2015/3/31土耳其大停電概述

 

                         2015/3/31土耳其大停電概述

  • 目錄: 
  • 一、前言
  • 二、土耳其電業簡介
  •    2.1土耳其電業自由化
  •    2.2土耳其電力系統簡介
  •        2.2.1裝置容量與發電量
  •        2.2.2日負載曲線
  •              -2013年年尖峰日(8/29)負載曲線
  •              -2015年3月31日大停電負載曲線
  •        2.2.3輸電系統圖及區域電力調度中心轄區圖
  • 三、2015/3/31大停電事故調查與新聞報導
  • 3.1 三月31日至四月2日新聞報導
  •    (A)土耳其3月31日到底發生什麼事故(What)
  •    (B)最終復電時間(When)?
  •    (C)為何現在發生大停電(Why)?
  •    (D)在21世紀的今天,為何如此大區域停電持續那麼長時間(How)?
  •      (a)網路攻擊或恐怖主義
  •      (b)人質危機
  •      (c)難言之隱
  •      (d)核能宣傳
  •      (e)結構性問題
  •  3.2四月六日新聞報導-人為誤操作土耳其五條東西向輸電線同時跳脫造成大停電,TEIAS董事長下台負責
  • 3.3 四月十六日新聞報導-TEIAS與ENTSO-E簽約典禮記者會透露土耳其大停電係因輸電線路檢修與水力發電過多所造成
  • 四、結語
  • 參考資料:

 

 

一、前言

土耳其於2015/3/31上午10:36(台北時間17:36)發生自1999年15年以來規模最大的停電事件,全國除了由伊朗供電的凡城(Van)省外,其餘的80個省份,包括伊斯坦堡及首都安卡拉兩大都會區無一倖免,超過7,600萬土耳其人遭受停電之苦。直到當晚20:40才完全復電。

這次大停電影響人口僅次於2012/7/30印度大停電6億2千萬人,高於2003/8/14美加及2006/11/4歐洲大停電的5千萬人,土耳其電力系統2013年總發電量高達2,401億度,比台電稍高,在歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)中排名第五。因此,遭遇到全國大停電事故,應該有地方可借鏡之處,特別搜尋相關資料與事故肇因,與電力同好分享!

二、土耳其電業簡介

2.1土耳其電業自由化

土耳其政府1998年5月15日跟世界銀行簽訂「貸款與保證協議(Loan and Guarantee Agreement)」,被要求立法成立「國家輸電公司」。2000年1月21日公布4501號法案同意開放電業國際化,同時跟歐盟討論加入ENTSO-E及進行電業解制與自由化工作。2001年土耳其政府透過民營化將國營土耳其電力公司(TEAŞ: Turkiye Elektrik Anoim Sirketi)的解制,納入「穩定經濟與打擊通膨計畫(Program for Economic Stability and Fighting Inflation)」的一部分。此計畫的主要項目為將電業解制,轉換為電力自由市場,確保自由競爭,成立發、輸、配、售電公司,最終除了輸電公司外,其餘公營公司都民營化。

因此,依照土耳其內閣會議2001/2026號決議,2001年2月20日通過第4628號電力市場法(Electricity Market Law No:4628),並於2001年3月2日實施。TEAŞ解制為三家國營事業:(1)土耳其輸電公司(TEİAŞ: Turkiye Elektrik Iletim Anoim Sirketi【Turkish Electricity Transmission Co.】);(2)土耳其發電公司(EÜAŞ: Electricity Generation Co.);(3)土耳其電力承包與交易公司(TETAŞ: Turkish Electricity Contracting and Trading Co.)。土耳其輸電公司(TEİAŞ)於2001年10月1日正式成立,接收所有輸電設施並執行電力調度計畫與運轉服務工作。

2.2土耳其電力系統簡介

2.2.1裝置容量與發電量

根據土耳其輸電公司(TEİAŞ)年報最新版-2013年度年報揭露,2013年土耳其電力系統發電裝置容量為64,007.5MW,國營的EÜAŞ發電公司及其子公司只占37%左右,詳如圖1及表1所示。另外,根據電力調度處國家(中央)電力調度中心公布之2015年2月底總裝置容量增至69,519.8MW,比台電公司目前40,828.4MW多70%;至於2013年總發電量為2,401.5億度,也比台電2014年的2,192.2億度為多,各類燃料別發電以天然氣占44%最高、其次為燃煤26%、水力25%居第三、風力地熱只有4%,燃油液體燃料最少僅1%,詳如表2及圖1。

2013年裝置容量-發電量PIE形圖圖1 土耳其電力系統2013年度發電裝置容量及發電量(資料來源:TEIAS 2013年報)

2013土耳其電力裝置容量表表1 土耳其電力系統2013年度各公司發電裝置容量表 (資料來源:TEIAS 2013年報)

 2012-13土耳其系統發電量比較表表2 土耳其電力系統2012、2013年度各類(燃料別)發電量比較表 (資料來源:TEIAS 2013年報)

2.2.2日負載曲線

  • 2013年年尖峰日(8/29)負載曲線

至於土耳其電力系統年尖峰負載跟台灣類似發生在夏季期間,2013年8月29日下午15:00系統小時平均尖峰負載為3,811.6萬瓩,也較台電2014年3,482.1萬瓩多出330萬瓩,當天的負載曲線詳如圖2。

2013-8-29土耳其電力系統尖峰負載曲線圖2土耳其電力系統2013年8月29日年尖峰日負載曲線(資料來源:TEIAS 2013年報)

  • 2015年3月31日大停電負載曲線

根據土耳其輸電公司電力調度處公布之發電日報,茲將大停電日3月31日之前後一天(3/30、4/1)24小時發電端系統負載曲線繪製如下圖3,圖3顯示大停電前最高小時平均負載31,727MW(10:00)降至1,566MW(12:00),幾乎全停電,直到晚上23:00回到停電後最高點,但並未完全恢復正常用電狀況。

土耳其電力系統尖峰負載曲線圖3土耳其電力系統2015年3月31日大停電日及前後日負載曲線(資料來源: TEIAS網站)

 

2.2.3輸電系統圖及區域電力調度中心轄區圖

土耳其電力系統架空輸電線路總長51,344.7公里,其中380KV超高壓輸電線為16,808.3公里、220KV為84.5公里、154KV線路33,942.5公里、66KV則有509.4公里。至於地下電纜輸電線,380KV超高壓輸電線有47.1公里、154KV電纜為233.8公里、66KV只有3.2公里。詳細輸電系統如圖4所示。

有關變電所方面,總共有667所變電所,其中380KV超高壓變電所有91所、220KV一所、154KV有561所、66KV只有14所;總變壓器容量為122,236MVA。

土耳其輸電公司(TEIAS)電力系統於2010年9月18日起跟歐洲電力調度中心協會(ENTSO-E)並聯試運轉,預定今(2015)年4月15日簽訂正式並聯加入ENTSO-E。

土耳其輸電公司(TEIAS) 設有一所國家(中央)電力調度中心兼為土耳其輸電調度中心(TSO),另設置9個區域電力調度中心負責其轄區(圖4淺藍色線為轄區界線)操作運轉。2004/6/15更新EMS/SCADA系統,採用德國西門子的SINAUT Spectrum,跟台電目前中央電力調度中心的EMS類似。

 土耳其區域調度中心圖圖4土耳其輸電公司(TEIAS)輸電系統圖及區域電力調度中心轄區圖 (資料來源:TEIAS 2013年報)

三、2015/3/31大停電事故調查與新聞報導

3.1 三月31日至四月2日新聞報導

3月31日土耳其大停電發生後,引起全球媒體關注,但都內容都是一般簡略報導,很少有技術性報導,政府及電力公司網站也沒正式報告,只是新聞報導提及能源部長有下令調查事故原因。在搜尋眾多新聞報導中,發現土耳其hurriyet Daily News在4月1日的一篇「解釋:土耳其7600萬人如何被1999年以來最嚴重的大停電襲擊(Explained: How 76 million people were hit by Turkey’s worst blackout since 1999)」報導,內容最為豐富,許多想法跟台灣人很類似,特別摘譯如後:

今(2015)年3月31日土耳其發生大規模停電事故,影響全國81省中的80省7,600萬人,長達9小時之久,事故肇因至今仍舊爭辯不已。土耳其自由每日新聞特別用四個問題(3W1H:What-When-Why-How)來解釋此事故,包括建議肇因:

(A)土耳其3月31日到底發生什麼事故(What)

在早上10:36,土耳其發生大停電。全國81省,只有東部的凡城(Van)省從伊朗供電沒有全停。總共有超過7,600萬人遭受停電之苦。

土耳其能源部表示,這是自1999年馬爾瑪拉大地震以來最嚴重的全國大停電事故。停電造成全國大眾運輸與交通號誌停擺、醫院拉警報、工廠停工、手機不通、電梯困住與交通打結等日常生活嚴重不便。

大停電的經濟總成本至少為7億美元。

(B)最終復電時間(When)?

當天下午電力公司員工開始在全國各地進行復電工作。能源部長譚納 伊爾迪茲(Taner Yıldız)宣布所有省分在晚上20:00全部復電完畢,也就是許多土耳其人忍受停電之苦,超過9小時以上。

(C)為何現在發生大停電(Why)?

能源部長也承認尚未找出肇因所在。他在3月31日稍晚中止斯洛伐克官方訪問,趕回國跟屬下討論大停電問題。

自由日報(Daily Hürriyet)記者梅爾夫 鄂德(Merve Erdil)根據各種官方聲明釋出之有限技術資訊,做出結論認為最可能的解釋為「連鎖事故」:

  • 當天清晨01:00,在愛琴海地區的發電廠突然停止發電,出力減少超過2000MW,然後「骨牌效應」就開始啟動。
  • 早上10:02,在南邊哈泰(Hatay)省的亞特拉斯(Atlas)火力電廠機組停機及東南部的笛可(Dicle)水力發電廠在10:44停機,更進一步減少發電供應。[路透社報導能源部不願具名官員透露總停機容量約5~10%]
  • 歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)發現土耳其系統頻率不正常驟降,將土耳其互連線切斷預防性自保。
  • 切斷與ENTSO-E的互聯,進一步惡化已經脆弱不堪的土耳其電網之不穩定,導致全國大停電。因此,最有可能的肇因,是當天早些時候電網災難性管理不當。

 (D)在21世紀的今天,為何如此大區域停電持續那麼長時間(How)?

土耳其的全國電網(圖3),類似現代化高速公路之精緻網路,配有即使在最惡劣的情境下,可作為備用許多輔助公路。

許多人對事實提出質疑,不相信如此嚴重的大停電,可以被解釋成「僅僅管理不當」。

如此的懷疑,導致出其他可能的解釋,其中包括廣泛在土耳其全國討論的「陰謀論」。

下列是其中的一些陰謀項目:

(a)網路攻擊或恐怖主義

土耳其總理阿哈默特 達夫托格魯(Ahmet Davutoğl)表示網路攻擊或恐怖主義,包括惡意破壞的可能性,並未被排除。在去年11月,土耳其紅駭(RedHack)駭客組織駭入運轉輸變電系統的土耳其輸電公司(TEİAŞ)網站。紅駭組織聲明發動網路攻擊係為紀念柏金 伊凡(Berkin Elvan),他是在葛吉(Gezi)公園抗議被催淚瓦斯罐擊斃的最年輕死者。

(b)人質危機

土耳其主要反對黨共和人民黨(CHP: Republican People’s Party)主席凱末爾 吉里達羅格魯(Kemal Kılıçdaroğlu)質疑大停電是否跟伊斯坦堡法院人質危機有關,因為大停電關係,讓槍手混入法庭,挾持調查少年柏金伊凡死亡案件的檢察官,最後兩名槍手被擊斃,檢察官也重傷死亡。

但是能源部長否認兩者有關聯。

(c)難言之隱

在社交網路媒體的評論者認為有其他陰謀論,一些人聲稱可「設計」大停電來,在混亂的背後,隱藏某些事情,諸如重要的飛行紀錄或見不得人的財務交易等。此外,許多都市馬路上的治安攝影機也會因停電失去功能好幾小時。

(d)核能宣傳

由於大停電襲擊全國,土耳其總統鄂多甘(Recep Tayyip Erdoğan)強調「土耳其核能需求日益增加」,同時又說政府將建造第3座核能電廠。

反對黨共和人民黨副主席歐蘭(Umut Oran)在國會質詢,質疑大停電是否跟核能法案將在本星期國會辯論有關。

(e)結構性問題

有位分析家表示;雖然這些論述在4月1日仍舊未被證實,能源界玩家又爆出另外一套更有根據的陰謀論。

此陰謀論說係指2013年所有土耳其的20家配電網路(公司)民營化後,導致電力市場瘋狂。民營的天然氣電廠目前選擇在即時電力市場價格過低無法獲利的幾小時或幾天不發電。

因為土耳其國營發電公司自從今年1月1日增加火力與水力電廠發電量

,拉低市場電價後,導致這些通常提供穩定電源的民營天然氣電廠停止發電或減緩出力。

這種結構性的改變,帶來了不穩定,讓任何管理錯誤沒有轉圜的餘裕,埋下大停電的伏筆。

能源部長看過上述4月1日的報導後,4月2日評估確認該報導「當愛琴海地區電廠突然停止發電後,開始引發連鎖反應事故。」為最有可能的解釋。隨著愛琴海地區發電廠停止之後,在邱庫蘿拉(Çukurova)南部地區的電廠也跳機。

但伊爾迪茲部長表示;要這些問題的三件事故同時發生的機率為86,400之一。

他並表示:「這對我來說,是太早表示這是【網路攻擊】,甚至說【這就是大停電發生的原因】。這是言之過早指什麼觸發了誤動作。網路攻擊是否不是問題?也還不確定。我們尚未知曉是否是由於操縱,或者這不可能的巧合發生了,或者是否還是網路攻擊。這還是言之過早,未定之天。」。他再重複補充一句。

能源部長強調這次大停電事故並不是由於電源不足所導致,因為過去三年以來,土耳其電源遠高於用電負載需求。

伊爾迪茲部長說「2003年,類似大停電事故發生在美國持續了36小時。我不是說美國也會發生大停電,這種事故正常我們也會發生,暴露在開放大氣中的設備是可能發生這種事故。」。他補充說「負面的事情可能同時發生」,也意指2003/9/28的義大利大停電及2006/11/4歐洲大停電。

3.2四月六日新聞報導-人為誤操作土耳其五條東西向輸電線同時跳脫造成大停電,TEIAS董事長下台負責

土耳其能源部長伊爾迪茲(Taner Yıldız)在4月6日宣布土耳其輸電公司 (TEİAŞ)董事長兼總經理凱末爾 伊爾迪兒(Kemal Yıldır)辭職照准,兩位相關處長停職處分,為3月31日的全國大停電負責。

能源部長在記者會上表示:這次大停電肇因係橫跨土耳其東西部的5條超高壓輸電線同時跳脫所造成,跳脫原因為誤操作及技術缺失。有關詳細事故調查報告將儘速公布。

3.3 四月十六日新聞報導-TEIAS與ENTSO-E簽約典禮記者會透露土耳其大停電係因輸電線路檢修與水力發電過多所造成

2015/3/31土耳其大停電事件,並未影響4月15日在比利時布魯塞爾,如期舉行TEIAS與監督歐盟互聯電力系統的EHTSO-E簽訂長期協議之簽約典禮。此活動象徵著土耳其TEIAS與ENTSO-E互聯系統的五年試運轉已經完成。由於土耳其能源部尚未正式公布大停電事故調查報告,簽約典禮記著會TEIAS官員透露一些大停電肇因消息,詳如下列ICIS 4月16日的報導

「上週三(4月15日)土耳其輸電公司(TEIAS)消息顯示,三月(2015年)底幾乎涵蓋土耳其全國81省的大停電肇因,係東部便宜的水力發電過多,降低西部昂貴的火力發電,加上輸電線路維修等綜合因素所致。

土耳其輸電公司電力調度處歐洲輸電協調課副經理穆罕默德 卡拉(Mehmet Kara)表示,土耳其已經努力解決因為土國東部豐富又便宜的水力發電出力增加造成大量電力西流的問題。

在發生大停電之前,土耳其西部大部分火力發電廠都定期檢修停機,或因現貨電價低於天然氣發電每千度155土耳其里拉(Turkish lira)、大約每千度53.64歐元(約每度新台幣1.82元;4/17匯率:1歐元33.96NTS換算)損益平衡價格而不願投標上線,停止運轉。

碰巧的是,3月31日一些連接土國東西部省分的輸電幹線被運轉單位安排停電從事檢修工作,也就是TEIAS系統無法大量輸送東部豐富的水力發電到西部省分。因此,引起超載跳脫,噵致五條超高壓輸電線骨牌效應連鎖跳脫,也影響土耳其在保加利亞與希臘邊境的歐盟互連線跳脫。

穆罕默德 卡拉副經理表示:「TEIAS系統東西幹線一回線跳脫後,造成全電力系統發生搖擺現象,當天系統弱化,主要原因係有些東西聯絡幹線停電檢修所引起。」

在簽約典禮後,穆罕默德 卡拉副經理在記者會上表示:大停電發生後,土耳其與歐盟ENTSO-E互聯線迅速再並聯,協助TEIAS西部省分復電,然後在停電後8小時內全系統逐漸完成復電工作。也就是與歐盟鄰居系統的互聯,實際幫了這次土耳其大停電復電的大忙。」

四、結語

2015年3月31日土耳其發生全國(81省中的80省)大停電,至今滿一星期,土國能源部長伊爾迪茲4月3日表示有60多位專家及工程師組成的專案小組正在進行這次異常大停電事故調查,結果尚未出爐。他排除土國電源短缺造成大停電的說法,反而說土國電太多了。

事實上,從表2統計顯示土國2013年裝置容量為6,400.75萬瓩,當年尖峰負載為3,811.6萬瓩,粗算備用容量約68%,再從土耳其輸電公司的調度處中央電力調度中心所查最新裝置容量增至6,951.98萬瓩,大停電前一天3/30的發電預定日報表(表3)也顯示3/30預定尖峰負載為3,400萬瓩而可靠電力為4,487萬瓩,備轉容量粗估也有32%,所以能源部長所言正確無誤。

但從實務上來看,備轉容量雖然很多,碰到系統突然跳機5-10%時,系統頻率驟降,低頻電驛卸載量不足,或調度員應變不及,系統頻率繼續下降,也會造成其他機組連鎖跳脫,發生大停電事故。

2015-3-30發電日報表3 土耳其電力系統2012、2013年度各類(燃料別)發電量比較表 (資料來源:TEIAS網站)

他也嘲笑用大停電來恐嚇民眾支持興建核能的陰謀論,他說土國AK執政黨採取核能透明政策,無須此小動作,大停電次日(4/1)國會已經通過跟日本簽訂在黑海邊的鑫諾普(Sinop)省興建核能電廠協議。

土耳其輸電公司自2010年9月18日跟歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)系統透過兩條400KV超高壓輸電線與保加利亞、及一條400KV輸電線與希臘連接,並聯試運轉後,經過三階段試運轉完畢,預定在下星期三(4/15)簽訂永久並聯運轉,正式加入ENTSO-E,雖然官方說這次大停電事故不會影響加入歐洲電網,但土耳其電力系統的設施及運轉標準必須符合ENTSO-E規定,為何發生大停電 ?

四月六日能源部長宣布:大停電肇因係人為誤操作與技術缺失,造成5條東西幹線同時跳脫,以致全國大停電;詳細事故調查報告將儘速公布。同時也發布同意TEIAS董事長兼總經理辭職及相關人員停職處分,為大停電事故負責。

在此,期待土耳其能源部儘速公布事故調查報告,再來分析檢討可供台灣電業借鏡之處。同時也密切觀察下星期三(4/15)TEIAS是否可順利加入ENTSO-E?

根據2015/4/16 ENTSO-E網站新聞報導,ENTSO-E四月十五日如期跟TEIAS簽約,結束TEIAS 5年的試運轉,成為ENTSO-E的一員,並未受土國3/31大停電的影響。在簽約典禮記者會TEIAS官員透露的肇因係由於TEIAS電力系統內部多重事件綜合所造成,也就是當天土耳其東部水力發電過多,電力競爭市場電價下降,低於天然氣發電損益平衡價格NT$1.82元/度,造成西部天然氣火力電廠停機,東電西送大量電力,透碰上東西輸電幹線停電檢修,導致線路超載跳脫,系統發生不穩定,發生連鎖跳脫大停電事故。這大概是TEIAS電力調度中心只顧電力交易低廉,又安排輸電幹線檢修,疏忽事先做好系統安全檢討,釀成大禍。報載兩位處長被停職,我想電力調度處長跑不掉。值得我的老同事們借鏡。

 

參考資料:

Turkey electricity blackout cause under investigation

Explained: How 76 million people were hit by Turkey’s worst blackout since 1999

Massive power blackouts hit Turkish cities

Turkish government still unsure of massive blackout’s cause

Turkey blackout not cyber attack, no risk to Europe power link-up

Turkey rules out scarcity as cause in major outage

土耳其大停電 不排除恐攻

土耳其大規模停電 影響7600萬人2015/3/31 19:41

Turkey power cut hits big cities

Several Turkish cities hit by power outage

Electricity transmission company head resigns after massive blackout: Turkish energy minister

Turkey’s Electricity Distribution Company’s general manager resigns after the blackout

Turkey’s blackout caused by line maintenance, hydro production oversupply – TEIAS

Expanding the European Electricity Market

[附註]4/6新聞係PO文前,臨時加註。

 

 

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我在含飴弄孫閒暇之餘,經常瀏覽到新聞、雜誌及媒體有關電業的報導,原來只PO在我的臉書上,跟老朋友分享!最近在我的部落格「Gordoncheng’s Blog』發現對電業有興趣同好還滿多的,但因本人孫女還小空閒時間不多,無法一一翻譯消化另寫文章,只好另闢專門PO電業新聞報導原文連結之「Gordoncheng’s 2nd Blog』,跟更多朋友分享!
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3 Responses to 2015/3/31土耳其大停電概述

  1. LIU, YUINHONG 說道:

    很棒的報導, 第一手消息

  2. TK 說道:

    超專業及深入的分析! 我們一行人在3/31 土航首航check in時接到土國大停電的消息. 很擔心的閉著眼睛飛到了IST後, 發現一切正常, 問當地人昨天發生何時,為何發生.是恐怖份子嗎? 但大家又說不知道什麼原因. 反正政府就是這樣(感覺他們很習慣.) 一直到昨天回台灣, 今天好奇的再在網上找找後續消息, 就看到了Cheng sir 的大作,看來,土國人真的也是見怪不怪了. 原因是什麼. 好像也不那麼重要了..

    • gordoncheng 說道:

      謝謝TK真正的第一手新聞,實地的經歷遠比坐在電腦前滑著mouse的我消息珍貴多了!的確很多新聞報導說土國人經常遭遇零星停電見怪不怪,可能是近年來土國用電成長迅速之故,土國國情及社群媒體也滿像台灣,TEIAS下台主因可能是國會反對黨要求執政黨保證6月國會議員大選不要再發生停電,因為一年前3/30安卡拉地方選舉,也發生停電事故,反對黨認為是AK執政黨停電作票,還告到歐洲人權法院,當時電力公司說是有貓跑進變電所所致,報紙媒體還諷刺登了許多貓的漫畫或相片,所以反對黨說上次有「貓』,這次還有什麼藉口?這些發展還滿有趣的,我們繼續觀察下去。
      剛好在土耳其的自由日報搜尋更新消息的同時,它們也登了一條美國華盛頓白宮也停電的新聞,看樣子停電到處都會有,不用大驚小怪了?

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