Електромережі на планеті таємниче вібрують з інтервалом у 60 секунд: дослідники виявили, в чому причина цього явища.

Електромережі в різних частинах світу щохвилини зазнають незначних, але напрочуд точних коливань частоти. Науковці знайшли можливе пояснення загадки, яка залишалася нерозгаданою понад десятиліття.

Протягом більше десяти років науковці спостерігали за незвичайним феноменом: електричні мережі в різних регіонах світу виявляли практично невидимі коливання частоти з періодом у точно 60 секунд. Недавно дослідники виявили, що цю аномалію можуть викликати звичайні резервні системи живлення.

Цю інформацію опублікувало видання Science Alert.

Незвичайні коливання виявили в електромережах на п'яти континентах. Найбільше вчених дивувало те, що вони повторювалися з однаковою періодичністю навіть у системах, які фізично не пов'язані між собою.

Перші ознаки цього явища були зафіксовані ще у 2014 році. Тоді науковці в Скандинавії звернули увагу на незначні зміни в частоті електричних мереж і пов'язали їх з експлуатацією гідроелектростанцій. Проте згодом подібні коливання було виявлено також у континентальній Європі, Великій Британії, Австралії та США. Це вказувало на те, що причина явища не обмежується лише гідроенергетичними установками.

Які чинники викликають таємничі флуктуації в електричних мережах?

Команда науковців під керівництвом фізика Дірка Віттхаута з Кельнського університету проаналізувала споживання електроенергії в будівлях німецького дослідницького центру Forschungszentrum Jülich.

Виявилося, що характерні коливання мали місце лише в чотирьох спорудах, оснащених джерелами безперебійного живлення. У приміщеннях, де не було таких систем, подібні зміни не зафіксовано.

Наступні вимірювання виявили, що кожну хвилину акумуляторні системи генерують короткочасні пікові споживання електрики. Виробник апаратури підтвердив, що ці коливання викликані автоматизованими перевірками стану батарей.

На думку дослідників, одночасна робота таких пристроїв у різних країнах може пояснюватися синхронізацією внутрішніх годинників із зовнішніми сигналами точного часу.

Через це тисячі незалежних систем здатні виконувати однакові дії практично одночасно. Хоча кожен пристрій споживає зовсім небагато електроенергії, їхня спільна робота може спричиняти помітні зміни частоти мережі.

Одночасно дослідники підкреслюють, що запропоновану теорію необхідно ще протестувати в інших електричних системах.

Чи становлять ці коливання небезпеку

Наразі виявлені зміни не загрожують стабільності електропостачання. Їхня амплітуда зазвичай становить лише кілька мілігерц.

Однак науковці попереджають, що з розширенням мережі дата-центрів, накопичувачів на основі акумуляторів та цифрових керуючих систем, вплив синхронізованих процесів може збільшуватися.

Окрім того, навіть незначні флуктуації можуть посилюватися завдяки специфіці функціонування електричних мереж, що може призводити до зносу обладнання, особливо на гідроелектростанціях.

Одночасно вжити заходів для запобігання цьому явищу можна досить простим методом. Дослідники радять модифікувати програмні алгоритми, щоб пристрої виконували автоматичні перевірки не синхронно, а з невеликими проміжками часу між ними.

Науковці вже зв’язались з одним із постачальників обладнання, де було виявлено цю особливість. Компанія випустила нову версію програмного забезпечення, що знизила частоту перевірок.

Дослідники вважають, що ці нововведення сприятимуть запобіганню небажаній синхронізації апаратів та підвищать стійкість електричних мереж до коливань.

Нагадаємо, раніше науковці змоделювали, якою могла б бути Земля, якби на ній ніколи не виникло життя. Результати дослідження показали, що навіть без живих організмів планета могла б зберігати сприятливі умови протягом мільярдів років.