Веерное отключение , также называемое ротацией или ротационным сбросом нагрузки , отключением роты , ротацией фидера или ротационным отключением , — это намеренно спроектированное отключение электроэнергии , при котором подача электроэнергии прекращается на неперекрывающиеся периоды времени в разных частях региона распределения. Веерные отключения — это крайняя мера, используемая электроэнергетической компанией , чтобы избежать полного отключения энергосистемы.
Веерные отключения являются мерой реагирования на спрос, если спрос на электроэнергию превышает возможности электроснабжения сети. Веерные отключения могут быть локализованы в определенной части электросети или могут быть более распространенными и затрагивать целые страны и континенты. Веерные отключения обычно возникают по двум причинам: недостаточная генерирующая мощность или неадекватная инфраструктура передачи для доставки электроэнергии туда, где она необходима.
Веерные отключения электроэнергии также используются в качестве стратегии реагирования на сокращение выработки электроэнергии сверх резервной мощности на электростанциях, неожиданно отключенных от сети.
Веерные отключения электроэнергии являются обычным или даже обычным ежедневным событием во многих развивающихся странах , [1] где мощности по производству электроэнергии недостаточно финансируются или инфраструктура плохо управляется. В хорошо управляемых системах с недостаточной мощностью отключения электроэнергии планируются, и графики публикуются заранее, чтобы люди могли их обойти. В плохо управляемых системах они происходят без предупреждения, как правило, всякий раз, когда частота передачи падает ниже «безопасного» предела.
Они имеют широкомасштабные последствия и могут повлиять на ожидания сообществ. Например, в Гане dumsor описывает широко распространенные ожидания периодических неожиданных отключений электроэнергии из-за веерных отключений.
В 2021 году Иран регулярно проводил масштабные отключения электроэнергии по всей стране. [2]
Летом 2024 года в июле правительство начало отключать электроэнергию на 4 часа в день, что повлияло на жилые дома и промышленные предприятия, несмотря на 40-градусную жару. [3] [4] При этом дефицит электроэнергии становится хуже, чем в худшем случае. [5]
Удаленные районы или районы, не имеющие доступа к электросети, наиболее уязвимы к проблемам с электроснабжением. [6] Районы, которым присвоен желтый и красный уровни опасности, подвержены веерным отключениям электроэнергии. [7] [8]
С 2007 года Южная Африка пережила несколько периодов веерных отключений, которые местная государственная энергетическая компания Eskom называет сбросом нагрузки . Первоначально это было вызвано тем, что спрос на электроэнергию в стране превышал предложение, и со временем ситуация усугубилась из-за старения энергетической инфраструктуры, плохого обслуживания и медленного завершения строительства новых электростанций. Недавно бывший представитель Eskom Сикхонатхи Мантшантш раскрыл, что широко распространенная коррупция в тендерах и саботаж энергетической инфраструктуры сотрудниками [9] [10] являются одной из основных причин продолжающегося сброса нагрузки. Это нанесло серьезный ущерб экономике ЮАР и сыграло большую роль в ограничении экономического роста страны.
Во время вторжения в Украину в 2022 году Россия провела многочисленные атаки на энергетическую инфраструктуру Украины . [11] [12] [13] [14] 23 октября в Киеве и области были введены веерные отключения электроэнергии . [15] [16] 25 октября во всех регионах Украины были введены веерные отключения электроэнергии. [17]
Летом 2023 года, когда страну поразила беспрецедентная волна тепла, правительство Египта объявило, что начнет плановое отключение электроэнергии во всех крупных городах на 1 час каждый день, пока волна тепла не закончится. Однако отключения продолжались и зимой и были увеличены до 2 часов в день. Летом 2024 года температура поднялась еще выше, и график изменился до 3 часов каждый день, и появились сообщения о незапланированных отключениях в Александрии, Каире и других городах, где некоторые места остались без электричества на 6 часов в течение 3 дней подряд.
Веерные отключения электроэнергии в развитых странах иногда происходят из-за экономических факторов за счет надежности системы (например, во время энергетического кризиса в Калифорнии в 2000–2001 годах ), [18] [19] или во время стихийных бедствий, таких как волны тепла . [20] В Калифорнии веерные отключения электроэнергии произошли в июне 2000 года, январе, марте и мае 2001 года, [21] и августе 2020 года. [22] [23] Энергетический кризис в Техасе в 2021 году включал веерные отключения электроэнергии, вызванные североамериканским зимним штормом 13–17 февраля 2021 года и отсутствием подготовки к зиме . [24] Североамериканский зимний шторм в конце декабря 2022 года привел к веерным отключениям электроэнергии в некоторых частях восточной части США. [25] [26] [27]
После землетрясения и цунами в Тохоку в 2011 году Tokyo Electric Power Company ввела веерные отключения . Зона обслуживания была разделена на пять блоков, а отключения проводились с 6:20 до 22:00. График с 15 по 18 марта 2011 года был следующим: [28] [29]
Нестабильный доступ к электричеству вызывает серьезные экономические проблемы для предприятий, которые несут расходы в виде потерянных ресурсов, сокращения клиентуры или сокращения производства, если электрооборудование (например, холодильное, осветительное или машинное) внезапно перестает работать. [30] Предприятия в районах, где регулярно происходят отключения электроэнергии, могут инвестировать в резервное электроснабжение , чтобы избежать этих расходов, но резервное электроснабжение само по себе является расходом, поскольку генераторы необходимо приобретать и обслуживать, а топливо необходимо регулярно пополнять.
Когда отключения электроэнергии запланированы заранее, их легче обойти. [31]
Скорость отключения электроэнергии может быть скорректирована таким образом, чтобы ни одно отключение не длилось дольше определенного предела. Например, в Италии PESSE ( Piano di Emergenza per la Sicurezza del Sistema Electrico, Аварийный план по безопасности национальной сети) не допускает контролируемого отключения электроэнергии дольше 90 минут. В Канаде отключения электроэнергии проводились таким образом, чтобы ни одна область не оставалась без электроэнергии более одного часа. [32] [33]
В некоторых странах генерирующие мощности хронически ниже спроса. [34] [35] [36] [31] Различные факторы могут помешать адекватным инвестициям в генерацию. [37] С другой стороны, генерирующие мощности могут временно снизиться ниже спроса из-за отключений электростанций [38] или потери возобновляемых мощностей из-за ослабления ветра [33] или уменьшения солнечного света. [39] Стихийные бедствия также могут резко сократить поставки, повредив электростанции. [37] Нехватка топлива делает некоторые типы электростанций бесполезными. [40] Промышленные аварии и плохое техническое обслуживание также могут вывести генерирующие мощности из строя. [41] [42] Конфликт может нарушить поставку топлива, [43] а также повредить или разрушить инфраструктуру генерации и доставки. [44] [17]
В электросетях, где производители электроэнергии получают оплату по гибкой рыночной ставке, поставщики электроэнергии иногда намеренно поддерживают генерирующую мощность на слишком низком уровне или имитируют аварии, которые отключают мощность, чтобы поднять цены. [45] [33]
Скачки спроса также могут вызывать отключения электроэнергии. Необычно жаркая [31] [46] или холодная погода [47] [48] [49] [32] может вызывать скачки спроса. Независимые системные операторы могут вводить веерные отключения электроэнергии в ожидании скачков спроса, основываясь на часто произвольных минимальных порогах резервов электроэнергии. [23]
В случае с Южной Африкой , непосредственной причиной веерных отключений электроэнергии является разваливающаяся и устаревшая инфраструктура, отсутствие технического обслуживания и предполагаемая коррупция в правительстве страны, возглавляемом Африканским национальным конгрессом, в управлении их основным поставщиком электроэнергии Eskom . [ необходима ссылка ]