Evropskou síť zasáhl frekvenční šok. Spustil ho německý vítr a byrokracie

Představme si na chvíli, že evropská energetika je pacient (ano, půjde to snadno), konkrétně kardiak (je to přece jenom srdcař!). Protože už mnoho let nosí „holtra“, v jeho záznamech o EKG najdeme i poněkud děsivé hodnoty z okamžiků, kdy mu bylo fakt blbě:

· 28. dubna 2025 ve 12:33, dovolená ve Španělsku, 49,84 Hz

· 8. ledna 2021 ve 14:04, služební cesta do Chorvatska, 49,74 Hz a 50,60 Hz (zde jsou dva údaje najednou)

· 9. srpna 2019 v 16:52, zásah bleskem (!) v britském hrabství Bedfordshire, 48,8 Hz

· 4. listopad 2006 ve 22:10, plavba výletní lodí po řece Emži, 49,0 Hz, 49,7 Hz a 50,4 Hz (tady jsou dokonce tři údaje najednou)

· 28. září 2003 ve 3:20, noční horská túra ze Švýcarska do Itálie, 47,5 Hz

Co říkají tabulkové hodnoty? Že jednotlivé orgány mohou teoreticky fungovat v naprosto extrémních podmínkách, ovšem vůbec to neznamená, že celý organismus zůstane naživu.

Komfortní zóna, při níž se může pacient bez obav věnovat i vrcholovému sportu, se pohybuje v poměrně úzkém pásmu 49,95-50,05 Hz. Běžný každodenní život, v němž přecházíme drobné rýmičky a nevolnosti, se pak odehrává typicky do 49,90, respektive 50,10 Hz. Výraznější odchylky do 49,80 a 50,20 Hz už svědčí o vážnější chorobě (například „pánské rýmičce“), která vyžaduje aktivní zásah lékaře. V další fázi do 49,50 a 50,50 Hz už je nezbytná intenzivní péče a nepřetržitý dohled. A konečně k hranici 49,00 či 51,00 Hz už pacient bojuje o holý život, protože hrozí selhání celého organismu.

A teď co si z toho vlastně odnést. Je to srozumitelné asi jako běžná návštěva u doktora, že?

V rámci debaty o frekvenčních výkyvech nyní na sítích zuří nesmiřitelný souboj mezi bagatelisty a alarmisty. Zatímco bagatelista vám bude schopen tvrdit, že všechno je v pohodě i při frekvenci 48 Hz, alarmista odjistí CAPS LOCK už při 49,94 Hz. Shodnou se pouze na tom (aspoň doufám), co jsou blackoutové hodnoty, protože je najdou ve vyšetřovacích zprávách a na začátku tohoto článku.

Co lze ale objektivně považovat za hranici, při níž sice bezprostředně nehrozí blackout, ale síť se ocitá fakt na hraně? A jak moc jsme se posunuli v posledních letech k jejímu pravidelnému překračování?

Podle Herberta Saurugga (neplést se Sauronem), rakouského experta na blackouty a krizovou připravenost, byly odchylky pod 49,90 nebo nad 50,10 Hz ještě před několika lety považovány za velmi neobvyklé či téměř vyloučené. V současnosti jich však každoročně přibývá, a právě v úterý 24. března jsme byli svědky jedné z nejmasivnějších.

Krátce před 22. hodinou (UTC 21:00) začala frekvence klesat z hodnoty necelých 50,07 Hz na bezmála 50,04 Hz, načež se s kukáním kukaček propadla až někam k 49,87 Hz. Během pouhých 62 vteřin tedy zdolala 193 mHz, což odpovídá celkové ztrátě 3 200 MW a průměrné minutové ztrátě 52 MW. Jen tak pro zajímavost: Evropská soustava je dimenzována na okamžitý výpadek zdroje o velikosti 3 000 MW…

Já vás slyším, nic se nestalo, světla svítila, stěrače stírala a klakson troubil. Ale to mě do budoucna moc neuklidňuje. Co se to proboha dělo?

Z čtvrthodinových provozních dat lze vyčíst mezi 21:45 a 22:00 docela významný pokles výkonu větrníků (dohromady o 1 637 MW), signifikantní nárůst výkonu přečerpávacích vodních elektráren (o 877,4 MW) a celkem strmý pád zatížení (o 1 796 MW).

Řada expertů, mezi nimiž nechyběl můj oblíbený Stefan Spiegelsperger, ale třeba i již jmenovaný Saurugg, přispěchala s vysvětlením, které na první pohled vypadá naprosto bizarně: Podle německých zákonů musí některé větrníky stojící v blízkosti zástavby dodržovat noční klid a mezi 22:00 a 6:00 přerušit výrobu. Pochopitelně se to týká jen onshore instalací, protože offshory by v noci rušily tak leda ryby a piráty.

Takže s evropskou sítí zatřásla protihluková ochrana. Prostě přesně ve 22:00 větrníkáři v problematických oblastí cvakli vypínačem a vrtule se ve stejnou chvíli zastavily. A protože jich bylo hodně, dohromady už to dalo soustavě takovou herdu, že se to projevilo na frekvenci.

To je kravina, co? No… až na to, že je to nejspíš pravda, přinejmenším tedy z části! Sám jsem tomu zprvu nevěřil. Ale pak jsem narazil na tento článek Ulfa Kaspera, šéfa regulačních rezerv a systémové bilance Amprionu, následně na tento graf…

…a nakonec jsem si k posledním šestnácti (!) frekvenčním dropům, k nimž došlo přesně ve 22:00, doplnil rozdíl ve výrobě onshore větrníků mezi 21:45 a 22:00. A potom už mi nezbylo než jen zalapat po dechu. Ono na tom fakt něco je!

Nicméně vraťme se k incidentu z 24. března 2026 a přiznejme si, že tam stejně cosi nehraje. Jestliže ochrana před hlukem v danou chvíli zařízla 1 286 MW, kde se ztratilo těch zbývajících bezmála 2 000 MW?

Částečnou odpověď by na to mohl dát tzv. fenomén celé hodiny, na němž je krásně vidět rozdíl mezi trhem, který je ze své podstaty virtuální, a fyzikou, která je ve své podstatě pěkná potvora. Dodávky elektřiny z řiditelných zdrojů často smluvně začínají a končí v celou hodinu, ovšem reálně se to neděje přesně na vteřinu – každá má trochu jiné výkonové „rampy“. Přitom ale spousta z nich běžně vstává na ranní špičku kolem šesté ranní a chodí spinkat po večerní špičce kolem deváté či desáté večerní. A právě v těchto hodinách se poslední dobou koncentruje nejvíc frekvenčních odchylek.

Hele, že nekecám. Zde třeba navlíká čepičku s bambulkou plynovka z Kielu (a dispečer jí možná souběžně čte pohádku na dobrou noc).

Když se pak v celou hodinu potkají dvě elektrárny, z nichž jedna to rychle „zalomí“ a druhé se nechce vstávat, krátkodobý deficit v řádu vteřin či minut je na světě!

Ve čtvrthodinovém grafu samozřejmě běžný smrtelník nic nevykouká, ale my už ano! Vybaveni teorií „celé hodiny“ snadno nahlédneme, že téměř polovina z pohřešované výkonové ztráty by mohla jít za pomalým nájezdem PVE (877,4 MW).

Zbývá dohledat něco přes 1 000 MW (uff, to je fuška). A tady už budu trochu vařit z vody, totiž ze zeleného vodíku (sorry, já musel). Zjednodušeně řečeno lze říct, že tato elektřina odtekla do zahraničí. Zní to zdánlivě nelogicky, ale opět jde jen o další důkaz, že šedý je svět obchodu a barevný strom fyziky.

Podle obchodních toků mělo Německo na 21:45 nasmlouvaný čistý export ve výši 5,6 GW a na 22:00 ve výši 7 GW. Fyzikálně tam ve 21:45 teklo 4,5 GW. To samo o sobě není divné, protože elektřina běžně neteče přímo, nýbrž různými bypassy (podle toho, co zrovna síť dovolí). Důležité je, že obchod očekával zvýšení vývozu z Německa o cca 1,4 GW, a to se přesně stalo: Fyzikálně stoupl na 5,9 GW, protože to tak bylo naplánováno.

Mapa fyzikálních toků prozrazuje, že Němci navýšili export do Polska, Česka, Rakouska, Švýcarska i Norska a naopak mírně snížili import z Francie. Profily s Dánskem, Švédskem a Belgií zůstaly prakticky konstantní. Jen do Nizozemska se export trochu snížil. A ten divný skok mezi Nizozemskem a Belgií vysvětlit neumím, patrně však souvisí s fyzikálními a topologickými aspekty.

A tím máme hotovo. Těch něco málo přes 1 000 MW (nezapomínejme, že na začátku byla německá soustava v mírném přebytku) by totiž za normálních okolností byl zcela tolerovatelný deficit, který by úplně v pohodě vyrovnala běžná regulace. V kombinaci s protihlukovou ochranou a fenoménem „celé hodiny“ se to už však vysčítalo na oněch 3 200 MW. Detektivka končí, vrahem byl zahradník, the end!

Pokud máte pocit, že tímto článkem jsem se zařadil k alarmistům, nebudu vám na oplátku nadávat do bagatelistů a raději přidám ještě bonus, který zasadí incident z 24. března do náležitého kontextu.

Ve čtvrtek 10. ledna 2019 se ve 21:02 propadla frekvence kontinentální Evropy na 49,8 Hz. Příčinou byla kombinace zdrojových výpadků, „kukačkového“ fenoménu a poněkud kuriózní chyby v měření, která vedla k tomu, že německá PVE začala elektřinu spotřebovávat, místo aby ji dodávala. Výsledkem byl rolling blackout ve Francii a odpojování fabrik s odběrem 1 700 MW.

Pointa? Pád frekvence měřil 192 mHz, tedy v podstatě odpovídal tomu z 24. března 2026 (byť byl podstatně rychlejší). To už bourá názor, že v těchto případech „sa nič zvláštného nestalo“. Ale stalo sa, stalo, Kefalín!

Evropská síť provozovatelů přenosových soustav ENTSO-E přitom po incidentu v roce 2019 sdělila, že šlo o nejvyšší absolutní výchylku od roku 2006. Třináct let vládl v evropské energetice svatý klid a 50 Hz! A teď to srovnejte s aktuálními statistikami, které se pohybují v řádově vyšších počtech incidentů, a navíc vykazují systematický růst.

Kdo sleduje evropskou energetiku dlouhodobě, není překvapen a v tváři má nyní výraz Toma Sellecka alias havajského detektiva Thomase Magnuma. Když dvacet let investujete v podstatě pouze do nestabilních zdrojů, bylo by hodně zvláštní, kdyby se to neprojevilo na stabilitě celé soustavy.

Už je to skoro rok, co jedna z nejvlivnějších evropských oborových organizací Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) varovala před ubýváním klasických elektráren s „rotujícími masami“ a naopak boomem OZE. „Od Portugalska po Turecko dodává elektřinu kolem 6 000 velkých elektráren a statisíce větrných a solárních zdrojů,“ píše doslova v této tiskové zprávě. V důsledku se snižuje setrvačnost, tedy jakási přirozená stabilita sítě, a přibývají silnější a rychlejší frekvenční výkyvy.

VDE definuje tři kroky k udržení bezpečné a stabilní sítě:

1) Moderní měniče musí pomáhat se stabilizací sítě a nové technologie pokud možno nahrazovat systémové funkce klasických turbín.

2) Energetika musí projít kompletní digitalizací, a to včetně real-time dat a pokročilého řízení.

3) Provozovatelé přenosových soustav musí posílit koordinaci a společné plánování a řízení.

To všechno bude pochopitelně nějaký pátek trvat, nebude to zadarmo a na každém rohu narazíme na nějaký technický či politický zádrhel. Než nastane energeticko-klimatický ráj na Zemi (a já začínám dost pochybovat, že se něco takového do konce století stane) nezbývá nám než v maximální možné míře zachovat starou dobrou synchronní energetiku a věnovat zvláštní pozornost systémovým poruchám.

Jestliže síť dostává každý týden minimálně jednu „pecku“ ve 22:00 čistě kvůli protihlukové ochraně, tedy byrokratickému nařízení, a druhou občas i v 6:00 (když se větrníky zase mohou zapnout), je to za a) mimořádně příznivá okolnost pro souběh energetických jobovek (notabene když se již z podstaty „sbíhá“ s fenoménem „celé hodiny“) a za b) skvělý námět pro nejrůznější energetické sabotéry (kolem projela tleskající Vulkangruppe).

Asi netřeba připomínat, že právě ony souběhy jsou to, čeho se energetici nejvíce bojí (vzpomeňme na český blackout s pravděpodobností jedna ku třem milionům). Pokud by v úterý 24. března vypadla v Německu ještě nějaká rozvodna či větší elektrárna, mohlo být vymalováno, protože o moc vyšší deficit než těch 3 200 MW už prostě soustava vypružit nedokáže. Tím spíš, když má setrvačnost dětského autíčka…

Na úplný závěr si neodpustím jednu pouze nejedlou a druhou vyloženě jedovatou poznámku.

1) Fakt je potřeba vypínat větrník kvůli hluku přesně ve 22:00 a zase ho zapínat přesně v 6:00? Pomůže to někomu s usínáním a probouzením? Vůbec nezpochybňuji možné vlivy větrné energetiky na zdraví obyvatel dotčených obcí. Spíš jen nerozumím tomu, proč v této oblasti nelze uplatňovat určitou flexibilitu. Proč třeba nemají provozovatelé větrníků možnost vypínat zdroje mezi 21:55 a 22:05, respektive je zapínat mezi 5:55 a 6:05? Nikdo by neohluchl, a přitom by to významně přispělo ke zvýšení odolnosti a frekvenční stability celého systému!

2) Předpokládám, že i v Německu procházejí záměry na výstavbu větrných parků posouzením vlivů na životní prostředí EIA a že povinnost chránit dotčené obyvatele před hlukem vyplyne právě z těchto šetření. Gut, ale jak se potom vyrovnat s meteorologickým (a statistikami doložitelným) faktem, že větrníky vyrábějí více elektřiny v noci? Fakt má smysl stavět větrníky v místech, kde jim zákon neumožňuje vyrábět v nejpříznivějších časech? Obávám se, že tento přístup už zavání parafrází oblíbené cimrmanovské hlášky: Postavil si větrník. Ale foukal mu na něj vítr.

Rozloučím se jedním prostým, ale moudrým rčením:

Vítr není nepřítel – jen ukazuje, co drží a co ne.