İspanya ve Portekiz’de enerji sistemi neden çöktü?

Pazartesi günü İspanya ve Portekiz genelinde milyonlarca insanı elektriksiz bırakan büyük çaplı elektrik kesintisinin nedenleri hâlâ tam olarak belirlenmiş değil. Ancak yetkililer, şu anda İber Yarımadası’nın %99’unda elektrik hizmetinin yeniden sağlandığını duyurdu. İspanya’nın kamuya ait iletim altyapı operatörü Red Eléctrica, ilk incelemelere göre olayın bir siber saldırıdan, insan hatasından ya da olağandışı hava veya atmosferik koşullardan kaynaklanmadığını açıkladı. Şirket, kesintinin olası nedenlerinden birinin “iki ayrı üretim biriminin devre dışı kalması” olabileceğini ve bunun da yenilenebilir enerji kaynaklarının doğasında bulunan oynaklıkla bağlantılı olabileceğini belirtti.

Uzmanlar, bu tür kapsamlı kesintilerin—olağanüstü ve seyrek görülmesine rağmen—elektrik sisteminin kendi güvenlik mekanizmasının bir parçası olduğunu vurguluyor. Elektrik şebekesinin istikrarlı şekilde çalışabilmesi için üretim ile tüketimin her an dengede tutulması gerekiyor; bu denge bozulduğunda hem kesintiler yaşanabiliyor hem de altyapı zarar görebiliyor.

Bu dengeyi sağlamak, sistem operatörünün sorumluluğunda. Operatörler, trafo merkezlerinden gerçek zamanlı olarak elektrik frekansı, voltaj ve yük gibi parametreleri izliyor. Üretim ile talep arasında ciddi uyumsuzluklar oluştuğunda, dengesizlikleri önlemek amacıyla şebekenin belirli bölümlerinde otomatik bağlantı kesilmeleri devreye giriyor. En ciddi durumlarda, bu koruma mekanizması tüm ağı etkileyebiliyor.

İspanya León Üniversitesi Maden Mühendisliği Fakültesi’nde elektrik mühendisliği profesörü olan Álvaro de la Puente Gil, İspanya Bilim Medya Merkezi’ne (SMC) yaptığı açıklamada, “Bu genel kesinti, sadece beş saniye içinde elektrik üretim kapasitesinin yarısından fazlasının kaybedilmesiyle gerçekleşti” dedi. Şebeke, bu ani dengesizliği dengeleyemeyince kendini korumak için hem iç bağlantılarını hem de Avrupa ağıyla olan bağlantısını otomatik olarak kesti.

Aynı üniversiteden bir diğer elektrik mühendisliği profesörü olan Miguel de Simón Martín ise şebeke dengesinin üç ana faktörle sağlandığını belirtiyor. Bunlar:

1. Yoğun ağ yapısı (meshed grid): Elektrik akışlarını şebeke boyunca eşit şekilde dağıtarak aşırı yüklenmeleri önleyen karmaşık hat ağı.

2. Ülkeler arası bağlantılar: İhtiyaç duyulduğunda komşu ülkelerden enerji ithal edilmesine ya da enerji ihraç edilmesine olanak tanıyan uluslararası enterkonneksiyonlar.

3. Mekanik atalet (inertia): Termik santrallerdeki büyük jeneratörlerin dönen parçalarında depolanan enerji. Bu jeneratörler, ani dalgalanmalara karşı tampon görevi görerek enerji dengesini sağlamaya yardımcı olur.

De Simón Martín, “İyi bağlantılı, güçlü enterkonneksiyonlara sahip ve çok sayıda senkron jeneratörü barındıran büyük bir şebeke daha kararlı olur ve arızalara karşı daha dayanıklıdır” diyor. İspanyol ana kara şebekesinin tarihsel olarak yüksek gerilimli hatlarla iyi örülmüş olması ve yüksek düzeyde senkron üretim kapasitesi sayesinde sağlam bir yapıya sahip olduğunu belirtiyor. Ancak zayıf noktası olarak da uluslararası bağlantı kapasitesinin düşük olması öne çıkıyor. Pireneler coğrafi engeli nedeniyle Avrupa ile enerji alışverişi kapasitesi, ülkenin toplam kurulu gücünün yalnızca %3’ü seviyesinde. Bu oran, Avrupa Birliği’nin 2030 hedefi olan %15’in oldukça gerisinde.

Yenilenebilir enerjinin İspanyol enerji sistemine entegrasyonu arttıkça, şebeke üzerindeki dengesizlik risklerinin de arttığı görülüyor. İspanya’nın Ulusal Entegre Enerji ve İklim Planı’na göre ülke, 2030 yılına kadar elektrik üretiminin %81’ini temiz kaynaklardan sağlamayı hedefliyor. Geçtiğimiz yılın sonunda yenilenebilir kaynaklar İspanya’nın kurulu kapasitesinin %66’sını oluşturuyordu ve toplam elektriğin %58,95’i bu kaynaklardan üretilmişti. Ana kaynaklar rüzgar, güneş ve hidroelektrik olarak sıralanıyor.

Ancak De Simón Martín, termik ve hidroelektrik santrallerin aksine, rüzgar ve güneş sistemlerinin mekanik atalet taşımadığını belirtiyor. Bu sistemler, şebekeye senkron jeneratörler yerine elektronik dönüştürücüler aracılığıyla bağlandığı için, ani denge değişimlerine tepki verme kapasiteleri daha düşük oluyor. Bu da genel sistemin dayanıklılığını zayıflatıyor. “Düşük uluslararası bağlantı kapasitesi ve yüksek oranda dönüştürücülerle bağlanan yenilenebilir enerji kaynaklarına sahip bir şebeke, günümüzde daha kırılgan ve dalgalanmalara karşı daha az tepki verebilir hâle geliyor” diyor.

Bir Daha Benzer Bir Kesinti Yaşanmaması İçin Ne Yapılmalı?

Uzmanlar, kısa veya orta vadede benzer bir olayın tekrarlanma olasılığının düşük olduğunu ancak sistemin dayanıklılığını artıracak önlemlerin acilen uygulanması gerektiğini belirtiyor.

Valencia Politeknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölüm Başkan Yardımcısı Manuel Alcázar Ortega, SMC’ye yaptığı açıklamada kısa vadeli bir çözüm olarak “düşük talep dönemlerinde fotovoltaik üretimin sınırlanarak, frekans dalgalanmalarına daha iyi yanıt verebilen, atalet sağlayan üretim türlerinin devreye alınması” gerektiğini söylüyor. Ayrıca, şebekeye frekans ve voltaj dengeleyicilerin entegre edilmesi gerektiğini vurguluyor.

Álvaro de la Puente Gil ise öncelikli adım olarak “Fransa ve diğer Avrupa ülkeleriyle elektrik bağlantılarının artırılması” gerektiğini belirtiyor. Mevcut sistemin daha esnek hâle getirilmesi, yenilenebilir enerji kaynaklarının oynaklığını dengeleyecek enerji depolama çözümlerinin çoğaltılması gerektiğini söylüyor. “Tüm bunlar yatırım, planlama ve güvenli bir enerji dönüşümü için net bir strateji gerektiriyor” diyor.

İspanya Başbakanı Pedro Sánchez ise Salı günü düzenlediği basın toplantısında, kesintinin başlıca nedeninin yenilenebilir enerji kaynaklarının yoğun kullanımı ya da Avrupa şebekesiyle zayıf bağlantılar olmadığını savundu. Ancak, hiçbir olasılığın da tamamen dışlanamayacağını belirtti. Hem İspanyol hükümeti hem de Avrupa Komisyonu, olayın nedenlerini araştırmak üzere soruşturma başlattıklarını duyurdu.