Jak probíhal španělský blackout 28. dubna? Díl II.: málo tepelných zdrojů a jejich (ne)dostupnost

Španělská vládní komise A28 a operátor přenosové soustavy Red Eléctrica v půlce června vydali první dvě oficiální zprávy k celostátnímu výpadku elektřiny, který nastal 28. 4. 2025. Na jejich základě si jde udělat přesnější představu, proč k blackoutu došlo.

Oficiální zprávy ke španělskému výpadku:

• „Informe no confidencial del Comité de análisis 28-A“ od Vládní komise pro analýzu příčin elektrické krize z 28. dubna 2025 (dále komise A28)
• „Incidente en el Sistema Eléctrico Peninsular Español el 28 de abril de 2025“ od národního provozovatele přenosové soustavy Red Eléctrica de España (dále operátor sítě nebo REE)

Nejprve si vysvětlíme kontext a na jeho základě pak rozebereme časovou osu 28. 4.

Článek má tři části:

1. Přepětí a role španělských OZE
2. Málo tepelných elektráren a jejich limity
3. Kolísání sítě a průběh blackoutu

V prvním dílu jsme si řekli, jak přepětí ve Španělsku vzniklo a že při jeho regulaci tamní OZE mohly hrát jen omezenou roli. Hlavním nástrojem pro řízení napětí jsou ve Španělsku tepelné zdroje. A těch bylo 28. 4. v síti připojeno rekordně málo. Jak je to možné?

Proč mělo Španělsko málo tepelných zdrojů pro udržení napětí?

Španělský operátor sítě REE si den dopředu 27. 4. standardně objednal 12 bloků tepelných elektráren, které potřeboval na 28. 4. na podporu sítě. Proč tak málo? Jednak mu síťová analýza ukazovala, že to bude stačit, výskytu anomálií nic nenasvědčovalo. A jednak s tímto počtem fungoval několikrát už dříve a stačilo to. Tyto zdroje byly objednané, aby byly k dispozici na celých 24 hodin.

Po skončení regulérní aukce však večer 27. 4. z těchto dvanácti zdrojů nečekaně jedna elektrárna z technických důvodů vypadla. A byla zrovna v jihozápadní oblasti, kde je hodně fotovoltaiky.

REE tedy vypsal dodatečnou aukci na další blok v téže oblasti. V dodatečné aukci už ale soutěží méně zdrojů a stojí víc peněz. Náhradní, 12. zdroj se našel, ovšem neobjednal se na celý den, ale jen na nejkratší možnou dobu, kdy operátor přepokládal, že se bez něho neobejde. Tyto kritické časy si operátor nevymýšlí, stanovuje mu je analýza sítě.

Ta ukázala, že výkon 12. bloku bude potřeba do 9 hodin. Pak se tento dodatečný blok odpojil. V síti byl tou dobou klid a parametry byly v mezích, které nasazení dalšího zdroje nevyžadovaly. Provoz dvanáctého bloku by znamenal neopodstatněné náklady a pravidla umožňovala požádat o další zdroj jen v případě, že se síť dostane mimo stanovené meze.

To se stalo až při prvním větším zakolísání sítě ve 12:03 a REE mohl povolat nové tepelné zdroje. Potřeboval co nejrychleji jeden zdroj na jihozápadě, kde se zakolísání objevilo. Nejrychlejší tepelný zdroj, který byl v dané oblasti k dispozici, byl ale vypnutý a musel se nastartovat (byl to ten samý, který se vypnul v 9:00). Do 12:33, kdy nastal blackout, naběhnout nestihl.

Opět to nebyla chyba tohoto zdroje. Španělská pravidla totiž nevyžadují, aby zdroje držely „horkou zálohu“, tedy schopnost rychle nastartovat, pokud k tomu nebyly dopředu zarezervovány.

Pro regulaci napětí v celém Španělsku tak měl REE ve 12:03 k dispozici pouhých 11 bloků tepelných elektráren. Zatímco s 12 bloky už párkrát tento rok fungovat zvládl, 11 bloků zpráva A28 označuje jako neobvykle nízký počet. A i když to nikde není uvedeno, lze usuzovat, že takhle málo tepelných zdrojů ve španělské síti ještě nikdy nebylo.

Přečtěte si také Baterie při poskytování podpůrných služeb šetří miliony dolarů. Jak to dělají? Přečíst článek

Proč si nemohl operátor sítě rychle přivolat na pomoc další konvenční zdroje?

Limit byl dvojí:

1. Tržní – zdroje se na španělském trhu nevyplatilo provozovat,
2. Fyzický – zdroje nebyly k dispozici buď vůbec nebo ne dost rychle,

přičemž ten první má vliv na druhý.

1. Tržní limity pro španělské tepelné elektrárny

Princip klasického trhu se silovou elektřinou známe – levnější zdroje vytlačují z trhu ty dražší. A když se sejde nízká poptávka (tedy „malý trh“) a hezké počasí, zvládnou většinu dodávky pokrýt levné a dotované OZE a na točivé zdroje na trhu moc místa nezbyde.

A když nízké ceny trvají celý den, a část dne jsou dokonce záporné – tedy se tepelným zdrojům nevyplatí naskočit ani na pár hodin třeba v podvečer – tak raději úplně vypnou, nebo si naplánují údržbu a prostě nejsou v žádném ohledu k dispozici.

Pak je tu ale ještě trh služeb výkonové rovnováhy (SVR). Zde vybrané zdroje dostávají platbu za to, že jsou k dispozici pro podporu sítě, i když je cena silové elektřiny nulová nebo záporná. Přestože do sítě nedodávají nic, nebo jen technické minimum, pořád dostávají peníze za to, že jsou k dispozici a jsou-li opravdu využity, tak také odměnu za aktivaci.

Ale zatímco v ČR nebo v Německu na trhu SVR fungují dlouhodobé kontrakty, kde jsou zdroje a další podpůrná zařízení nasmlouvané na delší dobu, ve Španělsku se zdroje pro SVR nakupují jen na jeden den dopředu.

To je podstatný rozdíl a jedna z hlavních věcí, které komise A28 navrhuje změnit. Jak to fungovalo dosud?

Když ve Španělsku operátor potřebuje zdroje na podporu sítě, vyhlásí aukci s potřebným výkonem, lokalitou, rychlostí reakce a dalšími parametry. Zdroje, které se přihlásí a jsou vybrány, dostanou platbu za hodiny, kdy budou k dispozici pro vybranou službu (platba za připravenost). Důležité je, že v hodinách, kdy nejsou „objednané“ a ještě jsou záporné ceny, nemají zdroje bez dlouhodobého kontraktu žádný důvod zůstat připojené.

Druhá věc je, že v tomto režimu se zdroje z libovolných důvodů do aukce přihlásit vůbec nemusí. A pokud nehrozí krizový stav (ještě hodinu před blackoutem tomu nic nenasvědčovalo), tak operátor nemá žádný legální způsob, jak je povolat do služby.

Zdroje, které nejsou vybrány pro podpůrné služby, mají několik možností, co mohou dělat:

1. Když se vejdou na trh se silovou elektřinou, tedy nevytlačily je levnější zdroje, mohou dodávat do sítě. V takovém případě jsou okamžitě k dispozici, kdyby je operátor sítě potřeboval a vyhlásil novou aukci. To ale 28. 4. neplatilo, ceny byly nízké a trhu vládly OZE.
2. Mohou se točit naprázdno nebo alespoň zůstat horké, ale nedodávají elektřinu, nebo jen minimum. Služba pro operátora jim sice skončila, ale vědí, že za pár hodin zase poběží. Buď proto, že se na trh vejdou (např. večer zajde slunce a budou potřeba), nebo mají od operátora připravené další okno o pár hodin později. Pak jsou dostupné, jen jim náběh trvá jednotky až desítky minut.
3. Stejné jako 2, jen výrobce nemá zamluvené okno od operátora a je prostě jen dobrovolně připraven pro neobjednaný pokyn ad hoc. Řešení ad hoc pokynu bývá drahé a výrobci jeho vyslyšením kompenzují náklady na dobrovolnou připravenost. To je případ 12. bloku z předchozí kapitoly, který vypnul v 9:00, ale jinak byl připravený a mohl tak odpovědět na zavolání ve 12:03. Start trvající desítky minut v jeho případě sice nebyl dostatečný, ale nic rychlejšího nebylo k dispozici.

Když pro tepelné zdroje není během dne ani prostor na trhu silové elektřiny, ani si je operátor neobjednal, ani to nevypadá, že by mohly něco dostat z dobrovolného běhu naprázdno, nemají žádný důvod zůstávat on-line. Takže vypnou, případně si naplánují údržbu a pro operátora nejsou nijak dostupné.

Přečtěte si také Čím budeme regulovat elektrizační soustavu, až skončí uhlí? Zdroj Energy nest ukazuje cestu Přečíst článek

Když to shrneme, vidíme celou sérii tržních důvodů, proč operátor neměl k dispozici další zdroje:

1. Při nízké poptávce a hezkém počasí zvládly většinu silové elektřiny dodat OZE. V síti nebyla připojená žádná tepelná elektrárna, která by jenom prodávala elektřinu a nebyla zároveň objednaná na SVR.
2. Nízká poptávka a hezké počasí (vhodné pro výrobu OZE) bylo poměrně stabilní po několik dní. Šance, že si tepelné zdroje vydělají na trhu se silovou elektřinou, byly minimální.
3. Neexistují dlouhodobé kontrakty na podpůrné služby, takže když tepelné zdroje operátor nevybere v aukci na druhý den, za běh naprázdno nic nedostanou.
4. Zdroje, které si nevydělají ani na silové elektřině ani na poskytování podpůrných služeb, prostě vypnou.

Pak je tady ještě jeden nepřímý efekt. Dlouhodobé kontrakty služeb výkonové rovnováhy umožňují vstup na trh i pro nezdrojová zařízení, která pomáhají se stabilizací sítě – STATCOMy, synchronní kondenzátory, tlumivky, baterie…

Kdyby se ale taková zařízení chtěla uplatnit ve španělském režimu, musela by každý den v aukci SVR konkurovat velkým zdrojům. Za takových okolností do těchto zařízení nikdo neinvestoval. Ve Španělsku proto těchto zařízení najdeme minimum, provozuje si je sám operátor sítě a fungují mimo trh.

2. Technické limity tepelných elektráren 28. 4.

Vedle tržních principů jsou zde důvody technické, více než polovina paroplynových elektráren a téměř polovina jaderného výkonu byla úplně mimo provoz. To je podstatný faktor.

Jaderné zdroje, pokud by nebyly v údržbě nebo nedoplňovaly palivo, by totiž nejspíš byly online a rychle k dispozici, i když by točily skoro naprázdno a nikdo by si je neobjednal. Na rozdíl od plynových nebo uhelných zdrojů se je totiž málokdy vyplatí úplně vypínat. Provoz je levný a opětovné nastartování trvá několik dní. Údržbu si ale naplánovaly právě proto, že se očekávalo nízké zatížení a dlouhodobě nízké, nulové nebo záporné ceny. Podle některých zdrojů bylo několik jaderných bloků odstaveno čistě z ekonomických důvodů – vlivem nízké poptávky a stále rostoucího výkonu solárních a větrných elektráren. Něco takového bylo dosud velmi neobvyklé a možná se to stalo vůbec poprvé!

Dalších 8,3 GW plynových a uhelných zdrojů bylo mimo provoz kvůli poruše nebo její opravě. Pro blackout ale bylo podstatné, že se den předem porouchal zrovna ten jeden paroplynový blok v jihozápadní části, který měl původně běžet celý den. Jeho zástupce pak kvůli nákladům nebyl nasazen na celý den a v kritických chvílích jeho výkon chyběl, viz výše.

K těm nákladům - než Španělé zvládnou nová pravidla uvést do praxe, řeší to tím nejjednodušším způsobem - prostě si každý den koupí víc tepelných zdrojů nad rámec toho, co trh vyhodnotí jako nutné. To je ale samozřejmě pěkně drahé, tím spíš, mají-li tolik zdrojů odstavených nebo porouchaných a je nízká konkurence (zdravíme do Austrálie před zavedením baterií). Zatím to pro zákazníky vychází na 10 - 15 eur za MWh.

Další technická omezení se týkají tepelných elektráren, které v provozu byly.

Zpráva REE zmiňuje, že několik tepelných elektráren (tedy ne všechny) na požadavek pro snížení napětí (odběr činného výkonu) nereagovalo, jak očekával. To mělo podstatný vliv při snaze o snížení napětí bezprostředně před blackoutem (i když to byl jen jeden z mnoha faktorů), ale i dopoledne.

Tyto zdroje měly dynamicky a plynule regulovat napětí (funkce AVR, automatic voltage regulation). Místo toho ale menší „vlnky“ v napětí pomíjely a funkci spustily až když se hodnoty napětí dostaly výrazněji mimo meze. Ze zpráv není úplně jasné, jestli se takto chovaly jen 28. 4. nebo i dříve.

Nejméně jeden paroplynový blok se přitom choval kapacitně, tedy nejen, že jalový proud nemohl odebrat, ale sám ho do sítě posílal. Zde se jednalo o momentální chybu, v předchozích dnech podle zprávy A28 tento zdroj fungoval podle očekávání.

Tedy nejen, že z tržních důvodů bylo v provozu málo tepelných zdrojů pro řízení napětí a další byly úplně nedostupné, ale některé navíc nefungovaly, jak měly – i když s nimi v předchozích dnech nebyl problém. Řečeno jinak, jejich omezenou funkci, bdquo;lajdáctví“ dosud nikdo neřešil, protože v takto extrémních podmínkách síť nikdy nebyla.

Reálná schopnost tepelných zdrojů regulovat jalový výkon tak byla 28. 4. výrazně nižší, než REE předpokládal.

Svůj vliv na to mají jednak pravidla, která toto umožňují, resp. přesnou citlivost AVR nevyžadují, dodané množství Q neodměňují a odchylky netrestají. Všechny tyto nedostatky řeší stejná novela španělských pravidel pro provoz přenosové soustavy Procedimiento de Operación (P.O.) 7.4, která předepisuje regulaci Q pro obnovitelné zdroje (viz předchozí díl tohoto článku) a jejíž schválení dostalo prioritu až po blackoutu.

V konečné fázi těsně před blackoutem proto na tom byly tepelné elektrárny se schopností odebírat jalový výkon prakticky stejně jako fotovoltaika. Víc jalového výkonu už odebrat nemohly a některé ho do konce do sítě posílaly.

Přečtěte si také Jak zdraží vytápění domácností plynem a uhlím revize systému obchodování s emisemi CO₂? Přečíst článek

A co vodní a přečerpávací elektrárny?

Španělsko má několik gigawattů vodních a přečerpávacích elektráren. Nemohly ty nějak pomoct?

Přečerpávací elektrárny fungovaly skvěle celé dopoledne. Čerpáním vytvářely největší „spotřebič“ ve Španělsku. Tím pomáhaly zatěžovat síť, což, jak jsme si řekli na začátku, bylo důležité pro snižování jalového výkonu a přepětí. K jejich vypnutí došlo až ve vteřinách těsně před blackoutem, kdy začala padat frekvence a bylo potřeba síť naopak odlehčit.

Vodní elektrárny byly v podobné situaci jako tepelné zdroje. Spustit kvůli výrobě elektřiny se jim nevyplácelo, plýtvaly by vodou při záporných cenách. Při nízkém výkonu nemohly ani významněji přispět k regulaci jalového výkonu. Nebyly ani vybrány v aukci na podpůrné služby, a tak přes den zůstávaly na technickém minimu.

Jejich role ale byla zásadní při oživení sítě po blackoutu. Vodní a přečerpávací elektrárny byly vůbec první, které necelou hodinu po výpadku začaly do zhaslé sítě dodávat elektřinu.

Co mohl operátor sítě dělat mimo aktivace nových zdrojů?

Mezi 9:00 – 12:33 (blackout) měl operátor REE pro celé Španělsko k dispozici jen 11 tepelných zdrojů. Více si buď nemohl povolat nebo nestihly naběhnout. Jaké jiné nástroje byly dostupné?

Redispečink – snížení výkonu zdrojů v místech, kde se to síti nehodí a aktivace jiných zdrojů v oblastech, kde se to naopak hodí. Relativně jednoduchá operace má ale poměrně vysoké náklady, a to hned dvojí.

Zdroj, který byl ze „síťových“ důvodů ztlumen nebo vypnut, dostane finanční náhradu a zdroj, který ho jinde zastoupil, naopak dostane prémii. Redispečink se proto omezuje na nejnižší možnou míru. Zde jsme ho již zmiňovali se snížením výroby z fotovoltaiky o 579 MWh .

Vypínání a zapínání části vedení – ráno jsme viděli, že operátor sítě vypnul některá nevyužitá vedení, aby omezil generování jalového výkonu. Pak si tato vedení během dne zase připnul zpátky, protože širší vedení mu pomohlo tlumit náhlé kmity v síti, které se objevovaly dopoledne, ale hlavně v poledne těsně před blackoutem. Tato výhoda okamžité stabilizace sítě převážila nad dlouhodobou nevýhodou – zhoršováním přepětí.

Tlumivky – tlumivky jsou speciální cívky přímo připojované do trafostanic za účelem odebírání jalového výkonu ze sítě. Ve Španělsku jich je několik desítek, ale pouze několik z nich může dispečer na dálku ovládat. Ty stávající španělské mají navíc tu nevýhodu, že fungují pouze v režimu on – off (např. v ČR už máme tlumivky s plynulou regulací). Jejich přepínání je z pohledu stability sítě poněkud „humpolácké“, protože při jejich zapnutí nebo vypnutí se napětí snižuje nebo zvyšuje nárazově.

Až do prvního velkého zakmitání ve 12:03 byly téměř všechny španělské tlumivky zapnuté a nebyl důvod s nimi něco dělat. Když pak ale přišlo první větší zakmitání a došlo k rychlým propadům napětí v celé síti, řešil to REE zčásti právě střídavým vypínáním tlumivek.

STATCOMy, synchronní kompenzátory, baterie – obecně nezdrojová zařízení, která poskytují širokou a rychlou škálu podpory sítě, včetně řízení napětí a frekvence. Ve srovnání se zdroji to umí levně a oproti klasickým tlumivkám i citlivě. V tomto článku je však můžeme vynechat, protože ve Španělsku jich je pro tento účel jen minimum, často to jsou pilotní projekty, baterie neumí funkci grid forming a do zvládání událostí 28. 4. prakticky nepromluvily.

Jeden z podstatných důvodů absence těchto zařízení ve Španělsku jsme zmínili výše – chybí dlouhodobé kontrakty pro služby výkonové rovnováhy. Komise A28 vybízí k výrazně širšímu nasazení těchto zařízení, protože regulace s jejich pomocí je levnější a často i rychlejší než s pomocí tepelných zdrojů.

Pak tu máme přeshraniční vedení.

Přeshraniční vedení

Svou roli sehrála i poloha Španělska a jeho přeshraniční propojení. Španělsko leží na okraji Evropské sítě. Jediné propojení Španělska, a tím i Portugalska, se zbytkem Evropy je na severu na hranicích s Francií. Z toho vyplývají tři důsledky:

1. Citlivější reakce na různé frekvenční kmity. Když Evropou projde frekvenční vlna, na okrajích se projeví nejsilněji. Je to stejné jako u vody, tsunami na širém moři pocítíte mnohem méně než na pobřeží. Tento bod sehraje větší roli až těsně před blackoutem, vysvětlíme ve třetím dílu.
2. Snížení nebo zvýšení dovozu z Evropy ovlivní napětí ve španělské síti (méně nebo více zatížené vedení, viz předchozí díl článku). Ovšem na rozdíl od jiných zemí, třeba od ČR, si Španělsko tento výkon nemůže vyrovnat dovozem nebo vývozem přes jinou hranici, ale musí si vzniklý problém vyřešit v rámci své sítě.
3. A funguje to i naopak. Když zrovna Španělsko potřebuje pomoc zvenčí, jediné, co má pořádně k dispozici, je právě vedení přes Pyreneje. Portugalsko nehraje roli, jeho síť je ve stejné situaci jako španělská a vedení do Maroka má výrazně nižší kapacitu, takže jeho pomoc je omezená. Linky do Francie přitom mají kapacitu jen 2800 MW. To je vzhledem k instalovanému výkonu Španělska cca 130 GW velmi málo. Španělé to vědí a tato kapacita se má brzy navýšit.

Bod č. 2 se projevoval od samého rána, kdy se několikrát snižoval vývoz ze Španělska do Francie. Pokles dovozu jednak pokaždé zahoupal frekvencí (během dopoledne ale nešlo o nic zásadního), ale především snížil zátěž španělského vedení, a tím zvýšil jeho náchylnost na přepětí. Zároveň Španělsko v tu chvíli nemělo jiného „přítele na telefonu“, který by mu s tím pomohl (bod 3.) a muselo se o sebe postarat samo.

Máme tedy nízkou zátěž a nezatížené vedení, neustále „tlačící“ přepětí, vysoký podíl OZE s nastavenou funkcí „napětí sítě neřeš“, rekordně nízké množství běžících tepelných zdrojů s omezenou možností přepětí redukovat, žádné rezervní zdroje rychle k dispozici a relativně nízkou přeshraniční kapacitu. Třaskavá směs je připravena, ve třetím dílu si projdeme samotný blackout.

Pozn. red.: Vzhledem ke složitosti tématu a stále probíhajícímu vyšetřování mohou být informace v článku dále zpřesňovány.