Czy aktywność Słońca ma wpływ na awarie energetycznych linii przesyłowych?

Jakość życia społeczeństw jest obecnie silnie uzalezniona od płynnych dostaw energii elektrycznej. Dr Anna Wawrzyńczak-Szaban z Zakładu Energetyki Jądrowej i Analiz Środowiska NCBJ wraz z zespołem badaczy z Uniwersytetu Matematyczno-Przyrodniczego w Siedlcach, AGH i Centrum Badań Kosmicznych PAN w pracy "Transmission Lines in Poland and Space Weather Effects" analizuje problem wpływu pogody kosmicznej na działanie linii energetycznych.

Geoefektywność zjawisk wywoływanych przez Słońce przejawia się między innymi wpływem na infrastrukturę energetyczną poprzez wyindukowane geomagnetycznie prądy (ang. geomagnetically induced currents, GIC). GIC mogą wywoływać zakłócenia w funkcjonowaniu infrastruktury energetycznej, np. poważnie zwiększając możliwość przegrzania się transformatorów. Badania powyższych związków prowadzone są nie tylko w krajach położonych na wysokich szerokościach geograficznych, lecz również na średnich, a nawet na niskich. Polskie linie przesyłowe są w wielu przypadkach dość wiekowe, np. ponad połowa z linii napowietrznych 220 kV będących własnością PSE Operator S.A. liczy ponad 40 lat. Branża wymaga daleko idących inwestycji. Z tego punktu widzenia interesujące jest sprawdzenie czy problem dotyczy również Polski.

Grupa polskich naukowców przeprowadziła analizę ilościową liczby awarii w elementach infrastruktury energetycznej południowej Polski, które mogą mieć związek ze zjawiskami pogody kosmicznej. Przeanalizowano dwa przedziały czasowe bardzo różnych poziomów aktywności słonecznej (SA) w trakcie 24-go cyklu aktywności słonecznej: w roku 2010 w fazie wczesnego wzrostu SA, w pobliżu minimum słonecznego i w roku 2014 w fazie maksimum słonecznego. Z ogólnej liczby awarii sieci elektrycznej wyodrębniono prawie pięć tysięcy awarii w 2010 roku i ponad dziesięć tysięcy w 2014 roku, które mogą być związane z efektami pogody kosmicznej. Okazało sie, że liczba awarii jest dwa razy większa w okresie styczeń – lipiec 2014 r. niż w 2010 r., co może wskazywać na zależność liczby awarii of faz cyklu słonecznego. Przedstawiony w pracy szybki wzrost liczby awarii sieci elektrycznych zbiega się w czasie (głównie z pewnym opóźnieniem) ze wzrostem aktywności geomagnetycznej odzwierciedlonym we wzroście zaburzeń pola geoelektrycznego odzwierciedlonych w GIC. Sugeruje to powiązanie z efektami pogody kosmicznej. Opóźnienie pojawienia się wzrostu liczby awarii sieci elektrycznych może być związane z pewnym skumulowanym efektem wynikającym ze stanów przejściowych i ich propagacji w sieci dystrybucyjnej. Przeprowadzona analiza sugeruje, że znaczące zjawiska pochodzenia słonecznego mogły mieć wpływ na wydajność linii przesyłowych w południowej Polsce w 2010 r. oraz w okresie styczeń – lipiec 2014 r.

Cały artykuł opublikowany w majowym numerze czasopisma Energies jest dostępny pod adresem: https://www.mdpi.com/1996-1073/13/9/2359