V pondelok, 28.apríla 2025, krátko po poludní, nastal celkový výpadok [1] dodávky elektriny v celom Španielsku a následne v Portugalsku.
Netreba snáď hovoriť o tom, že dnešný svet stojí a padá na elektrine. Lenže nič si človek neuvedomí tak, ako keď o to náhle príde. Je rukolapné, že prestali fungovať počítače, svetlá, výťahy, elektrické konvice a automatické posuvné dvere. A tiež je pochopiteľné, aj keď nepríjemné, že sa začali zohrievať a rozmrazovať chladničky a mrazničky. Lenže niekde prestala tiecť aj voda z vodovodu, čerpaná elektrickými čerpadlami. Doprava náhle skolabovala, nielen kvôli nefungujúcim semafórom, ale aj kvôli nefungujúcim čerpadlám na čerpacích staniciach. Vlaky zastali uprostred polí, metrá bolo potrebné núdzovo evakuovať, letiská boli plné cestujúcich zo zrušených letov. Na mnohých miestach postupne vypadával mobilný telefónny signál - základňové stanice síce majú zálohové napájanie (obvykle akumulátorové batérie), ale to nie je neombedzené. Internet niekde nefungoval ani v kanceláriách podnikov, kde bežali zálohovacie generátory.
A to pritom nebola ani zima a ani noc.
Je ťažké v takejto situácii zachovať chladnú hlavu, keď sa človek ocitne v neistote, náhlom nedostatku informácií a obavách z blízkej budúcnosti. Podľa očitých svedkov bolo na madridských uliciach nevídané množstvo ľudí, mnohí z nich v panike nakupovali. Kolovali rôzne z prsta vycucané historky, niektoré z nich - napr. „zriedkavá atmosferická udalosť“ - dokonca prevzali aj relatívne seriózne spravodajské služby typu Reuters.
Dodávka elektriny bola obnovená vo väčšej časti Pyrenejského polostrova už v noci toho istého dňa a pred poludním nasledujúceho dňa už fugovalo 100% siete.
Napriek tomu tých niekoľko hodín určite znamenalo výraznú traumu pre všetkých zúčastnených. (Len tak mimochodom, nie, pôrodnosť sa náhle nezvýši [2] 9 mesiacov po podobných výpadkoch.) A to nehovoríme o následkoch na priemysel apod.
Bolo by veľmi zaujímavé diskutovať o našej pripravenosti na takéto situácie a aj o tom, aké lekcie sme si napríklad aj z tejto udalosti vzali. Sám neviem, ako by som sa mal zachovať, aké kroky urobiť, ako sa s chladnou hlavou pripraviť na bezprostrednú budúcnosť a ako sa vyhnúť panike a davovým efektom. Je mi jasné, že niektoré veci predvídané sú a sú urobené k nim opatrenia - napr. nemocnice majú zálohové generátory a vypracované núdzové postupy - ale o pripravenosti „širokých más“ mám pochybnosti. Lenže o týchto veciach v skutočnosti nič neviem, a tak radšej porozprávam o technickej stránke veci.
Väčšina podobných rozsiahlych výpadkov obvykle začína preťažením nejakej časti siete, napríklad kvôli náhlemu odpojeniu niektorého zo zdrojov trebárs pri páde stromu na vedenie (takto začal veľký výpadok severovýchodnej časti USA a časti Kanady v roku 2003 [3]). Aj napriek redundanciám v sieti pri nepriaznivej súhre okolností takáto udalosť dokáže preťažiť iné časti siete, ktoré sa začnú kvôli vlastnej ochrane odpájať, čo preťaží zvyšok... a tak dôjde ku kaskádovej udalosti, ktorá končí rozsiahlym výpadkom. Toto sa však tentokrát nestalo, v Španielsku na začiatku udalosti bol dostatok generovaného výkonu najmä vďaka slnečnému počasiu a veľkému počtu solárnych elektrární v strednom a južnom Španielsku, dokonca sa prebytok vyvážal do Francúzska a Portugalska.
Tak čo sa vlastne stalo? Priebeh udalosti nie je jednoduchý, a keďže ide o elektrinu, najprv si zopakujme stredoškolskú fyziku, žmurk žmurk.
Elektrická energia sa dodáva v zásade v dvoch podobách: jednosmerná, napr. z chemických zdrojov (batérie, akumulátory) a zo solárnych panelov; a striedavá, prakticky zo všetkých točivých generátov ako sú vo vodných a tepelných elektrárňach (k čomu patria aj jadrové elektrárne, ale trebárs aj elektrárne spaľujúce odpady). Jednosmerná tu bola ako prvá, a dlho to vyzeralo, že sa bude univerzálne používať, ale v slávnej „vojne elektrín“ zvíťazila striedavá vďaka jej nesporným technickým výhodám.
Tie výhody sú v podstate dve. Prvou z nich je práve to, že sa ľahko dá vyrábať točivými strojmi (generátormi), a naopak, ľahko sa ňou dajú točiť iné točivé stroje (motory). Najjednoduchší striedavý motor nie je nič iné ako tri cievky navinuté na vhodnom ráme (kostre, zvanej aj stator) a pripojené na trojfázový striedavý zdroj, čo vyvolá medzi nimi magnetické pole, ktorého smer sa točí rovnako ako sa mení napätie pripojené k tým cievkam. Stačí do takéhoto magnetického poľa vložiť kus kovu, a indukované vírivé prúdy nútia ten kus kovu sa točiť tak, ako sa točí to magnetické pole. A skutočne, tzv. asynchrónny motor má ako točiacu sa časť (rotor) viacmenej len železný valec, bez potreby k nemu privádzať elektrinu cez nejaké trecie kontakty.
Generovať jednosmernú elektrinu alebo naopak, točiť motorom jednosmernou elektrinou si vyžaduje na strane generátora (v tomto prípade zvanom dynamo) použiť nejaký zjednosmerňovač a na strane motora nejaký zostriedačnovač. Oboje sa dá urobiť tým istým mechanickým zariadením - tzv. komutátorom - čo je valec pozostávajúci z množstva plôšok - kontaktov, mechanicky spojený s točiacim sa rotorom, na ktorý sú z pevnej časti pritlačené kontakty (nazývané aj kefky, alebo uhlíky, keďže častokrát sú kontakty skutočne vyrobené zo zlisovaného uhlíka). Pri činnosti sa celá táto sústava opotrebováva: uhlíky je niekedy potrebné vymeniť a komutátor vyčistiť a prebrúsiť, častokrát však poškodenie tejto sústavy znamená koniec celého dynama alebo motora, pričom ostatné súčasti - mechanická kostra, ložiská, elektrické vinutia - majú obvykle omnoho vyššiu až takmer neobmedzenú životnosť. Rozvoj elektroniky koncom 20.st. umožňuje použiť elektronické usmerňovače v generátoroch (taký zdroj sa obvykle volá alternátor a jeho najväčšie použitie je ako zdroj elektriny v autách so spaľovacím motorom) a - čo je o rád zložitejšie a aj náchylnejšie na poruchy - elektronické komutátory (nazývané menič alebo striedač) v motoroch. Napriek tomu pre väčšie ako malé generátory a motory je ešte stále výhodnejšie sa vyhnúť „medzikusom“ a držať sa striedavej elektriny.
Druhou výhodou striedavej elektriny je možnosť ľahko zvyšovať/znižovať napätie pomocou transformátorov. Prenášaný výkon je súčinom napätia a prúdu, ak zvýšime napätie, tak znížime prúd, a ako hovorí zákon pána Ohma, čím menší je prúd, tým menšie sú straty kvôli odporu vedenia. Prívod k zásuvke, kde je napätie 230V a dá sa z nej odoberať 10A, t.j. dokopy 2.3kW, čo je zhruba tak rýchlovarná konvica a mikrovlnka dokopy, je medený vodič hrubý asi ako špageta. Prívod k bytu je hrubý ako niekoľko takých špagiet. Niekoľko bytoviek alebo dedina, kde sa tie špagety zbehnú, by už musela mať prívod hrubý ako noha, a tak sa tam privádza elektrina s vyšším napätím, 22kV. 22kV je napätie, ktoré by bolo nebezpečné rozvádzať pomedzi domy, a tak je na okraji dediny/sídliska transformátor veľký asi ako chladnička, transformujúci v pomere 100:1 (presnejšie 22kV/230V, predtým však napätie v spotrebiteľskej sieti bolo 220V a tam ten pomer 100:1 sedel presne). Takže k dedine/sídlisku priteká asi stotina prúdu než čo dedina/sídlisko spotrebuje a prívodný vodič môže byť hrubý ako palec. Ten pomer prierezov nohy a palca je trocha menej než 100:1; to je preto lebo to 22kV vedenie má ešte kvôli pevnosti aj vložku z ocele a kvôli cene je z hliníka a nie z medi, takže má trocha väčší odpor, navyše má aj väčšiu dĺžku, kilometre namiesto stoviek metrov.
22kV vedenia - typicky na jednoduchých stĺpoch, ale s väčším rozostupom jednotlivých vodičov od seba ako na dedinských 230V rozvodoch - sa zbehnú do jednej veľkej transformátorovej stanice na kraji mesta a takto spolu tvoria tzv. distribučnú sieť. V transformátorovej stanici, ako meno hovorí, sú ďalšie transformátory (plus aj iné zariadenia, jednak spínačového typu, čo sú obdivuhodné kusy strojárstva, druhak kompenzátory, ktoré spomenieme neskôr, treťak fajnové zariadenia na meranie, monitorovanie, ovládanie, telemetriu atď.) ktoré v zásade transformujú z 22kV na 220kV alebo 440kV. Toto je potom vedeniami na tých veľkých priehradových stožiaroch privádzané desiatky kilometrov do elektrární, a tieto vedenia spolu tvoria tzv. prenosovú sieť.
Avšak ako všetko na svete, ani striedavá elektrina nepredstavuje len samé výhody a sociálne istoty. V druhom diele nášho seriálu budeme hovoriť o jej nedostatkoch a problémoch.
