2月24日，烏克蘭電網運營商將該國電力系統與一直以來與之相連的更大的俄羅斯運營網路斷開。這次計劃已久的斷開旨在進行為期72小時的試驗，以證明烏克蘭可以獨立執行。這項測試是最終與歐洲電網連線的要求，烏克蘭自2017年以來一直在為此努力。但演習開始四小時後，俄羅斯入侵了。
烏克蘭與歐洲的連線——原定於2023年實現——變得迫在眉睫，工程師們的目標是在短短幾周內安全實現這一目標。3月16日，他們達到了同步兩個系統的關鍵里程碑。歐盟能源專員卡德里·西姆森在一份宣告中表示，這是“在兩週內完成了一年的工作”。這在該領域是非同尋常的。“對於[電網運營商]來說，如此迅速且如此敏捷地行動是前所未有的，”愛爾蘭科克大學學院的能源政策研究員保羅·迪恩說。“以前沒有任何電力系統同步如此迅速。”
烏克蘭於2005年啟動了加入歐洲電網的程序，並於2017年與摩爾多瓦一道開始認真朝著這個目標努力。這是與歐洲保持一致並減少對俄羅斯依賴的持續努力的一部分，俄羅斯曾多次威脅烏克蘭的主權。“烏克蘭只是想在各個方面擺脫俄羅斯的支配地位，電網是其中的一部分，”東歐政策專家、前美國外交官蘇里亞·賈揚蒂說，她曾在2018年至2020年擔任美國駐基輔大使館的能源主管。
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在2月下旬的試執行期結束後，烏克蘭電網運營商Ukrenergo曾計劃暫時重新加入為俄羅斯和白俄羅斯供電的系統。但俄羅斯的入侵使這變得不可行。“這使烏克蘭處於孤立模式，從電力供應的角度來看，這將極其危險，”賈揚蒂說。“這意味著烏克蘭無處可進口電力。它成了一個孤兒。”鑑於俄羅斯襲擊了關鍵能源基礎設施，例如扎波羅熱核電站，這種情況尤其岌岌可危。（根據賈揚蒂的說法，烏克蘭的電網最終能夠獨立執行這麼長時間，是因為隨著烏克蘭人逃離該國，電力需求下降了約三分之一。）
入侵三天後，Ukrenergo向歐洲輸電系統運營商聯盟（ENTSO-E）發函，請求授權提前連線到歐洲電網。摩爾多瓦運營商Moldelectrica在第二天提出了相同的請求。雖然歐洲運營商希望支援烏克蘭，但他們必須保護自己的電網，因此緊急連線過程必須謹慎進行。“公用事業公司和系統運營商出了名的厭惡風險，因為他們的工作是保持照明，確保每個人的安全，”科克大學學院的能源研究員勞拉·梅希根說。
電網是由發電來源和輸電基礎設施組成的網路，它產生電力，並將其從發電廠、風力發電場和太陽能陣列等地方輸送到住宅、醫院和公共交通系統。“你不能只是試驗一個電力系統，然後希望它能工作，”迪恩說。在需要時將電力輸送到需要的地方是一個複雜的過程，幾乎沒有出錯的餘地。
電網互聯對於這項任務至關重要。連線的系統可以在廣闊的區域內共享電力，以便在一個地點產生的過剩能源可以滿足另一個地點的需求。“更多的互聯互通意味著我們可以更快、更高效、更經濟高效地轉移電力，並利用低碳或零碳能源，”哥倫比亞大學全球能源政策中心高階研究學者詹姆斯·格林說。但是，連線這些具有許多運動部件的大型網路絕非易事。
互連電網的主要挑戰之一是同步，這正是Ukrenergo、Moldelectrica和ENTSO-E上週完成的工作。同步對於共享電力至關重要。這項任務包括對齊連線系統中每個能源發電設施的頻率。頻率就像電網的心跳。在整個歐洲，能源發電機組中的渦輪機以近乎完美的同步每秒旋轉50次。為了讓烏克蘭和摩爾多瓦加入，他們的系統必須進行調整以匹配這種節奏。“我們不能停止電力系統一個小時，然後再嘗試同步，”迪恩說。“這必須在系統執行時完成。”這就像跳上一輛行駛中的火車或遊樂場的旋轉游樂設施：火車或遊樂設施不會停止，所以你最好完美地把握跳躍時機。
即使現在烏克蘭已加入，風險仍然存在。互連電網不僅允許共享利益；它們還可能造成共同的問題。電網一部分的問題，例如電廠故障，可能會導致頻率變化波及整個網路。在最壞的情況下，發電機組的功率穩定能力不足可能會放大頻率變化，並將其傳送回整個電網。“一旦你互連兩個系統，你還會面臨確保整個更大的互連繫統與以前一樣穩定和可靠的問題，”斯坦福大學普雷庫特能源研究所高階研究員拉姆·拉賈戈帕爾說。電網失去同步可能會損壞插入式電器，如筆記型電腦和微波爐，甚至可能損壞發電廠。
防止電網不穩定的一個保障措施是烏克蘭許多資產固有的：轉動慣量。一旦重型渦輪機（例如烏克蘭能源供應的核電站中的渦輪機）以特定頻率旋轉，就需要持續的巨大功率變化才能改變其旋轉。它們不受用於旋轉它們的小功率波動的影響，因此它們的頻率保持穩定。這種慣性有助於發電廠抑制微小的功率變化，而不是將其傳遞到電網的其餘部分。在發生重大故障的情況下，它可以為響應系統啟動爭取寶貴的幾秒鐘時間。
儘管如此，代表35個國家的ENTSO-E對將烏克蘭新增到其電網中仍有許多擔憂。這些擔憂不僅與電網穩定性有關，還與市場、監管、網路安全和法律問題有關。總而言之，這些因素是該專案最初六年時間表的主要原因。一些專家認為，即使是六年也是一個樂觀的估計。
烏克蘭計劃在2022年全年解決ENTSO-E剩餘的擔憂。“能夠縮短一年的唯一原因是已經完成了大量工作來確認所有技術規範，”賈揚蒂說。本月的緊急同步授權使烏克蘭能夠購買電力，但該國尚不能出售電力。為了做到這一點，烏克蘭需要安裝稱為靜態同步補償器的裝置，以增強電力穩定性。賈揚蒂說，由於供應鏈問題和地緣政治障礙，烏克蘭可能需要幾個月才能獲得這些裝置。與此同時，為了讓烏克蘭能夠連線，ENTSO-E採取了額外的保障措施來保護歐洲電網。
專家表示，即使進行了緊急同步，重要的是要管理好期望。“這種程度的互聯互通相對較小，”迪恩說。“這很有幫助，但如果發電廠停產，它不會取代烏克蘭的所有電力。”目前，烏克蘭的電力仍然從發電站輸送到該國更廣泛的配電網路。如果情況發生變化，烏克蘭可以從ENTSO-E進口一些電力。
與歐洲電網的全面融合可能要等到戰爭結束後烏克蘭能夠重建。“這是漫長旅程的第一步。這個旅程實際上是關於將烏克蘭融入更廣泛的[歐洲]系統，以期整合更多可再生能源和共享資源，”迪恩說。但這些計劃“在地區恢復和平之前不會有任何進展。這太冒險，太危險了。”