Eine stabile Stromversorgung bleibt ein schmerzhaftes Thema für die Menschheit, und nicht nur die Entwicklungsländer leiden unter Unterbrechungen und plötzlichen Stromausfällen. Zum Beispiel belegten die Vereinigten Staaten 2019 in der Liste der 20 Länder mit der höchsten Qualität der Stromversorgung den letzten Platz hinter Bahrain, der Slowakei und Kasachstan. Russland hat nicht einmal diese Top 20 erreicht. In diesem Beitrag haben wir uns daher entschlossen, über Stromausfälle, Unfälle und ungeplante Stromausfälle sowie deren Folgen für normale Einwohner und Unternehmen zu sprechen.
Strom ist heute die wichtigste Ressource. Wir erkennen dies, wenn wir eines Tages feststellen, dass wir ohne Strom kein Wasser, keine Wärme, keine frischen Lebensmittel, keine Verbindung zur Außenwelt zu Hause haben und es keinen normalen Verkehr und keine normale Beleuchtung in der Stadt gibt. Dies ist ein sehr unangenehmes Bild für einen normalen Menschen, und für Unternehmen und Industrieunternehmen gibt es auch kolossale Verluste. Man könnte einwenden und sagen, dass geplante Ausfälle und Unfälle nicht so häufig auftreten, aber die Weltstatistik widerlegt dies.
Statistik der Stromausfälle in Russland und weltweit
Nach Angaben der Interregional Distribution Grid Companies (IDGC) der Russischen Föderation lag die Anzahl der Stromausfälle, die nicht allein im Zusammenhang mit geplanten Reparaturen und Modernisierungen von Stromnetzen in Russland im Jahr 2017 standen, in einigen Regionen über 20.000. Dies sind etwa 55 Ausfälle pro Tag, obwohl sie geografisch verstreut sind über die Weite des Landes. Umgerechnet in den "metrischen Bereich" von Stromversorgungsnetzen, beispielsweise im IDGC-Zentrum und in der Wolga-Region, sind dies 108,29 Ausfälle pro 1.000 km Versorgungsnetze (oder 29.368 Ausfälle pro Jahr).
Die COVID-19-Epidemie in diesem Jahr hat die Situation nicht verbessert: Während der Zeit der Selbstisolation verbrachten die Menschen mehr Zeit zu Hause, wodurch die Belastung des Stromnetzes zunahm, was zu Unfällen und Stromausfällen führte. Allein in der Region Moskau stieg die Zahl der Notfälle im April 2020 um 42% (490 Fälle im Jahr 2020 gegenüber 345 im Jahr 2019). Die Epidemie erschwert auch die Instandhaltung von Netzen und die Bekämpfung von Unfällen aufgrund der Sorge um die Gesundheit des Personals und der Verringerung der Zahl der für die Zeit der Selbstisolierung diensthabenden Elektrotechniker. Und dies geschieht auf der ganzen Welt - insbesondere im März und April erschienen Nachrichten dieser Art auf Bloomberg.com und in den britischen Medien.
Die wirtschaftliche Situation im Land hat nicht weniger Einfluss auf die Häufigkeit und Intensität der Abschaltung. Laut Daten für 2019 treten daher aufgrund von Stromausfällen in Südafrika regelmäßig „geplante“ Ausfälle auf, die tatsächlich mit der Energiekrise und der Unfähigkeit von Erzeugungs- und Netzunternehmen verbunden sind, die Bedürfnisse der Bevölkerung und der Industrie vollständig zu befriedigen. Infolgedessen ging das BIP des Landes zurück (um 3,1% im ersten und um 0,6% im dritten Quartal), Minen - ein wesentlicher Teil der Wirtschaft des Landes - waren im Leerlauf, ebenso wie Verkehrsprobleme und eine verschärfte politische Situation.
Im wirtschaftlich stabileren Deutschland hingegen führte die aktive Nutzung von "grüner" Energie dazu, dass die durchschnittliche Abschaltzeit pro Nutzer und Jahr von 15,0 auf 13,9 Minuten (über 7%) abnahm und weiter sank. Dies ist jedoch nicht verwunderlich, da Deutschland eines der Länder mit der stabilsten Stromversorgung ist.
Die Hauptursachen für die Notabschaltung
Um die Ursprünge dieser Statistik zu verstehen, sollten das Stromversorgungssystem selbst und die darin enthaltenen Unfallursachen berücksichtigt werden.
Strom wird in Kraftwerken verschiedener Typen erzeugt, die sich sowohl aus Sicherheitsgründen als auch aufgrund des Standorts der erforderlichen Ressourcen in großer Entfernung vom Verbraucher befinden können. Diese Energie wird dann über Hochspannungs-Transitnetze zu Umspannwerken und Transformatorstationen und über Verteilungsnetze zu direkten Verbrauchern geleitet. Die Gesamtlänge dieser Netze im ganzen Land beträgt Zehntausende von Kilometern, und ein Unfall an einem größeren Hub bedeutet, dass der Endverbraucher die Chance hat, ohne Strom zu bleiben.
Es versteht sich, dass die Ursachen von Unfällen und Unterbrechungen nicht nur "mechanische" Auswirkungen sein können, sondern beispielsweise auch ein starkes Ungleichgewicht zwischen der Erzeugung und dem Verbrauch von Elektrizität in einer bestimmten Region. Aufgrund eines solchen Ungleichgewichts kann es zu einer Verringerung der Frequenz des Stroms im Netzwerk und seiner Spannung kommen, was zu einem Ausfall der Automatisierung an Umspannwerken führt.
Bedingt können die Unfallursachen in verschiedene Typen unterteilt werden:
- ein starker Anstieg des Stromverbrauchs - ein zu aktiver Einsatz von Klimaanlagen im Sommer und elektrischen Heizgeräten im Winter kann das Stromnetz überlasten und das gleiche Ungleichgewicht verursachen, das zu Unfällen und Ausfällen im System führt;
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Das größte Ergebnis von Stromausfällen wird als Stromausfall angesehen, dh als massiver Stromausfall in einem relativ großen Gebiet mit einer erheblichen Abdeckung der Benutzer.
In Russland kommt es nicht oft zu großen Stromausfällen, aber unter den bekannten ist der Unfall im Wasserkraftwerk Sayano-Shushenskaya zu erwähnen, der im August 2009 aufgrund der Ermüdung und Zerstörung von Metallstrukturen stattfand und zu einer kurzfristigen Stilllegung einer Reihe von Industrieunternehmen in Sibirien und einem Mangel an Stromversorgung in mehreren Siedlungen führte Regionen des Landes.
In den Vereinigten Staaten war einer der größten Stromausfälle die "Nacht der Angst" in New York im Juli 1977, als ein Blitz während eines heftigen Gewitters mehrere Umspannwerke am Ufer des Hudson gleichzeitig traf und die Stadt fast einen Tag lang stromlos war. Dieser Stromausfall erhielt seinen Namen nicht wegen der Abschaltzeit (gegen zehn Uhr abends), sondern wegen der Unruhen und Plünderungen, die die Stadt erfassten. Interessanterweise fand am selben Tag, dem 13. Juli, bereits 2019, ein weiterer großflächiger Stromausfall in der Stadt statt, jedoch ohne solche katastrophalen Folgen.
Die Ursachen für Unfälle und Stromausfälle sind manchmal harmlos genug. In Florida beispielsweise wurde ein Stromausfall und eine Verzögerung von fast 40 Minuten bei einem großen Baseballspiel durch ein Vogelnest verursacht, das in ein örtliches Umspannwerk fiel. Im Mai dieses Jahres stieg eine Schlange in einem Umspannwerk in Green County, Tennessee, in einen Leistungsschalter und ließ keinen Strom zurück. 000 Verbraucher.
Auswirkungen auf die Stromverbraucher
Lassen Sie uns von lustigen (und nicht so) Fällen schwerer Unfälle und Stromausfälle zu ihren Konsequenzen für die Verbraucher übergehen, die nicht mehr als lustig bezeichnet werden können. Für den Durchschnittsbürger des Landes kann ein kurzfristiger Stromausfall eine unangenehme Überraschung sein, wodurch beispielsweise ein Smartphone, ein Laptop oder ein Tablet entladen wird und Lebensmittel im Kühlschrank auftauen. Es ist viel schlimmer, wenn vor dem Herunterfahren ein starker Stromstoß auftrat und zu Hause keine automatischen Schalter installiert sind, die dies kompensieren können. In den Folgen können Sie dann ausgebrannte Haushaltsgeräte und Elektrogeräte hinzufügen, deren Austausch und Reparatur viel mehr kosten.
Für Unternehmen und Produktion sind die Folgen in der Regel weitaus schwerwiegender: Unternehmen verlieren den Zugriff auf ihre Dokumente und Datenbanken, werden in die "Cloud" oder einfach in digitaler Form übertragen, die Netzwerkinfrastruktur und die Kommunikation mit Servern werden getrennt, Reputationsrisiken und Probleme mit Kunden entstehen. Es ist unmöglich, einen Vertrag rechtzeitig zu unterzeichnen oder Geld in Finanzsoftware zu überweisen. Noch schwerwiegender sind die Folgen für sozial wichtige Bereiche, beispielsweise für die Medizin.
Das US-Energieministerium schätzt, dass Verluste durch Unfälle und Stromausfälle die Wirtschaft des Landes jährlich 150 Milliarden US-Dollar kosten. Wie werden diese Zahlen erhalten? Sie bestehen aus individuellen Verlusten für Unternehmen und Bürger. Für ein mittelgroßes Rechenzentrum kostete beispielsweise jede Minute Ausfallzeit im Jahr 2016 fast 9.000 US-Dollar, dh ein Tag ohne Strom aufgrund eines großen Stromausfalls würde mehr als 12 Millionen US-Dollar kosten!
In der Produktion sind diese Zahlen sogar noch höher, da einige Industrieanlagen einfach nicht an einen plötzlichen Stromausfall angepasst sind. Stromnetzstörungen können zu kostspieligen Geräteausfällen und Produktionsausfällen, Unterbrechungen der Lieferkette, großen Terminüberschreitungen und Reparaturrechnungen führen. Laut Experten könnte eine Abschaltung im Januar in einer Haushaltsgerätefabrik aufgrund eines nur eine Minute dauernden Stromausfalls mehrere Millionen kosten, und eine halbstündige Ausfallzeit im Jahr 2018 wurde auf fast 44 Millionen US-Dollar geschätzt.
Vorbeugende Maßnahmen und Methoden zum Umgang mit den Folgen
Wie bei den Folgen von Ausfällen und Stromausfällen sollten Methoden zur Verhinderung und Minderung der Auswirkungen auf Unternehmen und Benutzer in mehrere Kategorien unterteilt werden.
Für den Staat besteht der wichtigste Teil der Verhinderung von Stromausfällen und Unfällen darin, die Energieunternehmen zu vorbeugenden Maßnahmen und rechtzeitigen Wartungsarbeiten anzuregen. Die Überwachung des Zustands aller Infrastruktureinrichtungen, eine ausreichende Finanzierung, Überwachung und Kontrolle des Niveaus der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs tragen dazu bei, Unfälle aufgrund des menschlichen Faktors, Veralterung der Ausrüstung und Ausfälle zu vermeiden und die Auswirkungen natürlicher Phänomene auf die Stromversorgung zu verringern.
Für Unternehmen steht der Schutz von Infrastruktur und Ausrüstung an erster Stelle. Daher bleiben die wichtigsten Kampfmethoden die Stromredundanz, insbesondere in kritischen Einrichtungen, die trotz eines Stromausfalls idealerweise funktionieren sollten. Dies kann durch spezialisierte USVs für mittlere und kleine Unternehmen unterstützt werden. Die USV von Eaton umfasst insbesondere die 5er-Serie, zu der die 5P- und 5PX-Modelle von Eaton zum Schutz von IT- und Netzwerkgeräten gehören.
Die Eaton 5PX ist eine leitungsinteraktive USV mit 2200 VA und einem Wirkungsgrad von bis zu 99% zum Schutz von Servern und Netzwerkgeräten, Speichersystemen und VoIP. Quelle: Eaton
Für die Verbraucher ist es am wichtigsten, die Auswirkungen plötzlicher Spannungsspitzen zu verringern und ihre Geräte zu schonen. Die beste Lösung für Wohngebäude sind hochwertige Leistungsschalter und andere Schutzvorrichtungen, die sofort auf Kurzschlüsse, Spannungsspitzen und Stromausfälle reagieren können. USVs und Generatoren sind in diesem Fall weniger wichtig, helfen jedoch dabei, PCs oder Laptops ordnungsgemäß herunterzufahren, Ihre Geräte aufzuladen oder einen kurzen Stromausfall abzuwarten.