Výpadek elektřiny velkého rozsahu – blackout je v dnešní době reálnou hrozbou. Počátkem letošního listopadu se ocitl bez elektřiny celý Bngladéš. Podle půzkumu „The shape of power to come“ se v Evropě a Severní Americe se v roce 2030 zvýší pravděpodobnost blackoutu oproti současnosti o 46 procent.  Dnes už nejde o otázku, zda k němu dojde, ale kdy k němu dojde. Po roce 2000 se Česká republika ocitla na pokraji energetického kolapsu již dvakrát. Důvodem byly přetoky elektrické energie z obnovitelných zdrojů z Německa. Ty mohou způsobit plošný výpadek dodávek elektřiny velkého, pravděpodobně i přeshraničního rozsahu. Německé spolkové úřady se začínají obávat rozsáhlých výpadků energie. Odborníci varují před zimou na přelomu let 2017 a 2018, kdy je podle nich hrozba výpadků dodávek elektřiny pro střední Evropu a Německo nejpravděpodobnější. To nejsou výňatky z vědecko fantastického románu ale údaje z veřejně dostupných zdrojů.

Vedle ohrožení německými obnovitelnými zdroji se stále rozšiřují možné příčiny vzniku blackoutu v Česku. Experti z NASA varují, že brzy hrozí mimořádná sluneční bouře, která může způsobit vážné výpadky proudu. Velkou hrozbou jsou námrazy a silné větry, které mohou zlikvidovat mnoho kilometrů vedení přenosové soustavy, jako se tomu stalo počátkem tohoto roku ve Slovinsku. Příčinou může být nechtěná lidská chyba. Tak tomu bylo nedávno v Bangladéši. Stále více však může být příčinou blackout teroristický čin, ať již by šlo o kybernetický útok elektrizační soustavu resp. její řízení, nebo útok na jeden či více jejích prvků, například na transformovny přenosové nebo distribučních sítí. V dubnu 2013 zaútočil v noci neznámý útočník ruční střelnou zbraní na elektrickou stanici, která napájí významnou průmyslovou aglomeraci Sillicon Valley (USA). Oprava elektrické stanice a obnova provozu trvala 27 dnů. Dlouhodobému blackoutu se podařilo zabránit jenom díky vytvoření ostrovního provozu na postiženém území.

 Při totální závislosti naší civilizace na elektrické energii znamená jakýkoli větší a déletrvající blackout krizovou situaci nedozírného dopadu. Tento dopad je tím větší, čím je lidnatější oblast, kterou blackout postihl, a zcela nejhorší je v hustě obydlených městských aglomeracích a tam především na sídlištích s vysoko podlažními domy.

Zkušenosti z již proběhlých blackoutů v zahraničí v posledních cca 20 letech umožnily zpracovat celou řadu studií zaměřených na omezení důsledků přerušení dodávek elektrické energie. Důvodem jsou právě poznané nebo na základě poznání odhadované dopady blackoutu. Po výpadku elektřiny nastupuje velice rychle absolutní chaos. V relativně krátké době přestane fungovat vše, od průmyslu přes dopravu, komunikační sítě až po dodávku vody, tepla, razantně budou omezeny služby obyvatelstvu, některé nebudou fungovat vůbec. Svoji funkci přestane plnit kanalizace.

Přitom je úplně jedno, proč přestane elektrizační síť fungovat. Málokdo, kdo blackout nezažil, si dovede představit jeho důsledky. Dnešní občan vyspělé společnosti 21. století je zvyklý zmáčknout vypínač – a je světlo, otočí kohoutkem – teče voda, dokonce je i teplá, sedne k televizi či počítači a je hýčkán informacemi všeho typu, bez mobilního telefonu si připadá jako bezruký, v případě potřeby si zvykl na dostupnou obchodní síť 7 dnů v týdnu a 24 hodin denně, kam se přepraví jedním z aut stojících v jeho vytápěné garáži. To vše však najednou nebo v relativně krátkém čase zmizí.

Lidé budou hladovět, mrznout, umírat žízní, nebo na choroby šířící se při nedostatečné úrovni hygieny. Další nepřežijí nemoci či zranění, které nepůjde léčit či operovat. Nebudou k dispozici ani nezbytné léky. Dlouhotrvající výpadek proudu způsobí extrémně vysoké ztráty na životech.

Nesrovnatelně hůře na tom budou lidé staří a nemocní vyžadující nemocniční lékařskou péči. Nemocnice nejsou připraveny na provoz v případě dlouhodobého výpadku dodávek elektrické energie. A nejde jenom o zabezpečení lékařských výkonů, bude problém se zajištěním stravy. Pokud bude vůbec k dispozici nějaká voda, bude to voda pitná z cisteren, nedostatek vody podstatným způsobem zhorší hygienu. V nemocnicích nebude možné pro pacienty v zimním období zajistit teplo.

Vzhledem k tomu, že zahraniční zkušenosti z Evropy i jiných částí světa ukazují, že v případě blackoutu je v naprosté většině případů zasaženo větší území, většinou se jedná o přeshraniční blackouty na území několika států, lze předpokládat, že takovýto výpadek elektřiny postihne větší část nebo celé území České republiky. Proto by měla být zpracována a urychleně přijata celostátní koncepce ochrany před blackoutem obdobně jako tomu bylo v případě povodní.

V první řadě je však třeba řešit hlavní město Prahu, neboť ekonomické, politické, společenské a sociální dopady případného blackoutu v Praze budou značné s dopadem na celý stát. Hustota obyvatel je v Praze více než jedenadvacetinásobek zbylého území České republiky. Obyvatelé Prahy žijí převážně ve vysoko podlažních domech v sídlištních celcích. Praha se podílí 25 % na tvorbě HDP České republiky. Praha je hlavním městem České republiky, sídlí zde prezident, zákonodárné orgány, vláda, většina centrálních orgánů státní správy a zastupitelské úřady cizích států.

Proto si je třeba stále klást otázku, jak je město Praha připraveno či spíše nepřipraveno čelit hrozbě blackoutu. Dokud nezasáhly Prahu ničivé povodně v roce 2002, nikdo žádná protipovodňová opatření nezajišťoval, po nich se stala samozřejmostí. V případě blackoutu nečekejme, až udeří. Jeho dopad bude nesrovnatelně rozsáhlejší a děsivější, než tomu bylo u povodní v roce 2002.

V této souvislosti je třeba ocenit, že představitelé hl. m. Prahy uskutečnili v únoru tohoto roku štábní cvičení orgánů krizového řízení k procvičení činnosti orgánů krizového řízení, základních složek Integrovaného záchranného systému (IZS) a vybraných organizací při řešení simulace rozsáhlého výpadku dodávky elektrické energie na území hl. m. Prahy.

Z veřejně dostupného vyhodnocení uvedeného cvičení vyplývají rozporuplné závěry. Je chvályhodné, že byla akceschopnost orgánů hl. m Prahy, základních i ostatních složek IZS, vybraných subjektů kritické infrastruktury a dalších vybraných součinnostních organizací v dané situaci při reakci na plošný výpadek elektrické energie adekvátní. Na druhé straně za alarmující je třeba považovat stav, že v případě déletrvajícího výpadku dodávek elektrické energie na území Prahy je samospráva i státní správa hl. m. Prahy v současnosti bezmocná. To, že uvedená krizová situace není zvládnutelná složkami IZS, protože mnohonásobně překračuje jeho kapacitu, neohrozí jenom základní funkce Prahy, ale významně ochromí i řízení celého státu. Závěry pražského cvičení BLACKOUT 2014 konstatují, že v případě výpadku dodávek elektřiny na území Prahy se větší problémy dají očekávat po 5 hodinách a po 18 hodinách se situace stává kritickou. Z tohoto pohledu je třeba přijmout a samozřejmě zaplatit účinná opatření.

V případě dlouhodobého výpadku elektrické energie lze reálně uvažovat, že téměř 600 000 obyvatel Prahy, kteří jsou zásobováni vodojemy, do kterých je voda čerpána, by bylo v řádu několika hodin bez dodávek pitné vody, část z nich poměrně rychle po výpadku. Tyto vodojemy jsou zásobeny elektrickou energií z veřejné distribuční sítě a nejsou vybaveny záložními zdroji elektrické energie. Pravobřežní část Prahy by měla zajištěnu dodávku vody gravitačním způsobem, i když nelze stoprocentně tvrdit, že bez jakýchkoli výkyvů. Omezení či výpadek dodávek pitné vody se zvlášť projeví v nemocničních zařízeních, která jsou zásobována vodou čerpáním.

Z pohledu dodávek tepla na pravobřežní straně Vltavy je rozhodující, že Pražská teplárenská a.s. je závislá na dodávkách elektřiny pro systém nuceného oběhu zajišťujícího dodávky tepla a teplé vody pro koncové uživatele. Odhaduje, že v případě blackoutu by bylo na 260 tisíc domácností odříznuto od dodávek tepla. V ostatních oblastech HMP je pro zajištění tepla důležité topné médium a způsob regulace a řízení. V naprosté většině případů půjde o středotlaký plyn u větších zdrojů tepla a nízkotlaký plyn u lokálních topných zařízení v rodinných domcích a bytech s plynovým topením a ohřevem vody. Vzhledem k tomu, že řízení kogeneračních jednotek a moderních topných systémů je na elektřinu a že pro rozvod tepla se používají elektrická čerpadla pro nucený oběh tepla, bude území Prahy v případě blackoutu v podstatě bez dodávek tepla. Výjimku budou tvořit pouze lokality, domy nebo byty, kde jsou topnými médií pevná nebo kapalná paliva skladovaná v dostatečném množství a jde o přímotopy nebo na elektřině nezávislý rozvod tepla.

Pražská plynárenská Distribuce, a.s. provozuje regulační stanice a domovní regulátory, které zajišťují dodávky plynu většině konečných spotřebitelů, zejména domácnostem. Regulační stanice jsou automatické, proto obsahují velké množství elektroniky a řídicí systémy, které jsou bez dodávek elektřiny nefunkční. Dále zařízení pro regulaci obsahují elektricky ovládaná šoupata. Z uvedeného je zřejmé, že v případě blackoutu budou dodávky plynu do domácností přerušeny.

Připravenost nemocnic na území Prahy na dlouhodobý blackout je nedostatečná. Disponují sice záložními zdroji s různě možnou délkou jejich provozu, ale tyto záložní zdroje jsou schopné zajišťovat jenom výrazně omezené fungování nemocnic po časově značně omezenou dobu.

A co musí opatření, která budou čelit následkům dlouhodobého výpadku elektřiny v Praze, minimálně splňovat? Musí zajistit ty nejzákladnější životní potřeby, to je lidé musí pít, jíst a zahřát se. Musí umožnit akutní i dlouhodobou zdravotní péči. Musí zajistit ochranu před nákazami. Musí zajistit možnost nouzového volání z mobilních telefonů. Musí zajistit stálou informovanost obyvatel Prahy o vývoji situace. Musí zajistit dostatečné nouzové osvětlení ulic a centra, aby se předešlo rabování obchodů a rozmachu kriminality. Musí zajistit fungování odpadového hospodářství.

Myslím, že právě tyto problémy musí vyřešit aktualizovaná Státní energetická koncepce, kterou v dohledné době projedná vláda ČR, popřípadě opatření na ni navazující.

Pro realizaci pilotního projektu nalezli řešitelé pochopení u provozovatele čistírny odpadních vod České Budějovice ČEVAK a.s., kde byly nainstalovány veškeré, pro tuto situaci vyvinuté a potřebné, technické prostředky. Účastníci byli svědky, jak po simulované poruše v elektrické síti speciálně vyvinuté zařízení bleskově detekovalo a vyhodnotilo tuto poruchu, automaticky (za 0,2 sekundy) odpojilo čistírnu od sítě a převedlo napájení na zásobování elektřinou z místní bioplynové kogenerační stanice. Současně s tím byla odpojena zařízení s nižší prioritou tak, aby místní zdroj energie stačil zásobit předem stanovené důležité systémy.

Jihočeské krajské město má ode dneška zajištěno, že i v případě déletrvajícího blackoutu bude zásobeno pitnou vodou a jeho odpadní vody budou čištěny, a to nezávisle na vnější síti a bez potřeby nafty do náhradních dieselgenerátorových zdrojů. Zdrojem energie je zde čistírenský bioplyn. Vyvinutý a odzkoušený systém je nyní možné instalovat v distribučních soustavách všech větších měst, které disponují vlastní teplárnou. To odpovídá i záměru v připravované aktualizaci Státní energetické koncepce. Namísto střídavého vypínání celých čtvrtí („rotující blackout“, který zažili Japonci při nedostatku elektřiny po zemětřesení 11. 3. 2011) je možné automaticky, cíleně omezit spotřebu tak, aby mohly nezbytné spotřebiče zůstat v provozu ve všech domácnostech bez přerušení.

Rakouská bezpečnostní strategie počítá se vznikem regionů, které jsou například za válečného stavu schopny dlouhodobě fungovat z místních energetických zdrojů, jako je vodní a solární energie. Při této strategii se země rozpadá do sítě víceméně nezávislých energetických ostrovů. V historicky centralizovaných podmínkách ČR by jako nezávislé ostrovy fungovaly jen některé venkovské osady. Nejhorší situace je v Praze a většině velkých měst, která jsou závislá na vzdálených zdrojích a jejichž energetická infrastruktura může být překvapivě snadno narušena jak přírodní katastrofou, tak teroristickým zásahem. Zde je doporučení naprosto jednoznačné – jednotlivá města a kraje by měly definovat minimální přiměřené dodávky energií a na tomto základě určit kritickou infrastrukturu. Tato analýza jim ukáže slabá místa a rizika energetické sítě.

29.3.2014

New York – Ničivé následky mohla mít pro lidstvo silná sluneční erupce, jejíž účinky před necelými dvěma lety těsně minuly Zemi. Tvrdí to dnes zveřejněná studie amerických vědců, kteří možné dopady předloňské erupce přirovnávají k dosud největší geomagnetické bouři na naší planetě z roku 1859. Částice z erupce mohly těžce poškodit elektrickou síť na Zemi či zničit družice na oběžné dráze, uvedla agentura Reuters. 

Ke zmíněné masivní sluneční erupci došlo 23. července 2012, kdy byly do vesmírného prostoru vymrštěny miliony tun částic ze slunečního magnetického pole. Událost zaznamenal pozorovací vesmírný modul amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) Stereo a vědci spočítali, že kdyby k erupci došlo o devět dní později, zasáhla by plnou silou Zemi.

Hrozivý dopad na moderní technologie

“Kdyby zasáhla Zemi, zřejmě by se vyrovnala té z roku 1859, ale dnešní dopad by byl vzhledem k našim moderním technologiím hrozivý,” uvedla jedna z autorek studie Janet Luhmannová z kalifornské univerzity Berkeley.

Zatímco před půldruhým stoletím bouře známá jako Carringtonská událost zcela vyřadila z chodu telegrafní systém v celých Spojených státech, dnes by podle vědců mohla zničit elektrickou rozvodnou síť na celé Zemi či vážně poškodit družice putující kolem naší planety.

Ekonomové podle Reuters spočítali, že dopad magnetické bouře v této intenzitě by globální ekonomiku připravil o zhruba 2,6 bilionu dolarů (přes 52 bilionů korun).

Pokud by se v nejbližší době opakovala stejná erupce, jakou Země zažila v září 1859, ochromila by satelity na oběžné dráze, vyřadila by z činnosti GPS navigaci, znemožnila by rádiové vysílání. Energetické sítě by zkolabovaly a Země by se ponořila do tmy na celé týdny.

K podobným údajům došla i známá Kapppenmanova zpráva, kterou v roce 2010 vypracoval John Kapppenman z Oak Ridge National Laboratory. Podle těchto zpráv bychom prý vzniklé škody napravovali celé roky, pokud by se civilizační centra nezhroutila kompletně. Podle expertů by došlo k poškození spousty přístrojů a hlavně k rozvrácení rozvodné elektrické sítě, což by mohlo mít nedozírné následky.

Kapppenman odhaduje, že by Spojené státy přišly nejméně o jednu desetinu, tedy cca 300 transformátorů velmi vysokého napětí (EHV, extra-high-voltage), každý v ceně několika milionů dolarů. Pravděpodobně by zemřelo dost lidí, ať už v důsledku technických poruch anebo chaosu, který by to jistě vyvolalo. Velké obavy panují především kolem zásobování vodou, které je dnes do značné míry závislé na elektrickém proudu. Několik let bez proudu by prý v USA bylo 130 milionů lidí. V rámci sebezpytování po 11. září se ve Spojených státech zabývají i zranitelností elektrické rozvodné sítě a postupně zvyšují její odolnost, což pomůže nejen vůči teroristům, ale i při geomagnetické bouři. Potrvá to ale ještě celé dlouhé roky. Jinde ve světě na tom budou spíš hůř než líp. Na druhou stranu, lidé jsou vynalézaví a mají vypiplaný smysl pro přežití.

Epilog v tomhle příběhu není na pořadu dne. Slunce je dál ohromnou koulí rozžhavené plazmy, se svojí náladou a vrtochy, a lepší to nebude. Nejspíš nedokážeme přesně předpovědět, kdy udeří příště. Pete Riley z Predictive Science Inc. letos v únoru publikoval v časopisu Space Weather solidně podložený odhad, podle něhož Zemi zasáhne geomagnetická bouře rozsahu Carringtonovy události během příštích 10 let s pravděpodobností 12 procent. To jsou dost znepokojivá čísla a řada z nás se toho nejspíš dožije. Jak to asi zvládneme?

Redakce

TAG: Energetickou katastrofu