Avrupa şebekesindeki 60 saniyelik gizemli darbe UPS'lere bağlandı

Avrupa elektrik şebekesinde yıllardır gözlenen ve her 60 saniyede bir tekrarlanan frekans düşüşünün nedeni bulundu. Alman araştırmacılara göre bu darbeden, kesintisiz güç kaynakları (UPS) ile enerji depolama sistemlerinin neredeyse aynı anda yaptığı otomatik testler sorumlu. Bulgular Nature Energy dergisinde yayımlandı.

Operatörlerin yıllardır çözemediği dakikalık ritim

Almanya'nın iletim şebekesi işletmecisi TenneT, birkaç yıldır frekansta çok düzenli düşüşler kaydediyordu. Olay gün saatinden ve hava koşullarından bağımsız olarak her dakika yaşanıyordu. Avrupa şebekesi 50 Hz nominal frekansta çalışır; üretim tüketimi aşarsa frekans yükselir, talep üretimi aşarsa düşer. Sapmalar küçüktü ve arz güvenliğini tehdit etmiyordu. Araştırmacılar yaklaşık 3 mHz'lik genliğin, yaklaşık 80 MW'lık eşgüdümlü bir talep değişimine karşılık geldiğini hesapladı.

Forschungszentrum Jülich'ten Dirk Witthaut liderliğindeki ekip, Köln Üniversitesi ve Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü ile birlikte kampüsteki 80'den fazla noktanın ölçümlerini inceledi. Belirgin sinyal, büyük UPS cihazları bulunan binalarda görüldü. Batarya yönetim sistemleri durum kontrollerini tam her dakikanın başında yapıyor ve bu da güç çekimini kısa süre artırıyordu. Tek bir cihazın etkisi önemsiz; ancak binlercesi aynı anda çalışınca toplam etki yüksek gerilim şebekesinde görülebiliyor.

Küresel bir olgu ve veri merkezlerinin payı

Benzer örüntü Avrupa, Kuzey Amerika, Avustralya, Güney Kore ve Güney Afrika dahil beş kıtada saptandı. İrlanda'da 2016-2021 arasında dakikalık düşüşlerin genliği yaklaşık 3 mHz'den 12 mHz'e çıktı; aynı dönemde veri merkezleri hızla çoğaldı. Bu tesisler 2022'de ülke elektrik tüketiminin yaklaşık yüzde 18'ini oluşturuyordu. Araştırmacılar ısı pompaları, klimalar ve akıllı beyaz eşyanın da benzer etki yaratabileceğini belirtiyor, ancak bunun kanıtlanmadığını vurguluyor.

Şebekede ani kesinti riski bulunmuyor. Ancak tekrarlayan yük değişimleri, özellikle hidroelektrik santrallerdeki türbinlerde mekanik aşınmayı artırabilir.

Çözüm yazılım güncellemesinde

Uzmanlara göre binlerce cihazı değiştirmeye ya da şebekeyi yeniden kurmaya gerek yok. Testleri rastgele dağıtmak veya küçük zaman kaydırmaları eklemek yeterli. Bulgulardan haberdar edilen bir üretici yazılım güncellemesi hazırladı; güncelleme incelenen tesislerden birinde darbelerin katı periyodikliğini ortadan kaldırdı, ancak güç çekimindeki ani sıçrama mekanizmasını tamamen gidermedi.