U električnim mrežama na više kontinenata zabilježene su sitne promjene frekvencije koje se ponavljaju točno svakih 60 sekundi. Istraživači su taj pravilan ritam povezali s provjerama baterijskih sustava koje upravljački softver pokreće u točno određenim trenucima. Kada mnogo uređaja istodobno povuče dodatnu struju, njihov se učinak može izmjeriti i u prijenosnoj mreži.
Rad Carstena Hartmanna i suradnika, objavljen 30. listopada u časopisu Nature Energy, povezuje mjerenja frekvencije iz različitih dijelova svijeta s detaljnim praćenjem potrošnje na istraživačkom kampusu u Jülichu. Posebno su se istaknuli baterijski sustavi za neprekidno napajanje, poznati pod kraticom UPS, koji održavaju rad opreme kada nestane struje.
Zašto je mala promjena frekvencije važna?
Frekvencija mreže odražava ravnotežu između proizvodnje i potrošnje električne energije. Kad potrošnja premaši proizvodnju, frekvencija pada; kada se proizvodi više nego što se troši, raste. Sustavi regulacije neprestano ispravljaju te razlike.
Europska mreža radi na nazivnih 50 herca, odnosno 50 ciklusa u sekundi. Istraživači su pratili znatno sporija, sitna odstupanja od te vrijednosti. Takav ritam upućivao je na uređaje koji neku radnju obavljaju prema istom vremenskom rasporedu.
Analiza je obuhvatila mreže na pet kontinenata. Oblik signala razlikovao se među sustavima, ali ponavljanje svakih 60 sekundi bilo je zajedničko. Takvu dugotrajnu pravilnost nisu mogli objasniti samo uobičajenim promjenama potrošnje ili radom hidroelektrana.
Trag je vodio od baterije do visokonaponskog priključka
Na kampusu su takve impulse potrošnje zabilježili u četirima zgradama s UPS uređajima. U mjerenim zgradama bez tih uređaja nisu pronašli isti obrazac. Zatim su jedan sustav pratili od priključaka baterije, preko pretvarača i transformatora, sve do spoja s javnom mrežom napona 110 kilovolta.
Na bateriji su zabilježili kratke strujne impulse svake minute. Proizvođač je potvrdio da ih izazivaju automatske provjere sustava upravljanja baterijom. Njihov se trag mogao pratiti kroz više naponskih razina.
Nije presudno samo koliko uređaj troši, nego i kada. Ako se pojedinačne provjere rasporede tijekom minute, opterećenje je ravnomjernije. Ako se uređaji ravnaju prema istom satu, mali pojedinačni skokovi mogu se zbrojiti. Pokusi sa sinkronizacijom vremena pokazali su da postavke softvera utječu na to kada se impulsi pojavljuju.
Rješenje je promijeniti raspored provjera
Prema objavi Sveučilišta u Kölnu, opažena odstupanja nisu ugrožavala sigurnost mreže. Ipak, ponovljene oscilacije opterećuju regulacijske sustave i pridonose trošenju hidroelektričnih turbina. Hidroelektrane mogu pojačati već prisutnu oscilaciju, ali same ne objašnjavaju njezino precizno ponavljanje.
S porastom broja baterijskih sustava i podatkovnih centara, isti bi raspored provjera mogao obuhvatiti sve više uređaja. Istraživači predlažu jednostavnu promjenu: automatske provjere rasporediti u nasumično odabrane trenutke, umjesto da ih velik broj uređaja pokreće istodobno.
