افزایش اینرسی و ذخیره‌سازی ارائه می‌شود.

اظهارات نخست‌وزیر

در کنفرانس خبری ۲۹ آوریل، پدرو سانچز تأکید کرد: «تجدیدپذیرها مضر نبوده‌اند؛ بلکه شبکه نیاز به تقویت اینرسی و تنظیم حفاظتی دقیق‌تر دارد.» این اظهارنظر راه را برای تحلیل‌های فنی و بررسی زیرساخت‌های انتقال باز کرد.

سیر زمانی رویدادها

  • ۱۲:۳۳ CEST (۲۸ آوریل) – آغاز خاموشی عظیم در اسپانیا و پرتغال که منجر به از دست رفتن شبکه‌های مخابراتی و توقف خدمات حیاتی شد.
  • ۱۲:۳۵ CEST – رله‌های حفاظتی خطوط انتقال ولتاژ بالا برای جلوگیری از آسیب بیشتر فعال شدند.
  • ۱۳:۰۰ CEST – زیرساخت‌های حیاتی مانند بیمارستان‌ها و فرودگاه‌ها با ژنراتورهای پشتیبان به کار ادامه دادند.
  • ۱۶:۰۰ CEST – اپراتور REE اعلام کرد بازیابی شبکه بین شش تا ده ساعت طول خواهد کشید و مراحل اتصال مجدد مناطق آغاز شد؛ فرودگاه‌ها با ظرفیت کاهش‌یافته به فعالیت بازگشتند.
  • ۲۰:۰۰ CEST – تقریباً ۵۰٪ از برق مشترکان بازگردانده شد و مناطق Aragón–Cataluña و Galicia–León نخستین مناطقی بودند که به شبکه اصلی متصل شدند.
  • ۰۷:۰۰ CEST (۲۹ آوریل) – حدود ۹۹٪ از تقاضای انرژی مجدداً تأمین گردید.
  • ۱۱:۰۰ CEST (۲۹ آوریل) – بازیابی کامل شبکه اعلام شد؛ تنها چند نهاد خاص (مانند وزارت دفاع) همچنان با قطعی جزئی مواجه بودند.

بررسی نقش نیروگاه Gemasolar CSP

با ظرفیت ۱۵۰ مگاوات و ذخیره حرارتی، Gemasolar برخلاف نیروگاه‌های PV استاندارد قادر به تولید در ساعات ابری است. دکتر آندره‌آ مانسولدو از DNV می‌گوید:

قطع ناگهانی ۱۵۰ مگاوات برای شبکه ۲۵ گیگاواتی چالش‌برانگیز نیست؛ در برنامه‌ریزی REE حتی از دست رفتن یک واحد هسته‌ای نیز پیش‌بینی شده است.

بنابراین این نیروگاه با ذخیره حرارتی قوی، به تنهایی نمی‌توانست علت اصلی خاموشی گسترده باشد.

ضعف اینرسی و نوسانات فرکانس

اینسری شبکه از توربین‌های چرخان نیروگاه‌های حرارتی تأمین می‌شود. ترکیب انرژی اسپانیا شامل گازی، هسته‌ای و تجدیدپذیر است که سهم انرژی‌های فاقد اینرسی طبیعی (خورشیدی/بادی) رو به افزایش است. کاهش فرکانس زیر 49.7 هرتز، رله‌های حفاظتی را فعال کرده و موجب جدا شدن بخش‌هایی از شبکه شد.

دیگر فرضیات مطرح‌شده

  • پدیده کرونا: افزایش تلفات خطوط تا ۵٪ با رطوبت بالا.
  • حمله سایبری: هیچ شواهدی از دستکاری برنامه تولید وجود ندارد.
  • قطع اسپانیا-فرانسه: این شرایط در شبیه‌سازی‌ها آزمایش شده اما در کنار ضعف اینرسی بحرانی بود.

راهکارهای پیشنهادی

  • نصب سینکرونوس کندانسورها برای افزایش اینرسی فوری.
  • استفاده از Statcom و E-Statcom برای تثبیت ولتاژ و فرکانس.
  • گسترش ذخیره‌سازی باتری برای پشتیبانی از پیک مصرف و گذرا.
  • بازنگری Grid Code و تنظیم دقیق رله‌های حفاظتی.

نتیجه‌گیری

خاموشی گسترده ۲۸ آوریل ۲۰۲۵ را نمی‌توان به یک عامل منفرد نسبت داد. هرچند قطع موقت نیروگاه خورشیدی Gemasolar در ابتدا مورد توجه رسانه‌ها قرار گرفت، اما بررسی دقیق‌تر رویداد نشان می‌دهد که این حادثه نتیجه‌ای از ترکیب پیچیده‌ای از عوامل فنی، ساختاری و مدیریتی بوده است.

یکی از نقاط ضعف کلیدی شبکه برق اسپانیا، سطح پایین اینرسی در ساعات خاصی از روز بود. با سهم رو‌به‌رشد انرژی‌های تجدیدپذیر – به‌ویژه منابع فاقد اینرسی طبیعی مانند خورشید و باد – شبکه در برابر نوسانات فرکانس آسیب‌پذیرتر می‌شود. این ضعف ذاتی با قطع اضطراری اتصال شبکه اسپانیا به فرانسه تشدید شد و مسیرهای پشتیبان برای پایدارسازی فرکانس در دسترس نبودند.

فعال شدن رله‌های حفاظتی برای جلوگیری از آسیب بیشتر، سیستم را به جزایر کوچک‌تر تقسیم کرد و در نهایت بیش از ۱۵ میلیون مشترک بدون برق ماندند. حتی تلفات معمول در خطوط انتقال، مانند اثر کرونا، در هم‌افزایی با سایر ضعف‌ها نقش تشدیدکننده ایفا کرد.

با توجه به تجارب به‌دست‌آمده، سیستم برق آینده نیازمند طراحی پیش‌نگرانه و تطبیق‌پذیر است. توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر امری گریزناپذیر است، اما باید همزمان سرمایه‌گذاری در افزایش اینرسی مصنوعی از طریق کندانسورهای سنکرون و سیستم‌های استاتکام و همچنین گسترش باتری‌های ذخیره‌ساز صورت گیرد. بازنگری در Grid Code و تنظیم دقیق رله‌های حفاظتی نیز در اولویت قرار دارد.

رخداد ۲۸ آوریل نه‌تنها یک هشدار فنی بلکه درسی برای سیاست‌گذاران بود؛ گذار به انرژی سبز باید با درک عمیق از دینامیک شبکه برق همراه باشد تا از بروز بحران‌های مشابه جلوگیری شده و آینده‌ای مطمئن و پایدار برای زیرساخت‌های انرژی رقم بخورد.