Pagdami ng insidente ng sobrang taas na boltahe sa South Korea, naglalantad ng mga kakulangan sa kahandaan ng grid para sa solar

78 pasilidad ng kuryente ang lumampas sa mga limitasyon ng boltahe noong 2025

Naitala sa South Korea ang sobrang taas na boltahe sa 78 pangunahing pasilidad ng transmisyon at substation noong 2025, mula sa apat noong 2021, habang binabawasan ng lumalawak na produksiyon ng solar power ang operasyon ng mga nakasanayang generator na tumutulong din sa pagpapanatiling matatag ng grid. Nagdudulot ang pagtaas na ito ng panibagong presyon sa mga awtoridad sa kuryente na palitan ang mga serbisyong pagkontrol ng boltahe ng mga generator na iyon, i-upgrade ang mga kagamitang solar at bayaran ang mga tungkuling hindi kasalukuyang binabayaran sa merkado ng kuryente.

Ipinapakita ng datos ng Korea Power Exchange na ibinigay sa tanggapan ng mambabatas na si Lee Jong-bae na taun-taon ay dumami ang mga apektadong pasilidad sa 345 kilovolt na network: apat noong 2021, 22 noong 2022, 52 noong 2023, 61 noong 2024 at 78 noong 2025. Ang pinakahuling bilang ay 19.5 ulit ng panimulang antas, batay sa limang taunang bilang sa loob ng apat na taon.

Ipinahihiwatig din ng mas detalyadong datos sa operasyon na paulit-ulit at matagal ang mga problema sa boltahe. Samantala, maaari nang umabot nang tatlong taon ang pagkuha ng mga kagamitan, at wala pang kumpletong tala ang mga awtoridad sa kuryente kung gaano karaming naka-install na renewable generation ang aktibong makatutulong sa pagkontrol ng boltahe o mananatiling nakakonekta sa panahon ng mga aberya.

Nagsimula na ang South Korea na humanap ng mga teknikal na solusyon. Sa Jeju Island, nakikipagtulungan ang Korea Electric Power Corporation, o KEPCO, sa ABB para sa isang umiikot na makinang idinisenyo upang suportahan kapwa ang boltahe at frequency, at nakatakdang simulan ang operasyon nito sa pagtatapos ng 2026. Magpapatuloy hanggang 2029 ang mas malawak na mga pagpapahusay sa inverter, habang aabot naman hanggang 2034 ang isa pang programa para sa mga umiikot na kagamitang pansuporta.

Ang agarang hamon ay itugma ang mga iskedyul ng konstruksyon at pag-upgrade sa mga kondisyon ng operasyon na nagbabago na ngayon. Noong tanghali ng Marso 29, 2026, nagbigay ang solar ng humigit-kumulang 25.2 gigawatt, o 44.5% ng kabuuang produksiyon, habang nagbigay naman ang karbon ng humigit-kumulang 6.1 gigawatt, ayon sa mga bilang ng Korea Power Exchange. Mahigit apat na ulit ang produksiyon ng solar kaysa sa karbon sa sandaling iyon.

Bakit nagbabago sa pamamahala ng boltahe ang pagdami ng solar

Ang boltahe ang puwersang elektrikal na nagpapadaloy sa kuryente sa isang network. Kailangang manatili ito sa loob ng kontroladong saklaw. Sinusukat naman ng frequency ang ritmo ng alternating current. Parehong nangangailangan ng tuloy-tuloy na pamamahala ang mga ito, ngunit magkaiba ang mga kagamitan at hakbang na kailangan para kontrolin ang bawat isa.

Gumagamit ang mga planta ng karbon at liquefied natural gas ng mga synchronous generator, mga umiikot na makina na kasabay ng electrical frequency ng grid. Bukod sa paggawa ng kuryente, kaya nilang magbigay o sumipsip ng reactive power, isang palitan ng enerhiya na tumutulong sa pagkontrol ng boltahe.

Tumutulong ang reactive power na mapanatili ang mga kondisyong elektrikal na kailangan para maihatid sa sistema ang kapaki-pakinabang na kuryente. Kapag sobra o kulang ito sa isang partikular na lugar, maaaring lumabas ang boltahe sa ninanais na saklaw. Sa mga panahong mababa ang pangangailangan sa kuryente, maaaring mag-ambag ang mga linya ng transmisyon sa pagtaas ng boltahe, kaya kailangan ng kagamitang sumisipsip ng reactive power.

Binabago ng produksiyon ng solar ang balanse ng operasyon. Kapag mas maraming kuryente ang nagmumula sa sikat ng araw, maaaring bawasan ng mga nakasanayang planta ang produksiyon o tumigil upang maitugma ang kabuuang suplay sa konsumo. Kapag huminto ang isang generator, nawawala rin ang ilan sa suportang naibibigay nito sa boltahe.

Ayon kay Baek Cheol-woo, propesor sa Duksung Women's University, malaking bahagi ng kamakailang pagdami ng sobrang taas na boltahe ay dahil sa mas madalas na paghinto ng mga generator. Nangyari na noon ang pagtaas ng boltahe sa transmisyon, aniya, ngunit mas mahirap itong kontrolin kapag mas kaunti ang mga nakasanayang generator na umaandar.

Maaari ring tumulong sa boltahe ang mga solar inverter, na nagko-convert ng direct current mula sa mga panel tungo sa alternating current para sa grid, kung nilagyan at pinaandar ang mga ito para rito. Kaya kapwa kailangang magdagdag ng mga nakalaang kagamitan at mas mahusay na gamitin ng South Korea ang mga renewable generator na nakakonekta na sa grid.

Ipinakikita ng paulit-ulit na insidente ang presyur lampas sa bilang ng mga pasilidad

Ang bilang na 78 ay tumutukoy sa mga apektadong pasilidad. Binibilang naman sa mga tala ng operasyon ang mga paulit-ulit na insidente ng boltahe at ang naipong oras sa iba't ibang lokasyon, kaya mas detalyadong naipakikita ang pasaning dinaranas ng network.

Ayon sa mga bilang na iniugnay sa ulat sa pagganap ng pagiging maaasahan ng grid na ipinamahagi sa mga pulong ng mga tagapayo ng pamahalaan, umabot noong 2025 sa 582 ang mga paglabag sa target na boltahe sa 765 kilovolt na network, 55,265 sa 345 kilovolt na network at 4,943 sa 154 kilovolt na network.

Sa parehong ulat, 55,526 ang nakasaad na kabuuang insidente ng sobrang taas na boltahe sa 345 kilovolt na network, samantalang 55,265 naman ang nakasaad sa talaan ng mga paglabag sa target. Humigit-kumulang 55,000 ang ginamit sa pagsisiwalat ng KEPCO sa parliyamento. May pagkakaiba, kung gayon, sa eksaktong kabuuan, bagaman ipinakikita ng bawat bilang na lumampas sa 55,000 ang taunang bilang.

Nakatala sa serye ng mga insidente ang 18,753 noong 2023, 36,717 noong 2024 at 55,526 noong 2025, na halos tatlong ulit na dumami sa loob ng dalawang taon. Tumaas nang humigit-kumulang 62% ang naipong oras ng sobrang taas na boltahe na tumagal nang mahigit isang oras, mula 13,174 oras noong 2024 tungo sa 21,396 oras noong 2025. Pinagsasama sa mga oras na ito ang mga tala mula sa iba't ibang pasilidad. Umabot naman sa 70 oras ang boltahe na lampas 366 kilovolt.

Magkakaiba rin ang batayang boltahe sa mga bilang. Inilalarawan ng bilang ng mga pasilidad ang pinahihintulutang saklaw na 5% sa itaas o ibaba ng 345 kilovolt, o humigit-kumulang 327.75 hanggang 362.25 kilovolt. Mas makitid na target na 336 hanggang 360 kilovolt ang ginagamit sa ulat ng operasyon. Nangangailangan ang target sa operasyon ng pagkilos bago pa umabot ang boltahe sa mas malawak na hangganan ng pinahihintulutang saklaw.

Pinakamarami ang oras ng paglabag sa target sa substation ng Singajwa, na may 3,857 oras, sinundan ng Sejong na may 3,032, Hwaseong na may 2,676 at Gunsan na may 2,420. Ipinakikita ng mga lokasyong ito na kailangang bigyang-pansin ang pamamahala ng boltahe sa ilang rehiyon, kabilang ang mga lugar na nagseserbisyo sa malalaking sentro ng konsumo.

Ipinapaliwanag ng modelo ng grid sa Korea ang heograpikong presyon

Tinutukoy ng mga mananaliksik sa likod ng akademikong papel na KPG 193 study ang umuusbong na mga problema sa sobrang taas na boltahe sa timog-kanlurang South Korea, kung saan magkakakumpol ang mga instalasyon ng solar at medyo mahina ang network ng transmisyon.

May 193 puntong pinagdurugtungan ng kuryente, na tinatawag na mga bus, 123 generator at 407 linya ng transmisyon ang kanilang sintetikong modelo na binuo mula sa pampublikong datos. Kabilang dito ang 23.75 gigawatt na kapasidad ng solar, o humigit-kumulang 18% ng kabuuang kapasidad nitong 134.49 gigawatt para sa produksiyon ng kuryente. Sinusukat ng kapasidad ang posibleng produksiyon, samantalang inilalarawan ng mga bilang noong Marso 29 ang aktuwal na nalilikhang kuryente sa isang partikular na sandali.

Sa isang simulasyong gumamit ng mga kondisyon noong 13:00 ng Hulyo 22, 2022, ang araw ng pinakamataas na pangangailangan sa tag-init, humigit-kumulang 40% ng pangangailangan sa kuryente ang nasa metropolitan area. Nakakumpol sa baybayin ang malalaking planta ng karbon at nukleyar, at nagpapadala ng kuryente ang mga planta sa silangan nang mahigit 200 kilometro patungo sa rehiyon ng kabisera.

Dahil dito, kailangang pamahalaan ng South Korea kapwa ang malalaking paglilipat ng kuryente patungo sa pangunahing sentro ng pangangailangan at ang mga lokal na kondisyon ng boltahe sa mga lugar na maraming pinanggagalingan ng kuryente. Nagdaragdag ng ibang hamon sa operasyon ang pagkakakumpol ng mga solar installation sa timog-kanluran, bukod pa sa mahahabang ruta ng transmisyon sa baybayin.

Binuo ng mga mananaliksik ang KPG 193 bilang pinasimpleng plataporma para sa pagsubok. Hindi isinama rito ang aktuwal na kagamitan ng grid, gaya ng mga shunt capacitor, static synchronous compensator at transformer na may naa-adjust na setting ng boltahe. Limitado rin ang detalyadong impormasyon tungkol sa network, kaya pinagsasama-sama ng modelo ang mga pasilidad ayon sa mga rehiyonal na lugar ng serbisyo ng KEPCO at pampublikong datos sa pagmamapa.

Nagbibigay ang pag-aaral ng paraan para subukan kung paano nag-uugnayan ang produksiyon, pangangailangan at heograpiya. Ipinakikita rin ng disenyo nito kung bakit kailangan sa pagpaplano ang mga detalyadong simulation na sumasaklaw sa kagamitang pangkontrol ng boltahe na nakakabit sa mga indibidwal na lokasyon.

Karamihan sa mga renewable connection ay nasa mga lokal na network

Ipinakikita ng datos ng KEPCO na iniharap sa pagsusuri ng parliyamento na dinadala ng mga distribution network ang 30.7 gigawatt sa kabuuang 41.1 gigawatt na kapasidad ng koneksiyon ng renewable energy sa South Korea, o humigit-kumulang 75%. Batay naman sa bilang ng mga koneksiyon, 99% ang gumagamit ng mga lokal na network na ito, na naghahatid ng kuryente sa mga tahanan at negosyo.

Ayon sa KEPCO, nakatakda sa power factor na 1.0 ang operasyon ng mga distribution inverter. Sa madaling sabi, nakatuon ang setting na ito sa pagbibigay ng kapaki-pakinabang na kuryente nang walang palitan ng reactive power para sa pagkontrol ng boltahe. Kailangan ng angkop na setting at tagubilin sa operasyon ang mga inverter na kayang mag-adjust ng reactive power upang magawa ito.

Inaatasan na ng mga tuntunin sa pag-install ng renewable equipment mula pa noong 2020 na may kakayahan ito sa pagkontrol ng boltahe. Gayunman, hindi pa natutukoy ng mga awtoridad ang aktuwal na paggamit at katayuan ng operasyon ng mga tungkuling ito sa mahigit 30 gigawatt na naka-install na kagamitan. Nakaaapekto rin ang kakulangan ng talaang ito sa mga pasya tungkol sa pag-upgrade, gastos at mga tagubilin sa operasyon.

Ayon kay Song Seung-ho, propesor ng electrical engineering sa Kwangwoon University, dapat lumahok ang mga renewable generator sa pagkontrol ng reactive power bilang bahagi ng sistema ng kuryente. Nanawagan din siya ng mas maraming simulation at tauhan, at ng pagpili ng kagamitan batay sa mga kondisyon sa buong network.

Iminumungkahi naman ni Jeon Young-hwan, propesor sa Hongik University, ang paggamit ng mga synchronous condenser upang palakasin ang grid at ng mga STATCOM upang pamahalaan ang boltahe sa mga lugar na mahirap agad pagbutihin ang mga kasalukuyang inverter. Layunin ng dalawang paraang ito na magbigay ng suportang dating naibibigay ng mga nakasanayang generator habang gumagawa ng kuryente.

Manatiling nakakonekta sa panahon ng aberya

Kailangan ding tugunan ng mga pag-upgrade sa inverter ang nangyayari kapag panandaliang lumalabas sa normal na kondisyon ang boltahe o frequency. Maaaring idiskonekta ng mga aparatong pananggalang ang kagamitan upang maiwasan ang pagkasira. Kung maraming generator ang sabay-sabay na madidiskonekta, maaaring lumala ang aberya dahil sa biglang pagkawala ng suplay.

Saklaw ng mga plano ng KEPCO ang mga tungkuling tinatawag na LVRT, LFRT at HVRT. Pinahihintulutan ng mga ito na magpatuloy sa operasyon ang kagamitan sa mga itinakdang panahon ng mababang boltahe, abnormal na frequency o mataas na boltahe. Maaari ring pahintulutan ng angkop na setting para sa mataas na boltahe ang inverter na sumipsip ng reactive power habang nananatiling nakakonekta.

Inilarawan ni KEPCO President Kim Dong-cheol ang kasalukuyang saklaw at nakaplanong pagpapalawak nito sa pagsusuri ng parliyamento:

Tiniyak namin ang kakayahang magpatuloy sa operasyon ng mga pasilidad na 90 kilowatt (kW) o higit pa, at plano naming palawakin ang saklaw upang maisama ang mga pasilidad na 20 kW o higit pa.

Ayon sa KEPCO, isinusulong nito ang mga pagpapahusay sa mga tungkuling ito hanggang 2029 at nagpaplanong mag-install ng mga synchronous condenser hanggang 2034 upang matiyak ang inertia. Ang inertia ay ang nakaimbak na enerhiya sa umiikot na makinarya na nagpapabagal sa biglang pagbabago ng frequency ng grid, upang magkaroon ng panahon ang iba pang kontrol na tumugon.

Naghiling din si mambabatas Kim Juyoung ng pagsusuri sa mga hakbang para sa agarang pagdiskonekta. Dinidiskonekta ng under-frequency load shedding ang mga piling circuit ng mga kostumer kapag kulang ang suplay ng kuryente at mapanganib na bumababa ang frequency. Maaaring mas kaunti sa inaasahan ang mabawas na netong pangangailangan kapag may mga solar generator sa circuit, dahil sa pagdiskonekta rito ay natatanggal kapwa ang mga gumagamit ng kuryente at ang lokal na produksiyon.

Binanggit ni Kim ang pagtatasa ng ekspertong panel ng ENTSO-E sa blackout noong Abril 2025 sa Spain at Portugal, na tumukoy sa sobrang taas na boltahe bilang tuwirang sanhi sa isang magkakaugnay na serye ng 14 na salik. Kabilang sa mga salik na inilarawang nagpalala sa pagtaas ng boltahe ang operasyon sa nakapirming power factor at sunud-sunod na pagdiskonekta ng mga solar generator.

Nagdudulot ng biglaang pagbabago sa pangangailangan ang mga AI center

Isa pang hamon sa operasyon ang mga AI data center: maaaring mabilis magbago ang konsumo nila ng kuryente habang nagpapalipat-lipat ang maraming graphics processor sa pagitan ng pagkukuwenta at pagpapalitan ng datos.

Tinataya ni Baek na maaaring magbago nang 30% hanggang 40% sa maikling panahon ang pangangailangan sa kuryente ng isang malaking AI training center. Sa isang sentrong kumokonsumo ng isang gigawatt, mangangahulugan ito ng pagbabago na 300 hanggang 400 megawatt.

Ipinakikita ng isang insidente sa Virginia noong Hulyo 2024 ang epekto ng biglang pagkawala ng pangangailangan. Ayon sa salaysay na iniugnay sa North American Electric Reliability Corporation, nagdulot ng panandaliang pagbaba ng boltahe ang aberya sa transmisyon, kaya na-trigger ang mga sistema ng proteksiyon ng data center. Nadiskonekta ang humigit-kumulang 1,500 megawatt na pangangailangan, at pagkatapos ay tumaas ang boltahe sa 107% ng normal. Hindi ito humantong sa malawakang blackout.

Naglunsad ang Ministry of Climate, Energy and Environment ng South Korea ng grupong pang-aaral noong Agosto 2026 upang bumuo ng mga kinakailangan sa pagkonekta sa grid at operasyon para sa mga AI data center. Binubuo pa noon ang mga detalyadong kinakailangan tungkol sa mabilis na pagbabago ng pangangailangan at mga pagdiskonekta ng proteksiyon.

Kaya kailangang magkatugma ang mga setting ng proteksiyon para sa produksiyon at konsumo. Biglang inaalis ng malawakang pagdiskonekta ng solar ang suplay; biglang inaalis naman ng pagdiskonekta ng malaking data center ang pangangailangan. Kailangang mabilis na mag-adjust ng network sa alinmang pangyayari.

Nakaplano ang mga kagamitan, ngunit nahuhuli ang paghahatid at pagbabayad

Kabilang ang mga synchronous condenser at STATCOM sa ika-11 pangmatagalang plano ng South Korea para sa mga pasilidad ng transmisyon at substation, ngunit hindi pa tapos ang mga instalasyon. Ang synchronous condenser ay umiikot na makina na sumusuporta sa network nang hindi gumagawa ng kuryenteng ibinebenta. Gumagamit naman ang STATCOM ng power electronics upang mabilis na mag-adjust ng reactive power at kontrolin ang boltahe.

Nahihirapan din ang kasalukuyang kagamitan. Ayon sa mga bilang na iniugnay sa ulat ng pagiging maaasahan ng grid, umabot sa 3,500 megavolt-amperes reactive noong 2025 ang pumalyang kapasidad sa kompensasyon ng boltahe, kabilang ang mga shunt reactor at STATCOM, o humigit-kumulang tatlong ulit ng antas noong 2024. Sumisipsip ng reactive power ang mga shunt reactor upang pigilan ang pagtaas ng boltahe, lalo na kapag bahagya lamang ang karga sa mga linya ng transmisyon.

Ayon sa KEPCO, humaba mula humigit-kumulang isang taon hanggang tatlong taon ang panahon ng pagkuha ng mga kagamitang pangkompensasyon, at may mga order mula sa ibang bansa na tinutugunan din ng mga lokal na manufacturer. Kailangang isaalang-alang sa mga iskedyul ng pagkukumpuni at pagpapalawak ang mas mahabang paghihintay.

Isa pang limitasyon ang merkado ng kuryente: walang hiwalay na bayad para sa mga serbisyong pagkontrol ng reactive power. Walang karaniwang benta ng kuryente na magbibigay-katwiran sa puhunan para sa makinang pangunahing ginawa upang magkontrol ng boltahe.

Ayon kay Yoo Seung-hoon, propesor sa Seoul National University of Science and Technology, dapat isama ang puhunan sa mga kagamitang gaya ng STATCOM kapag tinataya ng mga gumagawa ng patakaran ang gastos ng renewable energy. Nanawagan naman si Lee Jong-bae ng mga tuntuning magtitiyak na nakahanay ang pagpapalawak ng renewable energy sa matatag na boltahe, frequency at kalidad ng kuryente.

Kabilang sa mga praktikal na pasya kung sino ang magbabayad, aling mga kasalukuyang inverter ang kailangang i-upgrade, saan pinakamalaking pakinabang ang maidudulot ng mga bagong makina at gaano kabilis maihahatid ang mga ito. Hindi natatapos ang gawaing pangoperasyon sa pagtatakda lamang ng mga target sa konstruksyon; kailangan pang ikabit, subukan at ihanda ang mga kagamitan para magamit.

Nag-aalok ang Jeju ng konkretong proyekto at takdang panahon

Lumagda ang KEPCO at ABB sa memorandum of understanding para sa kauna-unahang synchronous condenser sa South Korea na ipinares sa flywheel para sa mataas na inertia. Ilalagay ang makina malapit sa istasyon ng high voltage direct current sa hilaga ng isla, kung saan nagdurugtong sa Jeju at kalupaan ang kable sa ilalim ng dagat, ayon sa anunsiyo ng proyekto sa Jeju ng ABB.

May rating na 50 megavolt-amperes reactive ang yunit para sa suporta ng boltahe, at halos 500 megawatt-segundo naman para sa nakaimbak na enerhiyang umiikot. Nagdaragdag ng umiikot na masa ang flywheel, kaya nadaragdagan ang enerhiyang magagamit upang pabagalin ang biglang pagbabago ng frequency. Dinidisenyo at ginagawa ng ABB ang sistema sa Sweden, at nakatakda itong magamit sa pagtatapos ng 2026.

Tahanan ng humigit-kumulang 670,000 katao ang Jeju, at layunin nitong makamit ang net zero emissions pagsapit ng 2035 sa pamamagitan ng renewable energy at malinis na hydrogen. Nagbibigay ang proyekto ng partikular na imprastraktura bilang suporta sa transisyong ito at ng malapit na target para sa pagsisimula ng operasyon.

Ipinakikita ng mga pangunahing petsa kung paano nagsasabay ang mga presyon sa operasyon at ang mga nakaplanong tugon:

• 2021 hanggang 2025: Tumaas mula apat tungo sa 78 ang mga pasilidad na lumampas sa mga limitasyon ng boltahe.
• Hulyo 2024: Nadiskonekta sa isang aberya sa Virginia ang humigit-kumulang 1,500 megawatt na pangangailangan ng mga data center.
• Marso 29, 2026: Nagbigay ang solar ng 44.5% ng produksiyon ng South Korea noong tanghali.
• Pagtatapos ng 2026: Nakatakdang magsimulang gumana ang synchronous condenser na may flywheel sa Jeju.
• 2029: Aabot hanggang sa taong ito ang programa ng KEPCO para sa pagpapahusay ng paggana ng mga inverter.
• 2034: Plano ng KEPCO na mag-install ng mga synchronous condenser upang matiyak ang inertia.

Mahahalagang Punto

• Naitala sa South Korea ang sobrang taas na boltahe sa 78 pangunahing pasilidad noong 2025, kumpara sa apat noong 2021.
• Binabawasan ng pagdami ng produksiyon ng solar ang operasyon ng mga nakasanayang generator na nagbibigay rin ng suporta sa boltahe.
• Dumadaan sa mga distribution network ang humigit-kumulang 75% ng kapasidad ng koneksiyon ng renewable energy, kaya mahalaga sa katatagan ng grid ang mga setting at paggana ng inverter.
• Kailangan ng mga awtoridad ang kumpletong talaan ng mga kakayahan ng mga naka-install na inverter, habang maaari namang umabot nang tatlong taon ang paghahatid ng kagamitan.
• Nakatakdang magsimulang gumana sa pagtatapos ng 2026 ang bagong synchronous condenser sa Jeju; aabot naman hanggang 2029 at 2034 ang mas malawak na mga pagpapahusay.