W dzisiejszym świecie awaria sieci elektroenergetycznej nie jest tylko chwilową niedogodnością, ale problemem, który potrafi sparaliżować całe państwo, a pośrednio uderzyć także w globalne łańcuchy dostaw. Im bardziej skomplikowana i obciążona jest sieć, tym boleśniej odczuwa się każdą przerwę w dostawie energii. W większości krajów przywrócenie normalnej pracy po poważnym incydencie wciąż oznacza żmudne sprawdzanie infrastruktury, przełączanie linii, testy i stopniowe dobudowywanie obciążenia. Operatorzy wiedzą, że każda pochopna decyzja może doprowadzić do kolejnego wyłączenia, dlatego cały proces bywa ostrożny do granic możliwości – i zajmuje godziny.
Tutaj właśnie wchodzą Chińczycy, chwaląc się technologią, nad którą pracowali przez ostatnią dekadę, jest efektem współpracy uczelni, producentów sprzętu, państwowego operatora sieci oraz firm z branży automatyki. Według doniesień system jest w stanie wykryć uszkodzenie i zareagować w ciągu zaledwie 0,1 sekundy. Dla porównania, tradycyjne metody wymagają na to często kilku godzin.
Awaria sieci, której nawet nie zauważysz. Chiński system bezpieczeństwa robi coś, czego inni jeszcze nie potrafią
Opracowany przez Chiny mechanizm nie tylko izoluje uszkodzony fragment infrastruktury w mgnieniu oka, ale potrafi także wykrywać nieprawidłowości o bardzo małej skali, b– sięgające zaledwie stu miliamperów. Ta czułość ma kluczowe znaczenie we współczesnych, rozbudowanych sieciach, gdzie nawet drobna anomalia może uruchomić reakcję łańcuchową, prowadzącą do rozległej przerwy w dostawie prądu. Stanowi to ogromny postęp w stosunku do poprzedniego rozwiązania, które wdrożono w Chinach w 2022 roku. Tamten system, wykorzystujący algorytmy sztucznej inteligencji, potrzebował trzech sekund na reakcję. Obecna technologia jest więc pod tym względem trzydzieści razy szybsza.
Czytaj też: Bombowiec nowej generacji USA ma paskudny sekret? Chiny przeanalizowały B-21 Raider
Ważne, że nie jest to wyłącznie prototyp testowany w laboratorium. System został już zaimplementowany w rzeczywistej sieci i co ciekawe trafił na eksport do kilkunastu krajów. Korzysta z niego zarówno sektor energetyczny, jak i branża transportu kolejowego. Jak z kolei działa? Praktycznie tak, jak bardzo gęsta sieć czujników współpracujących z elektroniką mocy i automatyką zabezpieczeniową. Tam, gdzie klasyczne zabezpieczenia reagują dopiero na duże odchylenia prądu lub napięcia, tutaj analizowane są subtelne sygnały świadczące o tym, że w konkretnym fragmencie sieci dzieje się coś niedobrego. Wspomniane sto miliamperów w przemysłowej sieci przesyłowej nie wydaje się wielką wartością, ale w połączeniu z innymi parametrami potrafi zdradzić narastający problem dużo wcześniej, zanim przekształci się on w poważną usterkę.
Sama reakcja w czasie 0,1 sekundy ma znaczenie nie tylko dlatego, że jest trzydzieści razy szybsza od wcześniejszego rozwiązania. W dużych sieciach przesyłowych wszystko dzieje się lawinowo, bo przeciążona linia potrafi wyłączyć się w ułamku sekundy, a wynikający z tego wzrost obciążenia sąsiednich odcinków może spowodować ich kaskadowe odłączanie. Przez to im szybciej system zidentyfikuje źródło problemu i odizoluje je od reszty, tym większa jest szansa, że reszta infrastruktury pozostanie nienaruszona, a odbiorcy odczują co najwyżej krótkie przygaszenie świateł, a nie wielogodzinny brak prądu.
Niezauważalny z punktu widzenia użytkownika końcowego ułamek sekundy to w rzeczywistości wynik pracy całego łańcucha urządzeń: od inteligentnych przekaźników i czujników rozproszonych w wielu punktach sieci, przez lokalne sterowniki, aż po systemy nadrzędne, analizujące dane pomiarowe w czasie zbliżonym do rzeczywistego. To dowód na to, jak bardzo energetyka wysokich napięć przesuwa się dziś w stronę świata telekomunikacji i zaawansowanego przetwarzania danych. Sieć przestaje być tylko zbiorem linii, transformatorów i rozdzielni, a staje się złożonym, sterowanym cyfrowo organizmem. Jak jednak bardzo taki organizm jest narażony na ataki hakerskie? Tego nie wiemy.
Skala wyzwań stojących przed największą siecią energetyczną świata
Inwestycje w tak zaawansowane technologie nie są w Chinach przypadkowe. Tamtejsza sieć to największy tego typu system na globie, generujący około dwa razy więcej energii niż sieć w Stanach Zjednoczonych. Szacuje się, że w 2025 roku całkowite zużycie energii elektrycznej w Państwie Środka przekroczyło barierę 10 bilionów kilowatogodzin, a to akurat wartość większa niż łączne zużycie prądu w Unii Europejskiej, Rosji, Japonii i Indiach w roku poprzednim. Tak ogromna infrastruktura, zasilająca fabryki produkujące dla całej planety, musi działać niezawodnie, bo każda dłuższa awaria pociąga za sobą międzynarodowe konsekwencje gospodarcze.
Czytaj też: Chiny zamrażają prąd na pustyni Gobi. Ta rekordowa instalacja zmieni świat
Dodatkowo Chiny intensywnie rozwijają odnawialne źródła energii, budując gigantyczne farmy fotowoltaiczne i wiatrowe, monumentalne projekty hydroenergetyczne oraz nowe elektrownie atomowe. Integracja tych zmiennych źródeł z siecią to nie lada wyzwanie, ponieważ produkcja zależy od kaprysów pogody. Wymaga to niezwykle precyzyjnego i szybkiego zarządzania przepływami mocy. W takim świecie system reagujący w ułamku sekundy wydaje się nie tyle innowacyjnym dodatkiem, co wręcz niezbędnym narzędziem. Trzeba jednak zauważyć, że jego skuteczność w dużej mierze zależy od stanu i zaawansowania samej infrastruktury, do której jest podłączany.
Międzynarodowy wpływ chińskiej technologii
Fakt, że rozwiązanie trafiło już do kilkunastu państw, sugeruje, że może ono odegrać istotną rolę w podnoszeniu stabilności sieci na całym świecie. Dla krajów z przestarzałą infrastrukturą lub gwałtownie rosnącym zapotrzebowaniem na energię, skrócenie czasu reakcji z godzin do setnych części sekundy to po prostu jedna wielka rewolucja. Mowa bowiem o czymś, co może znacząco zmniejszyć straty ekonomiczne spowodowane blackoutami i zwiększyć odporność całego systemu na wszelkie awarie.
Czytaj też: Chiny wykręciły z węgla wyżyny opłacalności. Mniej emisji, więcej produktu z tej samej tony węgla
Chińscy inżynierowie zapowiadają, że doświadczenia zdobyte przy tym projekcie posłużą do budowy jeszcze inteligentniejszych urządzeń energetycznych. Biorąc pod uwagę tempo tych prac i skalę krajowych inwestycji, łatwo w to uwierzyć. W najbliższych latach możemy więc spodziewać się kolejnych nowości w zakresie energetyki właśnie z Chin.