Balti riigid ühendatakse Vene elektrivõrgust lahti laupäeva, 8. veebruari hommikul. See muudab nii võrgu kui riigid haavatavaks.
Ööl vastu 24. veebruari aastal 2022. ühendas Ukraina elektrivõrgu operaator riigi elektrisüsteemi lahti suuremast Venemaa opereeritavast võrgust, millega see oli olnud algusest peale ühendatud. Ühenduse katkestamine pidi olema 72-tunnine katse, mis tõestab, et Ukraina suudab iseseisvalt tegutseda. Katse oli vajalik Euroopa võrguga ühendamiseks, mille nimel Ukraina oli töötanud alates 2017. aastast. Neli tundi pärast katse algust algas Venemaa täiemahuline sissetung.
Ukraina ühendamine Euroopaga – mis pidi toimuma alles 2023. aastal – muutus kiireloomuliseks ja inseneride eesmärk oli see ohutult saavutada vaid mõne nädalaga. 16. märtsil jõudsid nad kahe süsteemi sünkroonimise olulise verstapostini, vahendab Scientific American.
See oli Euroopa Liidu toonase energeetikavoliniku Kadri Simsoni avalduse järgi „kahe nädalaga aasta töö”. See on selles valdkonnas ebatavaline. „See on enneolematu, et [elektrivõrgu operaatorid] saaksid seda kiiresti ja nii paindlikult edasi viia,” ütleb Iirimaa Corki ülikooli kolledži energiapoliitika uurija Paul Deane. „Ühtegi elektrisüsteemi pole kunagi varem nii kiiresti sünkroniseerinud.”
Ukraina algatas Euroopa võrguga liitumise protsessi 2005. aastal ja alustas selle eesmärgi nimel tõsist tööd 2017. aastal, nagu ka Moldova. See oli osa jätkuvatest püüdlustest joonduda Euroopaga ja vähendada sõltuvust Venemaast, mis oli korduvalt ohustanud Ukraina suveräänsust. „Ukraina tahtis lihtsalt lahti haakida Venemaa domineerimisest selle sõna igas tähenduses ja võrk on osa sellest,” ütles Ida-Euroopa poliitika ekspert ja endine USA diplomaat USA energeetika peadirektoraadis Suriya Jayanti.
Pärast veebruari lõpu prooviperioodi oli Ukraina võrguoperaator Ukrenergo kavatsenud ajutiselt uuesti liituda Venemaa ja Valgevene süsteemiga. Kuid Venemaa sissetung muutis selle võimatuks. „See jättis Ukraina isolatsioonirežiimi, mis oli toiteallika seisukohast uskumatult ohtlik,” ütleb Jayanti. „See tähendab, et Ukrainal polnud kusagilt elektrit importida. See oli orb.” See oli eriti ebakindel olukord, arvestades Venemaa rünnakuid olulisele energiainfrastruktuurile, nagu Zaporižja tuumaelektrijaam. (Jayanti sõnul suudeti Ukraina võrk lõpuks iseseisvalt tööle saada, sest energianõudlus vähenes umbes kolmandiku võrra, kui ukrainlased riigist põgenesid.)
Kolm päeva pärast sissetungi saatis Ukrenergo Euroopa elektri põhivõrguettevõtjate võrgustikule (ENTSO-E) kirja, milles palus luba varakult Euroopa võrguga liitumiseks. Moldova operaator Moldelectrica esitas sama taotluse järgmisel päeval. Kuigi Euroopa operaatorid soovisid Ukrainat toetada, pidid nad ise oma võrke kaitsma, mistõttu tuli hädaabiühenduse protsess läbi viia ettevaatlikult. „Kommunaalettevõtted ja süsteemihaldurid on kurikuulsalt riskikartlikud, sest nende ülesanne on hoida tuled põlemas ja tagada kõigi turvalisus,” ütles Corki ülikooli kolledži energiateadlane Laura Mehigan.
Elektrivõrk on elektrit tootvate allikate ja ülekandeinfrastruktuuride võrk, mis toodab elektrit ja kannab seda sellistest kohtadest nagu elektrijaamad, tuulepargid ja päikesepaneelid majadesse, haiglatesse ja ühistranspordisüsteemidesse. „Te ei saa lihtsalt katsetada elektrisüsteemiga ja loota, et see töötab,” ütles Deane. Toite hankimine seal, kus seda vaja on, kui seda vaja on, on keeruline protsess ja eksimisruumi on vähe.
Selle missiooni jaoks on ülioluline võrguühendus. Ühendatud süsteemid võivad jagada elektrit suurtes piirkondades, nii et ühes kohas toodetud energia ülejääk suudab rahuldada nõudlust teises kohas. „Rohkem vastastikust ühendust tähendab, et saame elektrit kiiremini, tõhusamalt ja kuluefektiivsemalt liigutada ning kasutada ära vähese süsinikdioksiidiheitega või süsinikuvabade energiaallikate eeliseid,” ütles Columbia ülikooli ülemaailmse energiapoliitika keskuse vanemteadur James Glynn. Kuid nende massiivsete võrkude ühendamine paljude liikuvate osadega pole väike tellimus.
Võrkude ühendamise üks peamisi väljakutseid on nende sünkroonimine, mille Ukrenergo, Moldelectrica ja ENTSO-E 2022. aastal saavutasid. Sünkroniseerimine on elektri jagamiseks hädavajalik. Ülesanne hõlmab kõigi ühendussüsteemide energiatootmisrajatiste sageduste ühtlustamist. Sagedus on nagu elektrivõrgu südamelöögid. Kogu Euroopas pöörlevad energiat tootvad turbiinid 50 korda sekundis peaaegu täiuslikus kooskõlas. Selleks, et Ukraina ja Moldova ühineksid, tuli nende süsteeme selle rütmiga kohandada. „Me ei saa elektrisüsteemi üheks tunniks peatada ja seejärel sünkroonida,” ütles Deane. „Seda tuleb teha süsteemi töötamise ajal.” See on nagu liikuvale rongile hüppamine või mänguväljakul pöörlev sõit: rong või sõit ei peatu, nii et teil on vaja hüpe õieti ajastada.
Riskid püsivad ka praegu, kui Ukraina on pardal. Omavahel ühendatud võrgud ei võimalda ainult jagatud hüvesid; need loovad ka potentsiaali ühisteks probleemideks. Võrgu ühe osa probleem, näiteks jaama rike võib põhjustada sageduse muutuse kogu võrgus. Halvima stsenaariumi korral võib ebapiisava võimsuse stabiliseerimise võimega generaator võimendada sageduse muutust ja saata selle laiemalt võrku tagasi. „Kui olete kaks süsteemi omavahel ühendanud, on teil ka probleem tagada, et üldine, suurem, omavahel ühendatud süsteem oleks sama stabiilne ja usaldusväärne kui see, mis oli varem,” ütles Stanfordi ülikooli Precourti energeetikainstituudi vanemteadur Ram Rajagopal. Sünkroniseerimata võrk võib kahjustada ühendatud seadmeid nagu sülearvutid ja mikrolaineahjud, ning isegi elektrijaamu.
Üks kaitsemehhanism võrgu ebastabiilsuse vastu on paljudele Ukraina jaamadele omane: pöörlemisinerts. Kui rasked turbiinid, näiteks tuumajaamades, mis moodustavad suure osa Ukraina energiavarustusest, pöörlevad teatud sagedusega, on nende pöörlemise muutmiseks vaja olulist ja püsivat võimsuse muutust. Neid ei mõjuta nende pöörlemiseks genereeritud võimsuse väikesed tõrked, mistõttu nende sagedus jääb stabiilseks. See inerts aitab elektrijaamadel summutada väikeseid võimsuse kõikumisi selle asemel, et neid ülejäänud võrku üle kanda. Suure tõrke korral antakse tänu sellele reageerimissüsteemidele paar väärtuslikku sekundit.
Siiski oli ENTSO-E-l, mis esindab 35 riiki, mitmeid muresid seoses Ukraina lisamisega oma võrku. Need probleemid ei puudutanud mitte ainult võrgu stabiilsust, vaid ka turu-, regulatiivseid, küberjulgeoleku- ja õigusküsimusi. Kokkuvõttes olid need tegurid projekti algse kuueaastase ajakava peamine põhjus. Mõned eksperdid arvasid, et isegi kuus aastat on optimistlik hinnang.
Ukraina kavatses ENTSO-E ülejäänud muredega tegeleda 2022. aasta jooksul. „Ainus põhjus, miks selle võis katkestada, on see, et kõigi tehniliste kirjelduste kinnitamiseks on juba nii palju ära tehtud,” ütles Jayanti. Erakorraline luba sünkroonimiseks võimaldas Ukrainal osta elektrit, kuid riik ei saanud seda veel müüa. Selleks pidi Ukraina paigaldama seadmed, mida nimetatakse staatilisteks sünkroonkompensaatoriteks, mis suurendavad toite stabiilsust. Vahepeal, et Ukrainat üldse ühendada, võttis ENTSO-E Euroopa võrgu kaitsmiseks kasutusele täiendavad kaitsemeetmed.
Eksperdid ütlevad, et isegi erakorralise sünkroonimise korral on oluline ootusi juhtida. „See vastastikuse ühenduse tase on suhteliselt väike, ” ütles Deane. „See on kasulik, kuid see ei asenda kogu võimsust Ukrainas, kui elektrijaamad rivist välja lähevad.” Praegu liigub elekter Ukrainas endiselt elektrijaamadest riigi laiemasse jaotusvõrku. Kui see peaks muutuma, võib Ukraina ENTSO-E-lt osa elektrit importida.
Täielik integreerumine Euroopa võrguga võtab tõenäoliselt aega, kuni sõda on lõppenud ja Ukraina saab uuesti üles ehitada. „See on esimene samm pikal teekonnal. See teekond on tegelikult seotud Ukraina integreerimisega laiemasse [Euroopa] süsteemi eesmärgiga integreerida rohkem taastuvaid energiaallikaid ja jagada ressursse,”ütles Deane. Kuid need plaanid „ei kao kuhugi enne, kui piirkonda saabub rahu. See on lihtsalt liiga riskantne, liiga ohtlik”.
