Конец света: что будет, если во всем мире отключится электричество

Здание без электричества. Иллюстративное фото. Фото: Tiit Loim/Lõuna-Eesti Postimees

Останемся надолго в темноте? Как могут подтвердить пациенты больниц Венесуэлы, это далеко не самое страшное, что нас ждет, когда отключается электричество.

...Врачи просто ничего не могли поделать. В кромешной тьме, нарушаемой только лучами пары фонариков и зыбким светом экранов смартфонов, медицинские работники беспомощно смотрели, как пациент умирал у них на глазах.

Пожилая женщина поступила в больницу с тромбом в легких. Довольно распространенный случай, угрожающий жизни, если не применить соответствующие лекарства и оборудование.

Все, что было нужно врачам для того, чтобы спасти женщину, в том числе и аппарат для искусственной вентиляции легких, находилось совсем рядом - в палате интенсивной терапии несколькими этажами ниже.

Но электричества не было, и лифты не работали.

• Как Венесуэла переживает крупнейший блэкаут в своей истории
• 10 главных проблем, которые встанут перед человечеством к 2050 году
• Как солнечная энергия может возродить Чернобыль
• Чубайс предрек России блэкаут. Прав ли он?

Примерно такая же ситуация повторялась во многих больницах по всей Венесуэле в марте этого года, когда случилось отключение электроэнергии аж на пять дней, что еще глубже погрузило эту страну в политический и экономический кризис.

Больницы оказались не подготовлены к такому. Резервные генераторы в ряде медицинских учреждений тут же вышли из строя, другим хватило энергии лишь для самых нуждающихся в этом палат.

Когда эти пять дней прошли, оказалось, что в больницах умерло 26 человек - таким был результат отключения электричества по данным организации Doctors for Health, отслеживающей кризис здравоохранения в Венесуэле.

Среди умерших пациентов - те, кому требовался аппарат "искусственная почка", и раненые в перестрелке, которых хирурги не могли прооперировать в почти полной темноте.

Рассказывали также о женщинах, которые рожали в темных больничных палатах, о хирургах, оперировавших при свете экранов мобильных телефонов, о младенцах, замерзавших в отключенных инкубаторах в неонатальных отделениях...

Но проблемы коснулись не только больниц. Некоторых пожилых людей, живущих в высотных домах, пришлось на руках выносить вниз по лестнице. Люди готовили пищу на кострах и ужинали при свечах. Без электричества продукты портились в быстро нагревшихся холодильниках. Светофоры на улицах не работали, что привело к хаосу в транспортной системе.

Насосы, качающие воду, тоже перестали работать, люди отправлялись за водой к рекам и источникам. Использовали даже воду из канализации.

В течение этого года в Венесуэле уже случилось множество отключений. Некоторые из них - короткие и локализованные, длящиеся всего несколько минут. Чтобы устранить другие, требуется несколько часов, а то и дней. Организация Doctors for Health засвидетельствовала новые случаи смерти пациентов в больницах.

"Даже когда в больнице нет электричества в течение четырех часов, это ненормально, - подчеркивает Хулио Кастро из школы медицины Центрального университета Венесуэлы, собирающий сведения для Doctors for Health. - А ситуация с водой еще хуже. В некоторых больницах даже просят пациентов приносить воду с собой".

Ситуация, которую описывает Кастро, похожа на апокалипсис - и это в стране, которая всего несколько лет назад считалась одной из самых богатых в Южной Америке, поскольку обладает крупнейшими в мире разведанными запасами нефти.

И хотя правительство Венесуэлы обвиняет во всем саботажников и террористов, многие указывают на то, что годами в инфраструктуру ничего не инвестировалось, что привело к ужасающему состоянию электросетей.

Однако такие долгие и широкомасштабные отключения электричества необязательно происходят только в странах, стоящих на грани коллапса.

Каждый год дома миллионов людей в США и Канаде погружаются во тьму из-за бурь, приводящих к повреждению линий электропередач.

В июне этого года почти вся Аргентина, Уругвай и Парагвай испытали последствия отключения, оставившего почти 40 млн людей без света.

Летом 2012 года более 600 млн жителей Индии провели более двух дней без электричества. В 2018 году землетрясение на японском острове Хоккайдо оставило без света более 5 млн человек.

В августе 2019 года почти миллион жителей Великобритании из-за сбоя в работе национальной энергосистемы страны остался без электричества. Люди, ехавшие в тот момент на работу, несколько часов просидели в остановившихся поездах.

Впрочем, все эти случаи могут показаться детскими играми по сравнению с тем, какие отключения электричества (и с какими последствиями) прогнозируют эксперты в будущем.

Растущие потребности мира в электроэнергии, рост населения, новые технологии (такие как электромобили) ведут к дальнейшим сбоям в снабжении энергией, особенно по мере того, как мы все больше переходим на возобновляемые, но нестабильные ее источники - ветер и солнце.

Экстремальные погодные условия, связанные с изменениями мирового климата, еще больше повышают риск отключений.

"Очень многое в нашей жизни (и почти все, что мы делаем) зависит от энергоснабжения, особенно - от электричества, - подчеркивает Джулиет Миан, технический директор в Resilience Shift, организации, помогающей подготовиться к сбоям в работе инфраструктуры.

"Мы привыкли говорить "когда не будет света". Но отсутствие света - это далеко не самое главное, что нас тревожит", - говорит Миан.

И она права. В современном мире почти всё - от финансовой системы до связи - зависит от электричества.

Другие важнейшие элементы инфраструктуры, как, например, водоснабжение и системы канализации, полагаются на насосы, приводимые в движение электричеством. Без электричества не будут работать заправочные станции, дорожные знаки, светофоры, не будут ходить поезда.

Торговля, доставка товаров и топлива, системы хранения продуктов, полностью полагающиеся на компьютеры, остановятся. Не будут работать кондиционеры, газовые бойлеры, системы отопления.

Чуть более века назад наши города доставляли товары и вывозили мусор, полагаясь исключительно на мускульную силу человека и животных. В современной инфраструктуре их заменило электричество.

"Сегодняшний мир, все его системы в высшей степени взаимосвязаны и переплетены. Очень трудно найти систему, которая не зависела бы полностью от энергоснабжения, - говорит Миан. - Полное отключение коснется каждого".

Полное отключение? Но что может быть причиной такой катастрофы?

Причин на самом деле множество - от природных бедствий (извержения вулканов, землетрясения) до геомагнитных бурь, вызванных вспышками на Солнце, посылающими заряженные частицы по всей Солнечной системе, создавая перегрузку в электрических сетях.

В 1989 году такая геомагнитная буря стала причиной 9-часового отключения электричества на больших территориях Канады.

Международная организация Electric Infrastructure Security Council ("Совет по безопасности электроэнергетической инфраструктуры"), следящая за угрозами электросетям, перечисляет также человеческие факторы, которые могут повлечь масштабное отключение электричества.

Среди них - кибератаки, скоординированные физические нападения на такие объекты инфраструктуры, как электростанции, а также электромагнитные импульсы, которыми можно отключить электросети.

Меры против подобных потенциальных угроз дорогостоящи и сложны. Да, главные объекты инфраструктуры можно защитить от нападений людей и электромагнитных импульсов. Можно также построить новые системы для защиты трансформаторов от вспышек на Солнце.

Но порой случается такое, необходимость защиты от чего невозможно предусмотреть, особенно если учитывать сложную, взаимосвязанную структуру наших электросетей, делающую их особенно уязвимыми.

Вспомним хотя бы то, что случилось в сентябре 2003 года, когда упавшее дерево оборвало электрический провод на альпийском перевале, ведущем из Швейцарии в Италию. Еще через 24 минуты другое дерево упало на линию электропередач на знаменитом перевале Большой Сен-Бернар.

Неожиданное отключение двух линий вызвало перегрузку сетей Европы, в результате чего остановили работу электростанции по всей Италии.

Целая европейская страна осталась без электричества из-за двух упавших деревьев, спровоцировавших эффект домино.

Современные электроэнергетические сети очень сложны и объединены в единую систему. Большая часть Европы сейчас представляет из себя огромную электросеть - возможно, крупнейшую в мире.

Она снабжает электричеством более 400 млн потребителей в 24 странах. Электросистема США состоит из пяти разных электросетей.

Но есть специалисты, которые ищут способы прогнозирования отключений электроэнергии и привлекают к решению этой сложнейшей проблемы искусственный интеллект.

Например, если выходит из строя электростанция, это резко повышает нагрузку на другие, входящие в эту сеть, их генераторы работают медленнее, и по всей сети падает напряжение.

В итоге возникает риск дестабилизации хрупкого баланса между электросетями. Операторам приходится очень быстро, почти мгновенно принимать меры, чтобы предотвратить отключение целых участков сетей.

Исследователи из немецкого института Ильменау, входящего в ведущее европейское объединение институтов прикладных исследований Fraunhofer Gesellschaft (Фраунгоферовское общество), недавно сообщили, что разрабатывают систему искусственного интеллекта, которая сможет автоматически засекать подобные неполадки в сетях и предпринимать шаги для их устранения.

Министерство энергетики США вкладывает 7 млн долларов в финансирование исследования способов с помощью искусственного интеллекта прогнозировать аварии в электросетях, а также - в случае возникновения неполадок - поддерживать подачу электричества на прежнем уровне.

Компания General Electric использует алгоритмы машинного обучения для анализа прошлых отключений из-за капризов погоды, а также информацию с мест от персонала - для прогнозирования ущерба, который могут нанести сетям бури и ураганы, и для правильного размещения ремонтных бригад в случае аварии.

Электросети могут позаботиться о создании больших запасов энергии на черный день - например, в аккумуляторных батареях большого объема.

Но полностью защитить наши электросети от сбоев в работе практически невозможно, подчеркивает Миан.

"Мы не можем создать такую систему, в которой отключения не будут случаться, - говорит она. - Наши сети так сложны, что при отключениях начинает действовать эффект домино, и часто такого просто нельзя избежать. Но мы можем разработать системы, которые будут очень быстро реагировать на сбои и быстро восстанавливаться".

Именно над этим сейчас и работает Resilience Shift. В сотрудничестве с Советом по безопасности электроэнергетической инфраструктуры она организует учебу (в том числе онлайн) для больших организаций, университетов, школ, общественных групп и даже семей, готовя их к правильным действиям в случаях масштабного и длительного отключения электроэнергии.

Эффект домино в таких ситуациях несет главную опасность. Как уже знают граждане Венесуэлы, при отключении электричества перестают действовать даже такие службы, как водоснабжение.

"В итоге мы как будто возвращаемся в средневековье", - говорит Джон Хелтзел, директор по планированию обеспечения жизнестойкости в Совете по безопасности электроэнергетической инфраструктуры.

В докладе ученых Университетского колледжа Лондона описано, как отключение электричества скажется на жизни - от невозможности обеспечить медицинскую помощь гражданам до полной остановки транспортной системы.

Будут и тяжелые социальные последствия. Обычно во время отключений происходит скачок преступности - темнота и неработающая сигнализация открывают больше возможностей для воровства и мошенничества.

Перестанут работать банкоматы и считывающие устройства, и общество, привыкшее полагаться на электронные платежи, будет вынуждено вернуться к наличным. Но многие ли сейчас держат большой запас наличных у себя под матрасом?

Не будет работать связь, и вы уже не сможете узнать по WhatsАpp у близкого человека, как его дела. Инвалиды и пожилые люди окажутся в полной изоляции.

Без электроснабжения бизнес не сможет вести дела, и экономический эффект всего этого будет непредсказуемым. В 2004 году американское министерство энергетики обнародовало оценку ущерба от отключений в США - около 80 млрд долларов в год.

Когда в октябре этого года 2 млн потребителей в Калифорнии на два дня остались без электричества, эксперты оценили ущерб экономике примерно в 2,5 млрд долларов.

Джон Хелтзел знает как никто, к какому хаосу может привести масштабное отключение электроэнергии, - он 33 года занимал должность бригадного генерала национальной гвардии в штате Кентукки.

В 2009 году на штат обрушилась череда ледяных штормов и снежных буранов, провода обрывались под тяжестью льда и налипшего снега.

Обледенение было таким серьезным, что разрушались металлические конструкции, выдерживающие ураганные ветры, вспоминает он. А деревянные столбы ломались, как зубочистки.

"Отключенным оказался весь запад Кентукки, - рассказывает Хелтзел. - В 114 из 120 округов было объявлено чрезвычайное положение. Люди не могли покинуть дома, чтобы съездить за покупками в магазин. Колодцы замерзли, муниципальные системы водоснабжения не работали, люди сидели голодные. Связь тоже отключилась, и позвонить, попросить помощи было невозможно".

Национальная гвардия штата Кентукки мобилизовала 12 тыс. резервистов, чтобы обойти все дома, от двери к двери, и обеспечить людей продуктами.

Были доставлены аварийные генераторы для возобновления водоснабжения. Из других штатов привезли аварийные станции связи, чтобы заработали радио и телефонная связь.

И при всем при этом наиболее пострадавшие районы оставались без электричества на протяжении недель.

"Мы доставляли на наших вертолетах ремонтников всюду, куда им было надо, по всем местам обрывов, - вспоминает Хелтзел. - Но даже со всеми задействованными ресурсами понадобилось более месяца, чтобы все дома были вновь подключены".

В те недели погибло около 35 человек в Кентукки и 30 - в соседних штатах. Причиной по меньшей мере восьми смертей было отравление угарным газом от работы дизельных генераторов и керосиновых обогревателей, которые использовались в закрытом помещении без надлежащей вентиляции.

Вот поэтому Хелтзел и считает, что подготовка и планирование действий на случай масштабных отключений электроэнергии так важны - особенно для больших организаций и больниц.

Но и каждый из нас может предпринять определенные шаги, чтобы беда не застала врасплох. Начать можно с таких простых вещей, как фонарики и достаточное количество запасных батареек к ним, а также с создания запасов питьевой воды.

Международная организация Совет по безопасности электроэнергетической инфраструктуры рекомендует иметь запас воды на две недели из расчета 2 литра в день на человека и один литр - на домашнее животное.

Стоит также позаботиться о том, чтобы в доме имелся запас нескоропортящихся продуктов - риса, макаронных изделий, консервированных овощей.

Но у Хелтзела и его команды припасено и несколько небанальных советов.

Детские консервы, например, - очень питательная вещь, даже если в вашем доме и нет малышей.

Важен и запас черных мусорных мешков - они помогут вам избавляться от отходов жизнедеятельности, когда в унитазе не будет воды и единственным выходом станет выносить все на улицу (мешок закрепляется с помощью сиденья унитаза).

Подумайте и о том, чтобы дома всегда был запас наличных на черный день. Это может спасти вам жизнь.

"Нам хотелось бы, чтобы в случае чрезвычайной ситуации люди были не проблемой, а решением проблемы, не жертвами, а теми, кто помогает восстановительным работам, помогает тем, кто оказался не готов к ЧП", - говорит Хелтзел.

Поведение медиков в Венесуэле - хороший пример. С каждым новым отключением электричества количество смертей в больницах неуклонно снижалось.

Отчасти из-за того, что отключения стали короче, но и потому, указывает Хулио Кастро, что работники больниц уже были лучше подготовлены к ним.

"Теперь они заботятся о том, чтобы в больнице было достаточно горючего, а все резервные генераторы были исправны, - говорит он. - У них составлено специальное расписание смен на тот случай, если понадобится вручную осуществлять вентиляцию легких, и так далее".

"Все это сохраняет людям жизнь".

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.