ما هو الإظلام التام Blackout ؟

الإظلام التام Blackout

محتويات المقال :

ما هو الإظلام التام Blackout ؟

يُعد الإظلام التام Blackout من أكبر الأخطار التي تهدد الشبكة الكهربية، وتمثل حالة فشل الشبكة الكهربائية في الحفاظ على ثبات الجهد والتردد مما يؤدي إلى خروج كل وحدات التوليد من الخدمة ومن ثم انقطاع الكهرباء عن كل الأحمال أي على الدولة بأكملها. تتكون الشبكة الكهربائية من محطات توليد متصلة ببعضها البعض لتغذي الأحمال الكهربائية، وللمفارقة لا يوجد عنصر واحد من عناصر الشبكة الكهربية يمكنه أن يخزن الطاقة بمعنى أن الطاقة المولدة تُستنفذ دائما لحظيًا بشكل دائم، وبما أن سرعة انتقال التيار الكهربائي من المصدر للحمل تقارب سرعة الضوء. فلابد من استمرار التوازن بين الطلب والتوليد، فهناك طلب على الطاقة من ملايين المستهلكين ومن الالاف المصانع وفي نفس الوقت يجب على محطات التوليد توفير هذا الطلب لحظيًا وهذا ما يكسب نظم القدرة الكهربائية التعقيد الشديد، وبمجرد أن يختل هذا التوازن تسقط المنظومة كلها ويحدث الإظلام التام Blackout.

كيف يحدث الإظلام التام Blackout ؟

يجب التنبيه أولًا أن حوادث الإظلام التام ليست مجرد فصل جزء من الشبكة لغرض الصيانة أو لغرض جدولة الأحمال بل هي خروج كامل الشبكة الكهربائية عن العمل ولتبسيط ذلك دعنا نأخذ هذا السيناريو على سبيل المثال: ولنفترض مثلًا أنه في وقت من أوقات الذرّوة، حيث يعمل نظام القدرة الكهربائية تعمل على أقصى قدرة توليد ممكنة كما في فصل الصيف في المناطق العربية، ثم لسبب ما حدث عطل في محطة من محطات التوليد فتوقفت وخرجت من الخدمة فجاءةً. فعندما تخرج هذه المحطة يجب على المحطات الأخرى أن تعمل وبسرعة على توفير الطاقة اللازمة لتعويض النقص الناتج عن خروج تلك المحطة، ولكننا في وقت الذروة كما ذكرنا وكل الوحدات تعمل بأقصى قدرة ولا تستطيع أن تتحمل أي زيادة في الأحمال، وعندما يبدأ حدوث زيادة في تحميل المولدات تضطر نظم حماية هذه الوحدات إلى إخراجها من الشبكة حتى لا يحترق المولد فيزداد الوضع سوءًا، وقد تتوالى عمليات الخروج حتى نصل إلى حالة الإظلام التام.

أسباب حوادث الإظلام التام Blackout

في الحقيقة تختلف مسببات حدوث الإظلام التام باختلاف الموقع الجغرافي للدولة فمن أسباب حدوثه في المناطق الباردة هي العواصف الثلجية بينما موجات الحر في المناطق الحارة تُعد من المسببات التي تؤدي إلى فشل منظومة القدرة الكهربائية ومن العوامل الطبيعية المسببة للإظلام التام الزلازل والفيضانات وحرائق الغابات والصواعق. إضافة إلى العوامل الطبيعية السابق ذكرها، يتسبب البشر في حوادث الإظلام التام عن طريق الهجمات الإرهابية والحروب وأشهر حوادث الإظلام التام ترتبط دائًما بفترات الصيانة أو عمل مناورات خاطئة ، ومفهوم المناورة أن يتم فصل خط معين وتتوزع أحماله على خطوط أخرى بناءً على دراسة مُسبقة تؤكد تحمل هذه الخطوط للحمل الزائد المتوقع عليها ، وتؤكد أيضًا تحمل وحدات التوليد في بعض المحطات للتوزيع الجديد للحمل ، ولكن أحيانًا ونتيجة أخطاء كارثية في حساب تدفق القدرة يتم السماح بعمل المناورات ثم نتفاجأ بأن الخطوط أو وحدات التوليد لا تتحمل الحمل الجديد وتبدأ في الخروج بصورة متتابعة. السؤال الأهم الآن كيف يتم استرجاع الكهرباء بعد حوادث الإظلام التام؟

كيفية استعادة الشبكة بعد حدوث الإظلام التام Blackout

يجب أن تعرف أولًا أنك لكى تولد كهرباء فإنك تحتاج لكهرباء، بمعنى أنه بعد حدوث الإظلام التام فليس من السهولة أن تبدأ مرة أخرى في تشغيل محطات التوليد، لأن أي محطة لكى تبدأ في إنتاج الكهرباء فإنها تحتاج لقدرة كهربية قد تصل لعدة ميجاوات لمجرد بدء تشغيل مساعدات المحطة كالإنارة وأنظمة التبريد والمحركات والضواغط وأنظمة التحكم وبما أننا في حالة انقطاع تام للكهرباء فليس أمامك سوى طريقين لاستعادة الشبكة:

إما بتشغيل المحطات التي بها وحدات توليد ديزل خاصة بفترة الإظلام التام إذ تبدأ هذه الوحدات بالتوليد ذاتيًا، فتساعد في بدء تشغيل المحطة، ومن ثم يظهر إنتاج هذه
المحطة على الشبكة، فتستخدمه المحطات الأخرى في تغذية «أحمال المساعدات-Auxiliaries loads» بها.
أو يمكن في هذه المرحلة الاستفادة من الربط الدولي لتمرير كمية من الطاقة إلى الشبكة من إحدى الدول المجاورة تكفي لبدء تشغيل مساعدات محطات التوليد لكي تستطيع المحطات أن تبدأ بالتوليد.

أشهر حوادث الإظلام التام

في الرابع عشر من شهر أغسطس عام 2003 في الولايات المتحدة الأمريكية خرج من الخدمة ما يقارب 63 جيجا وات من الأحمال وتأثر 50 مليون نسمة من انقطاع التيار الكهربائي حيث فصلت 531 وحدة توليد و 400 خط نقل كهربائي والسبب في ذلك هو عدم استقرار الجهد في الشبكة الكهربائية نتيجة لنقص القدرة.

حادثة الإظلام التام في البرازيل وباراغواي: في العاشر من شهر نوفمبر عام 2009 توقف سد «إيتابيو-Itapiu» الكهرومائي على الحدود بين باراغواي والبرازيل فجأةً عن إنتاج 17000 ميجاوات من الطاقة، انتشرت الانقطاعات بسرعة عبر البلدين. بشكل مريب، جاء انقطاع التيار الكهربائي بعد يومين من نشر تقرير يشير أن انقطاع التيار الكهربائي البرازيلي السابق كان بسبب مجموعة من المخترقين أو الهاكرز. وذكرت مجلة «CBS» الإخبارية في وقت لاحق أن حادثة 2009 كانت أيضًا من عمل المخترقين، لكن وثيقة ويكيليكس دحضت هذا الادعاء في النهاية إذ تبين أن الأمطار الغزيرة والعواصف القوية هي السبب وراء حدوث دائرة قصر في الثلاثة المحولات الرئيسية وخطوط الجهد العالي وبالتالي خروج السد عن الخدمة بشكل كلي.