Факторы
В июле 2021 года Университет Техаса в Остине выпустил доклад «Хронология и события, связанные с отключениями электроэнергии в Техасе в феврале 2021 года», в котором делались следующие выводы:
- Все виды генерирующих технологий вышли из строя. Зимний шторм затронул все типы электростанций. Ни электростанции, работающие на природном газе, ни угольные электростанции, ни ядерные реакторы, ни ветровые и солнечные электростанции не смогли обеспечить ожидаемый уровень выработки электроэнергии;
- Прогнозируемый спрос на электроэнергию в период сильных зимних штормов был занижен. Самый экстремальный зимний сценарий ERCOT предполагал рост спроса примерно на 9,6 ГВт, что на 14% ниже по сравнению с тем, что произошло в реальности;
- Погодные модели не смогли точно предсказать время и серьёзность шторма и экстремально низких температур, вызванных проникновением полярных воздушных масс;
- Состояние энергосистемы резко ухудшилось в начале 15 февраля, что привело к отключениям электроэнергии. За сутки с полудня 14 февраля до полудня 15 февраля мощность генерации в сети упала примерно на 24,6 ГВт (или на 36% от пика потребленной мощности вечером 14 февраля).
- Электростанции указывали разные причины отключения в течение всего кризиса. Причины отказов электростанций включают в себя «проблемы, связанные с погодой» (30 ГВт), «проблемы с оборудованием» (5,6 ГВт), «ограничения поставок топлива» (6,7 ГВт), «перебои с передачей электроэнергии и подстанциями» (1,9 ГВт) и «проблемы с частотой в сети» (1,8 ГВт).
- Некоторые объекты генерации были недостаточно защищены от атмосферных воздействий: компании сообщили об уровне готовности к зиме, который оказался неадекватным фактическим условиям эксплуатации. Отключение или снижение мощности значительного количества газовых и угольных электростанций произошло при температурах, превышающих заявленные минимальные температурные показатели;
- Сбои в системе подачи природного газа усугубили проблемы с электричеством. Объекты по производству, хранению и распределению природного газа не смогли обеспечить в полном объёме топливо, требуемое электростанциям, работающим на природном газе. Добыча газа упала на 85% с начала февраля по 16 февраля, при этом до ⅔ перерабатывающих предприятий вышли из строя;
- Сбои в системе подачи природного газа начались до перебоев в подаче электроэнергии. За несколько дней до того, как ERCOT инициировал отключения электроэнергии, подача природного газа некоторым потребителям, включая электростанции, уже была сокращена;
- Некоторые критически важные объекты газовой инфраструктуры были включены в программу аварийного реагирования ERCOT. 67 объектов были включены одновременно в цепь поставок топлива для генераторов и в добровольную программу ERCOT Emergency Response Service.
- Запасы природного газа в хранилищах были ограничены. Подземные хранилища природного газа работали с максимальной скоростью отдачи, и запасы газа достигли беспрецедентно низкого уровня, что указывает на то, что система хранения была выведена на максимальную мощность.
Согласно данным авторов другого доклада Rooftop solar and the 2021 Texas power crisis, около 55% незапланированных отключений электроэнергии в Техасе было вызвано проблемами в газовой генерации.
Проблема была не только в недостатке генерирующих мощностей, но, что оказалось ещё важнее в тот момент — в подаче газа. Подробнее.
Отказ некоторой части газораспределительной инфраструктуры, не подготовленной к зиме, привёл к резкому повышению цен на газ. Когда начались отключения, они затронули и газокомпрессорные станции, что ещё больше осложняло ситуацию.
Некоторые критически важные объекты газовой инфраструктуры, как указано в отчёте выше, были включены системным оператором ERCOT в программу добровольного реагирования на чрезвычайные ситуации. Это значит, что эти объекты должны были отключить от сети, когда требовался сброс нагрузки. Это и произошло 15 февраля. При этом эти объекты сами представляют критическую важность для генерации. То есть эти объекты в том числе критически важной газовой инфраструктуры являются одновременно и потребителями электроэнергии. И в период нехватки электроэнергии, когда каждый объект этой инфраструктуры имеет критическое значение для сети, системный оператор сам отключает эти объекты как будто они являются ненужными потребителями.
В общей сложности поставки газа во время кризиса сократились на 85%.
Работа 22 из 176 газоперерабатывающих заводов была нарушена из-за холодов за два дня (!) до начала отключений электроэнергии, и это не было секретом для властей и представителей ERCOT. Исполнительный директор компании Vistra, крупнейшего производителя электроэнергии, за пять дней до начала отключений уведомлял руководителя Комиссии по коммунальным предприятиям Техаса о том, что компания не сможет удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, поскольку вскоре столкнётся с нехваткой природного газа на своих заводах.