Avbrott i Indien kan vara ett förebud för resten av världen

Mer än 600 miljoner indier drabbades av veckans nätavbrott (se Hur strömavbrott i Indien en dag kan undvikas). Men det skulle vara ett misstag att tro att Indien är unikt sårbart för storskaliga nätfel. Den växande komplexiteten och beroendet av elnätet i både utvecklade och snabbväxande länder gör det svårare att uppnå stabilitet.

Stort misslyckande: Nedbrytningen av mycket av Indiens elnät tidigare i veckan lämnade uppskattningsvis 620 miljoner människor utan ström. Här går en man förbi kraftledningar i utkanten av Gauhati på onsdagen, under strömavbrottet.

Indien, i synnerhet, driver sitt elnät med ett mycket stort handikapp: otillräcklig kraft. Eftersom efterfrågan på el regelbundet överstiger utbudet, ransonerar nätoperatörerna ström genom att periodvis skära ner servicen i vissa områden. Situationen har förvärrats i år av en torrare monsunsäsong, vilket har fått nordliga bönder att köra pumpar och dra mer ström än vanligt.

Få, om några, länder lider av samma gapande obalans mellan kraftbehov och tillgänglighet. Men Indiens katastrof illustrerar farorna med att förlita sig på manuell kontroll av nätet när dessa system blir överbeskattade och mer komplicerade. För att göra näten runt om i världen mer tillförlitliga måste operatörerna införliva mer avancerad styrteknik, som kan hjälpa näten att återhämta sig efter störningar.

Alla komplexa interaktiva system är benägna att gå sönder. Du kan minimera risken, men du kan aldrig förhindra ett misslyckande, säger Arshad Mansoor, senior vice president vid Electric Power Research Institute. Att säga att orsaken till Indiens nätövergripande kollaps var att de hade mer belastning än generation är för förenklat.

Det kommer att ta månader att fastställa grundorsaken till misslyckandet i Indien, men Mansoor misstänker att det är något ganska vardagligt, till exempel ett misslyckat relä eller en nätoperatör som gör ett misstag. Nät i andra länder är utsatta för samma störningar, utlösta av händelser som fallande träd och generatorhaverier. Och när mer sol- och vindkraft ansluter sig till den genererande flottan, blir det ännu mer utmanande att upprätthålla nätstabilitet, eftersom dessa källor levererar ström intermittent. Även vattenbrist kan i allt högre grad hämma elproduktionen.

Nätoperatörernas primära funktion är att förutse belastning och att upprätthålla en jämn balans mellan krafttillgång och efterfrågan. Nätsignalen arbetar med en inställd frekvens – 60 hertz i USA och 50 hertz i Indien – och när utbud och efterfrågan faller ur synk kommer frekvensen antingen att sjunka eller stiga. I USA har nätoperatörer heta generatorer i beredskap för att öka strömmen för att hålla en nära jämn frekvens, men det är inte fallet när generatorer rutinmässigt är maxade.

I ett land i utvecklingsvärlden är det svårt att hålla 10 procent av produktionskapaciteten på beredskap när du kan använda den en gång i livet, säger Mansoor. Du använder inte generatorn, men du betalar fortfarande för den. Det är svårt att göra.

Fler tekniker för att hålla den frekvensen stabil växer fram. Sensorer som kallas fasmätenheter är designade för realtidsmätning av nätets frekvens och kan flagga potentiella problem. Nätoperatörer i USA använder i allt större utsträckning automation för att hantera efterfrågesvarsprogram som sänker förbrukningen hos stora energianvändare under högtrafik. Dessa typer av teknologier såväl som mikronät (se Microgrids Keeps the Power Local, Cheap, and Reliable ) gör elnäten mer tillförlitliga när fler förnybara resurser kommer online och väderrelaterade händelser, såsom värmeböljor, påfrestningsgenererande resurser.

Ändå råder det ingen tvekan om att orsakerna till Indiens strömavbrott har mer att göra med politik än teknik och ingenjörskonst. Rapporter från Indien tyder på att nordliga stater konsekvent har överdramat makten som svar på torrare väder under de senaste veckorna, men federala tillsynsmyndigheter disciplinerade dem inte av rädsla för att förlora politiskt stöd för det styrande partiet i parlamentet.

Även elpriset styrs, vilket har lett till en underinvestering i nätet. Det här är ett endemiskt problem, så det har inte gjorts tillnärmelsevis tillräckliga investeringar i överföring och distribution, säger David Dapice, ekonom vid Harvard Kennedy Schools Ash Center for Democratic Governance and Innovation. Kol, som levererar majoriteten av energin i Indien, kontrolleras också av ett statligt ägt företag, och det pågår en debatt om hur och om man ska utöka gruvdriften.

Konflikten mellan vatten och kraft, sett i Indiens blackout, kommer att bli mer akut när vädermönster förändras och snabbt växande ekonomier förbrukar mer vatten. En rapport från 2010 från World Resources Institute, en Washington-baserad miljötankesmedja, säger att ekonomisk tillväxt och befolkningstillväxt stressar sötvattensleverantörer i Indien, Malaysia, Filippinerna, Thailand och Vietnam. Med den snabba expansionen av termiska och vattenkraftverk och längre torrperioder kommer många länder i Asien och på andra håll att möta vattenrelaterade risker i kraftgenerering, sade rapporten.

Omfattningen av Indiens lidande av strömavbrott denna vecka är svår att förstå. Men det är lätt att se hur de nuvarande reglerna och bristen på investeringar i infrastruktur hämmar dess framsteg. Det är en läxa för oss alla.

Med ytterligare rapportering från Narayanan Suresh i Bangalore, Indien

Dölj