Z cyklu „Pisane przy świeczce” cz.2
Jest późna noc. Pozostali domownicy głęboko śpią. Jest więc najlepszy czas do spokojnej pracy i przemyśleń dla matki Polki. Chcę pisać kolejny tekst z cyklu „Pisane przy świeczce”. Przy komputerze stoi zapalona świeca. Zerkając z ukosa na jej płomień, wystukuję na klawiaturze kolejny tekst, pamiętając o tych, którzy mają mniej szczęścia ode mnie i wciąż pozostają w domach bez zasilania, a często również bez wody i ciepła.
Coraz częściej pada pytanie: Czy można uniknąć blackoutu?
Zainteresowanie mediów i niebagatelne koszty skutków blackoutów (czyli rozległych awarii sieci elektroenergetycznych), spowodowały rozpoczęcie badań tego tematu. Matematycy, fizycy i inżynierowie starali się zgłębić problemy narastającej liczby blackoutów.
Powstały odrębne teorie:
Teoria świadomej optymalizacji systemów opracowana przez prof. Doyle z California Institue of Technology mówi, że energetycy w sposób zupełnie świadomy i racjonalny decydują się skupić na zapobieganiu mniejszym i częstszym awariom linii przesyłowych. Duże blackouty zdarzają się, dlatego, że sieci elektroenergetycznych nie zaprojektowano w taki sposób, aby można im było zapobiec. Według tej teorii przyczyną blackoutów jest świadoma optymalizacja systemów elektroenergetycznych.
Teoria nieświadomego sprzężenia zwrotnego optymalizacji systemów opracowana przez zespól ekspertów z Oak Ridge National Laboratory w Tennessee przedstawia blackouty jako siłę w pętli sprzężenia zwrotnego, działającą na przestrzeni lat. Awarie sieci stanowią bodziec do podejmowania inwestycji w zakresie wzmocnienia przeciążonych systemów elektroenergetycznych, równoważąc co pewien czas naciski na maksymalizację zwrotu z inwestycji i dostarczanie energii elektrycznej po jak najniższych kosztach. Według tej teorii przyczyną blackoutów jest nieświadome sprzężenie zwrotne występujące w optymalizowanych systemach elektroenergetycznych, które są naturalną cechą tak budowanych systemów. W myśl tej teorii, to awarie sieci przyczyniają się do podejmowania decyzji o inwestowaniu w systemy elektroenergetyczne. Według tej teorii awarie są szansą, bo motywują do inwestowania w sieci energetyczne. Przypominają, o konieczności stałego ich modernizowania.
Teoria chaosu Nancy Kopellz Northeastern University w Bostonie i Roberta Wasbhburn z bostońskiej firmy konsultingowej Ajphatech oraz zespołu utworzonego przez Benjamina A. Carrerasa z Oak Ridge National Laboratory, Davida Newmana z University of Alaska i Iana Dobsona z University of Wisconsin przedstawia masowe wyłączenia typu blackout jako naturalny efekt funkcjonowania sieci elektroenergetycznych. Matematyczny model tego zjawiska można przyrównać do budowy zamku z piasku. Nie jeden z nas budował takie zamki i wie, że nie można budować ich w nieskończoność. Zwykle osiągają podobne rozmiary. Czasem uda się zbudować wyjątkowo piękny i duży zamek, używając jakiś przemyślnych rozwiązań. Ale w miarę dosypywania piasku, w pewnym momencie, część zamku zaczyna się osuwać, a kiedy próbuje się naprawić budowlę dodając więcej piasku, nagle zawala się cały jego bok. Z punktu widzenia matematyki, zamek z piasku osiągnął punkt krytyczny, w którym zachowanie staje się chaotyczne, zwiększa się częstotliwość lawin, a ich rozmiar odpowiada krzywej rozkładu potęgowego. Współczesne skomplikowane i rozbudowane systemy elektroenergetyczne, mimo zastosowanych nowoczesnych zabezpieczeń, zachowują się podobnie.
Autorzy tych teorii są zgodni co do jednego: blackouty są nieuniknione, a ryzyko ich powstania dotyczy wszystkich systemów elektroenergetycznych. We wszystkich wyżej wymienionych teoriach główną przyczynę awarii upatruje się w nadmiernym optymalizowaniu pracy sieci, świadomym lub nieświadomym niedoinwestowaniu infrastruktury systemów.
Na domiar złego nawet matematycznie udowodniono, że blackouty są nieuniknione, a częstotliwość ich występowania będzie rosła wraz z rozbudową sieci elektroenergetycznych.
Praktyka, niestety, też to potwierdza. 40lat wstecz zdarzał się jeden, najwyżej dwa blackouty rocznie. Obecnie na świecie występuje około kilkunastu. Największy miał miejsce w Indonezji i spowodował brak dostępu do energii elektrycznej u około 100 mln użytkowników.
Ryzyko powstania blackoutu dotyczy wszystkich systemów elektroenergetycznych.
Podstawowymi czynnikami wpływającymi na wystąpienie blackoutu może być: występowanie ekstremalnych warunków atmosferycznych, rozległość terytorialna systemu elektroenergetycznego, przesyły dużych mocy na duże odległości, mała gęstość sieci elektroenergetycznej, duża koncentracja mocy w elektrowniach, brak zróżnicowania surowców energetycznych wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej, brak rezerw mocy wytwórczych, brak rezerw zdolności przesyłowych, brak lub ograniczone możliwości korzystania z pomocy sąsiednich systemów elektroenergetycznych, zły stan techniczny urządzeń elektroenergetycznych, zawodność systemów informatycznych, telekomunikacyjnych, monitorowania i sterowania; niewłaściwa koordynację automatyk systemowych i zabezpieczeń, błędy ludzkie, działania wojenne lub ataki terrorystyczne.
Analizując funkcjonowanie przedsiębiorstw energetycznych w aspekcie teorii zarządzania, można stwierdzić, że występujące blackouty są dla przedsiębiorstw energetycznych nie tylko zagrożeniem ich prawidłowego funkcjonowania, przyczyną strat, chaosu i destabilizacji. Blackouty są jednocześnie źródłem informacji o najsłabszych elementach pracy infrastruktury elektroenergetycznej. Wymuszają podjęcie szybkich działań inwestycyjnych. Ze względu na ogromny wpływ opinii społecznej, mogą być mocną siłą rozwojową przedsiębiorstw energetycznych przy wykorzystaniu najnowszej, nawet kosztownej technologii.
Na całym świecie obserwujemy postępujące łączenie przedsiębiorstw energetycznych w większe organizacje. Gdy firma próbuje uczynić z działań skierowanych do wewnątrz (takich jak restrukturyzacja, redukcja kosztów główny element działania), to może zaniedbać koncentrację uwagi na otoczeniu oraz szansach i zagrożeniach z niego płynących. Wszelkie źródła sukcesu przedsiębiorstwa tkwią w jego otoczeniu. To z otoczenia czerpie się surowce, dochody, kapitały, zysk. Wynika z tego, że właśnie otoczenie przedsiębiorstwa powinno wyznaczać kierunek myślenia strategicznego. Stąd też wniosek, że działania skierowane do wnętrza przedsiębiorstwa powinny być zharmonizowane i podporządkowane strategii rynkowej; powinny z niej wynikać, a nie ją zastępować.
Jednocześnie przy okazji łączenia przedsiębiorstw, kiedy wydaje się, że uzasadniona ekonomicznie ekspansja doprowadzi do sukcesu rynkowego, czasem osiągnięcie efektu synergii jest bardzo trudne, ze względu na naruszenie integracji struktur, kultur organizacyjnych i systemów działania przedsiębiorstw. Ze względu na taki brak równowagi wiele fuzji kończy się niepowodzeniem.
Rozwój przedsiębiorstwa według teorii Koźmińskiego i Obłója odbywa się od stanów harmonii i stabilności, poprzez stany napięć, konfliktów i chaosu, ponownie do stanów równowagi itd. Stany nierównowagi i chaosu są przyczyną rozwoju i dają początek innowacjom i zmianom. Zdolność przedsiębiorstw do powracania do stanów równowagi, tworzy warunki dla rozwoju tego przedsiębiorstwa.
Każdy system musi mieć właściwe mu mechanizmy, które z jednej strony spełniają funkcje wzrostowe, z drugiej natomiast „pchają” system do równowagi. W przypadku przedsiębiorstw rolę takich mechanizmów spełnia zarządzanie sterujące między innymi dopływem informacji i wiedzy. Wiedza, rozwój nauki i techniki z jednej strony wywołują napięcia, wytrącają z równowagi i deregulują system, z drugiej zaś strony działają na zasadzie ujemnej entropii, porządkując go i organizując. Rezultatem tego jest dalszy, stabilny rozwój.
Bez owych mechanizmów wyrównawczych przedsiębiorstwo, niczym system zamknięty, nieskończenie dążyłoby do entropii i chaosu. Natomiast zdolność przedsiębiorstwa, poprzez jego funkcje zarządzania, do przechodzenia od stanów napięć do równowagi, dostosowywania się do zmian w otoczeniu i w swoim wnętrzu, umożliwiają mu zrównoważony rozwój.
Każda awaria sieci energetycznej niesie z sobą zagrożenie mienia, zdrowia i życia ludzi. Sama w sobie jest niewątpliwie wydarzeniem negatywnym: groźnym i kosztownym. Ale może wymuszać pozytywne i konstruktywne działania, motywować do podejmowania nowych rozwiązań i wyzwań, może jednoczyć i niezwykle silnie motywować ludzi. Dlatego MOŻE być SZANSĄ na LEPSZE.
I tego Państwu, sobie i polskiej energetyce szczerze życzę.
W połowie stycznia tego roku, po obfitych opadach śniegu, przy bardzo niskiej temperaturze i słabym wietrze, nastąpiły intensywne opady marznącego deszczu. Podobna anomalia pogodowa, miała miejsce podobno w 1968 roku, czyli aż 42 lata temu! Piękne, a zarazem straszne w swojej treści, zdjęcia oblodzonych urządzeń można zobaczyć na stronie internetowej przedsiębiorstwa energetycznego ENION S.A. Dokładny adres internetowy: http://www.enion.pl/pl/o_firmie/aktualnosci/galeria_18
Jak mocne i kosztowne konstrukcje i urządzenia należałoby instalować, by uchronić się przed ciężarem takiego lodowego żywiołu?! A może przez te 42 lata należało zakopać pod ziemię linie napowietrzne?
Odpowiedź na to pytanie będzie tematem następnego artykułu z cyklu „Pisane przy świeczce”.
mgr inż. Krystyna Baum absolwentka Politechniki Częstochowskiej, Politechniki Warszawskiej i Akademii Ekonomicznej w Katowicach. Pracownik energetyki od 1983 roku.
Krystyna Baum