Як працює гідроелектростанція. Принцип роботи гідроелектростанції Найбільші гес та місця їх розташування

На перший погляд, гідроелектростанція - штука досить проста - ллється вода, крутиться генератор, виробляється електрика. Насправді сучасна ГЕС – система з дуже складним обладнанням та тисячами датчиків, керована комп'ютерами.

Сьогодні я розповім про те, що мало хто зі звичайних людей знає про ГЕС.

Зараз я перебуваю на будмайданчику Усть-Середньоканської ГЕС, який розташований за 400 кілометрів від Магадана. Докладно про ГЕС та будівництво я ще розповім, а сьогодні кілька цікавих фактів.

1. ГЕС – можливо єдиний великий інженерний об'єкт, який починає експлуатуватися задовго до закінчення будівництва. На Усть-Середньоканській ГЕС ще не до кінця зведена гребля, не до кінця збудовано машинний зал, а перші два гідроагрегати з чотирьох вже виробляють електрику.

2. Поки ГЕС будується, у її гидроагрегатах працюють тимчасові робочі колеса, розраховані малий тиск води. Коли гребля буде добудована, тиск води підвищиться і тимчасові колеса замінять постійними для високого тиску з іншою формою лопатей.

3. Незважаючи на те, що будівництво ГЕС є дуже дорогим задоволенням, багато ГЕС окупаються ще до того, як їх добудовують до кінця. До речі, Усть-Середньоканська ГЕС продає електрику по 1.10 руб за кВтг.

4. Перед тим, як потрапити на турбіну ГЕС, вода закручується за допомогою величезного сталевого равлика - спіральної камери. Зараз на Усть-Середньоканській ГЕС якраз закінчується монтаж спіральної камери третього енергоагрегату, і мені вдалося побачити та сфотографувати її. Коли енергоагрегат буде добудований, гігантський равлик виявиться в товщі бетону.

Щоб зрозуміти розміри конструкції, зверніть увагу на робітників, які займаються монтажем спіральної камери.

5. Робоче колесо гідроагрегату завжди крутиться з однаковою швидкістю, забезпечуючи стабільну частоту 50 герц. Для мене завжди було загадкою, як підтримується стабільна швидкість обертання. Виявилося, що просто за допомогою зміни потоку води. Лопатки, керовані комп'ютером, постійно рухаються, зменшуючи та збільшуючи потік води. Завдання системи домогтися точної швидкості обертання незалежно від зусилля, з яким крутиться вал генератора (а воно залежить від потужності, що виробляється).

6. Напруга, що видається генератором, регулюється за допомогою зміни напруги збудження. Це постійна напруга, яка подається на електромагніт ротора. При цьому напруга, що генерується статорною обмоткою, залежить від сили магнітного поля. На фото у мене над головою крутиться багатотонний ротор.

7. Генератор ГЕС виробляє напругу 15.75 кВ. На Усть-Середньоканській ГЕС встановлені генератори, що мають номінальну потужність 142.5 МВт (142500000 Вт) і струм у проводах, що відводять вироблену електрику від генератора, може досягати 6150 А. Тому ці проводи, а точніше шини, мають величезний перетин і .

Будь-яка комутація при таких струмах перетворюється на велику проблему. Ось так виглядає простий вимикач. Звичайно, на струмі в шість тисяч ампер та напрузі п'ятнадцять тисяч вольт він стає зовсім непростим.

8. Підвищуючі трансформатори зазвичай стоять на вулиці за машинною залою ГЕС (для передачі споживачам напруга, отримана з генераторів, підвищується найчастіше до 220 кВ).

9. По проводах ліній електропередач передається як електроенергія на частоті 50 Гц, а й інформаційні сигнали високої частоті. За допомогою них, наприклад, можна з високою точністю визначити місце аварії на ЛЕП. На електростанціях та підстанціях ставляться спеціальні фільтри високочастотного сигналу. Напевно, ви такі штучки бачили, але навряд чи знали, для чого вони.

10. Вся комутація на високих напругах відбувається в середовищі елегазу (фторид сірки, що має дуже низьку електропровідність), тому дроти виглядають, як труби та електрика більше нагадує сантехніку. :)

p.s. Дякуємо співробітникам Усть-Середньоканської ГЕС Іллі Горбунову та В'ячеславу Сладкевичу (він на фото) за докладні відповіді на мої численні питання, а також компанії Русгідро за можливість на власні очі подивитися на будівництво та роботу такої грандіозної споруди.

2016, Олексій Надійін

Основна тема мого блогу – техніка в житті людини. Я пишу огляди, ділюся досвідом, розповідаю про всякі цікаві штуки. А ще я роблю репортажі з цікавих місць та розповідаю про цікаві події.
Додайте мене у друзі

Станом на 2010 рік у Росії існує 14 гідроелектростанцій потужністю понад 1000 мегават і більше сотні великих гідроелектростанцій.

Гідроелектростанції Росії потужністю понад 1000 мВт

Найменування	Встановлена ​​потужність, МВт	Географія
Саяно-Шушенська ГЕС		нар. Єнісей, м. Саяногорськ
Красноярська ГЕС		нар. Єнісей, м. Дивногорськ
Братська ГЕС		нар. Ангара, м. Братськ
Усть-Ілімська ГЕС		нар. Ангара, м. Усть-Ілімськ
Волгоградська ГЕС		нар. Волга, м. Волзький
Жигулівська ГЕС		нар. Волга, м. Жигулівськ
Бурейська ГЕС		нар. Бурея, в Амурській області
Чебоксарська ГЕС		нар. Волга, м. Новочебоксарськ
Саратовська ГЕС		нар. Волга, м. Балаково
Зейська ГЕС		нар. Зея, м. Зея
Нижньокамська ГЕС		нар. Кама, м. Набережні Човни
Загірська ГАЕС		нар. Кунья, сел. Богородське
Воткінська ГЕС		нар. Кама, м. Чайковський
Чиркейська ГЕС		нар. Сулак, Дагестан

Найбільші гес у світі

Найменування	Потужність, ГВт	Середньорічне вироблення, млрд кВт·год	Географія
Три ущелини			нар. Янцзи, м. Сандоупін, Китай
			нар. Парана, м. Фос-ду-Ігуасу, Бразилія/Парагвай
			нар. Кароні, Венесуела
Черчілл-Фолс			нар. Черчілл, Канада
			нар. Токантінс, Бразилія

Коротко опишемо найбільші гідроелектростанції Росії.

Найбільші гідроелектростанції Росії знаходяться у складі Ангаро-Єнісейського каскаду ГЕС, побудованого на сибірській річці Єнісеї та його притоці – Ангарі. У цей каскад входять такі ГЕС:

на Єнісеї - найбільша в Росії Саяно-Шушенська ГЕС та друга за величиною в Росії Красноярська ГЕС, а також Майнська ГЕС;

на Ангарі – Братська та Усть-Ілімська ГЕС, що входять до першої п'ятірки ГЕС Росії, а також Іркутська ГЕС.

Крім цього, на Ангарі будується Богучанська ГЕС. Вона розташовується за 367 км нижче за течією від існуючої Усть-Ілімської ГЕСі за 444 км від гирла річки.

Саяно-Шушенська гес

Саяно-Шушенська гідроелектростанція імені П. С. Непорожнього – найбільша за встановленою потужністю електростанція Росії, шоста серед нині діючих гідроелектростанцій у світі. Розташована на річці Єнісей, на кордоні між Красноярським краєм та Хакасією, біля селища Черьомушки, біля Саяногорська. Будівництво Саяно-Шушенської ГЕС, розпочате 1963 року, було офіційно завершено лише 2000 року.

У 1956-1960 роках «Ленгідроенергопроектом» було розроблено схему гідроенергетичного використання верхнього Єнісея, в ході роботи над якою було встановлено доцільність використання падіння річки в районі Саянського коридору однієї потужної ГЕС, що дозволяло створити водосховище з ємністю, достатньою для сезонного регулювання.

У 1962-1965 роках Ленінградський проектний інститут «Ленгідропроект» розробив проектне завдання для Саяно-Шушенської ГЕС. У ході проектування розглядалися варіанти компонування майбутнього гідровузла з кам'яно-накидною, бетонною гравітаційною, арочною та арочно-гравітаційною греблею.

З усіх можливих варіантів найкращим виявився варіант з арочно-гравітаційною греблею. Наприклад, варіант з кам'яно-накидною греблею, потенційно дешевший, був відкинутий через необхідність будівництва великих тунельних водоскидів, що вимагали споруди складних в експлуатації двоярусних водоприймачів і створювали важкий гідравлічний режим річки в нижньому б'єфі.

Проектне завдання Саяно-Шушенської ГЕС було затверджено Радою Міністрів СРСР у 1965 році та передбачало спорудження ГЕС з 12 гідроагрегатами потужністю по 530 МВт з підведенням води за типом використаного на Красноярській ГЕС, розташованими в будівлі ГЕС, по центру арочно-гравітаційної греблі. водоскидами без водобійних колодязів ліворуч і праворуч від будівлі ГЕС, які передбачали гасіння енергії потоку води в ямі розмиву в нижньому б'єфі.

У ході роботи над технічним проектом конструктивна схема окремих елементів гідровузла, зафіксована в проектному завданні, змінилася. У 1968 році на пропозицію Міністерства енергетики СРСР і заводів-виробників обладнання було вирішено збільшити одиничну потужність гідроагрегатів до 640 МВт, що дозволило зменшити їх кількість до 10; крім того, було прийнято рішення про використання однониткових трубопроводів та однопідводних спіральних камер, внаслідок чого вдалося суттєво зменшити довжину будівлі ГЕС. Також у зв'язку зі значними прогнозованими розмірами воронки розмиву та можливим розвитком низки несприятливих процесів у нижньому б'єфі було прийнято рішення про відмову від передбаченої проектним завданням схеми водоскидних споруд з гасінням потоку у вирві розмиву на користь водоскиду з водобійним колодязем, розташованого у правій.

11 січня 1971 року технічний проект Саяно-Шушенської ГЕС було затверджено колегією Міненерго СРСР.

Підготовчий етап будівництва Саяно-Шушенської ГЕС розпочався 1963 року з будівництва доріг, житла для будівельників та інших об'єктів інфраструктури. Згідно з проектним завданням, будівництво ГЕС передбачалося здійснити у 1963-1972 роках.

Безпосередні роботи зі спорудження власне ГЕС було розпочато 12 вересня 1968 року з відсипання перемичок котловану першої черги.

Після осушення котловану 17 жовтня 1970 року основні споруди станції було укладено перший кубометр бетону. На момент перекриття Єнісея, здійсненого 11 жовтня 1975 року, було побудовано основу водоскидної частини греблі з донними водоскидами першого ярусу, значну частину водобійного колодязя і рисберма. Після перекриття річки було розгорнуто роботи зі спорудження лівобережної частини греблі із будинком ГЕС. Аж до 1979 року річка пропускалася через 9 донних водоскидів, а також поверх водоскидної частини греблі, що будується, через так звану «гребінку», утворену нарощуванням непарних секцій греблі по відношенню до парних.

Перший гідроагрегат Саяно-Шушенської ГЕС (зі змінним робочим колесом) було поставлено під промислове навантаження 18 грудня 1978 року.

Відставання в темпах будівництва ГЕС, зокрема в темпах укладання бетону, призвело до надзвичайної події під час пропуску повені 1979 року. Передбачалося використовувати лише водоскиди другого ярусу (донні водоскиди першого ярусу підлягали закладенню). Однак через великі обсяги паводкових вод виникла необхідність використання також і відкритих водозливів, утворених за рахунок штрабленнянепарних секцій водоскидної частини греблі. Тим не менш, до початку повені 1979 водоскидна ділянка греблі не була підготовлена ​​до пропуску води і в цьому варіанті - в необхідні для безпечного пропуску повені споруди не було укладено більше 100 000 м ³ бетону. В результаті 23 травня 1979 року при пропуску повені стався перелив води через роздільну стінку і затоплення котловану ГЕС з введеним в дію гідроагрегатом № 1. Перед затопленням гідроагрегат був зупинений і частково демонтований, що дозволило після відкачування води відновити його працездатність. Але все ж таки знадобився час для відновлення гідроагрегату – відкачування води з будівлі ГЕС, осушка, ремонтно-відновлювальні роботи. У ході відновлювальних робіт було споруджено бетонний бар'єр навколо гідрогенератора, проведено герметизацію конструкцій, що захищають. Повторно гідроагрегат № 1 був включений до мережі 20 вересня 1979 року.

Введення гідроагрегату № 2 (також зі змінним робочим колесом) було проведено 5 листопада 1979, гідроагрегату № 3 зі штатним робочим колесом -21 грудня 1979 року.

На той час почали виникати проблеми з будівельними конструкціями греблі ГЕС. При заповненні водоймища виникли тріщини в бетоні греблі. Мали місце значні за обсягом кавітаційні руйнування у водоскидах другого ярусу та попусковий водоскид першого ярусу. Це було пов'язано як із недостатньо продуманими проектними рішеннями, так і з відступами від проекту під час будівництва та експлуатації водоскидів. Зокрема, згідно з проектом, тимчасові водоскиди другого ярусу планувалося використовувати протягом 2-3 років, проте через затягування будівництва фактично вони використовувалися 6 років.

У 1980 році були пущені гідроагрегати № 4 і № 5 (29 жовтня і 21 грудня), 6 листопада 1981 року - гідроагрегат № 6. Гідроагрегати, що залишилися, були пущені в 1984 році (№ 7 -15 вересня і № 8 - 11 жовтня) і в 1985 році (№ 9 - 21 грудня, № 10 -25 грудня). На початку повені 1985 року було загорнуто водоскиди другого ярусу і введено в роботу частину експлуатаційних водоскидів. У 1987 році тимчасові робочі колеса гідроагрегатів № 1 і № 2 були замінені на постійні. До 1988 року будівництво ГЕС було в основному завершено, в 1990 році водосховище було вперше заповнено до позначки НПУ. У постійну експлуатацію Саяно-Шушенська ГЕС було прийнято 13 грудня 2000 року.

І в процесі будівництва Саяно-Шушенської ГЕС, і в процесі її експлуатації виникали проблеми як з будівельною (бетонною) частиною станції, так і з обладнанням гідроагрегатів.

Проблеми з водобійними колодязями.

Перші, невеликі та відносно легко усунені пошкодження водобійного колодязя Саяно-Шушенської ГЕС було зафіксовано у 1980-1981 роках. Руйнування були викликані потраплянням у водобійний колодязь гірської породи, шматків бетону та будівельного сміття, порушеннями у технології будівництва, непроектними режимами роботи водоскидів.

Більш серйозні проблеми виникли під час пропускання через водоскиди паводкових вод у штатному режимі. Конструкція та якість будівництва водобійних колодязів виявилися не здатними працювати у штатному режимі.

Так у 1985 році перед пропуском повені водобійний колодязь був осушений, обстежений та очищений, значних пошкоджень у ньому виявлено не було. Після пропуску повені, у листопаді 1988 року під час огляду водобійного колодязя виявили наявність у ньому значних руйнувань. На площі близько 70 % поверхні дна колодязя плити кріплення повністю зруйновані і викинуті потоком за водобійну стінку. На площі, що становить близько 25 % від загальної площі дна колодязя, було зруйновано всі плити кріплення, бетонну підготовку та скелю на глибину від 1 до 6 м нижче за основу плит.

Причини руйнування вивчалися різними комісіями, об'єднуючи висновки яких можна відзначити таке.

Плити, що покривали дно водобою, були погано закріплені. Між ними залишалися незагерметизовані тріщини, у які проникала вода. При ремонті кавітаційних пошкоджень водобійного колодязя в 1981 році бетонна пломба була виконана з неякісного бетону, місця її сполучення з плитами кріплення не були загерметизовані. Крім того, при відкритті затворів водоскиду були використані непроектні схеми зосередженого скидання води у водобійний колодязь.

При ремонті водобійного колодязя замість плит товщиною 2,5 м було укладено блоки товщиною 4 – 8 м. Стійкість блоків забезпечувалася за рахунок їхньої ваги, цементації основи та використання анкерів. При цьому розбирання старого кріплення та підготовка основи для нового проводилося з широким використанням буропідривних робіт.

У 1987 році експлуатаційні водоскиди не використовувалися. У 1988 році для пропуску літньої повені з 15 липня по 19 серпня відкривалося до п'яти експлуатаційних водоскидів, максимальна витрата досягала 5450 м ³ / с. Після осушення криниці у вересні 1988 року було виявлено значні руйнування його днища у центральній частині. Загальна площа ушкоджень становила 2250 м², що відповідає приблизно 14% загальної площі дна колодязя. У зоні найбільших руйнувань площею 890 м² бетонне кріплення було зруйноване повністю, до скельного ґрунту, з утворенням в останньому вирві розмиву. Бетонні блоки кріплення вагою до 700 тонн були або зруйновані, або відкинуті потоком до водобійної стінки.

Причиною руйнування водобійного колодязя було утворення тріщин у блоках першої черги реконструкції під час підготовки основи під блоки другої черги із застосуванням широкомасштабних буропідривних робіт. Проникнення води під тиском у тріщини через відкриті шви між блоками призвело до руйнування пошкоджених блоків першої черги, що призвело до відриву від основи неушкоджених блоків другої черги, частина з яких (товщиною 6 м і більше) до того ж не була закріплена анкерами. . Погіршило ситуацію включення водоскидів 43 і 44 секцій з повним відкриттям затворів 1 серпня 1988 року, що призвело до концентрації скидів на «потривоженої», але ще на місці частини кріплення, після чого в короткі терміни сталося руйнування кріплення.

Руйнування у водобійному колодязі після повені 1988 року усувалися шляхом встановлення блоків, аналогічних блокам першої та другої черги, але з герметизацією швів металевими шпонками та обов'язковою установкою анкерів. Крім того, у всіх блоках кріплення другої черги товщиною 6 метрів і більше також встановлювалися анкери з розрахунку один анкер на 4 м² площі. Було проведено цементацію швів блоків усіх трьох черг. Вибухові роботи під час підготовки основи встановлення блоків було виключено. Роботи з реконструкції водобійного колодязя було завершено до 1991 року, всього було укладено 10 630 м³ бетону, встановлено 221 т пасивних анкерів та сіток та 46,7 т (300 шт.) попередньо-напружених анкерів. Після завершення реконструкції під час подальшої експлуатації значних руйнувань у водобійному колодязі не спостерігалося.

Після виявлення повторних руйнувань у водобійному колодязі 1988 року було запропоновано, з метою зниження навантажень на водобійний колодязь, розглянути можливість спорудження додаткового водоскиду тунельного типу пропускною здатністю 4000-5000 м³/с.

Будівництво берегового водоскиду було розпочато 18 березня 2005 року. Будівельні роботи зі спорудження першої черги берегового водоскиду, що включає вхідний оголовок, правий безнапірний тунель, п'ятиступінчастий перепад і канал, що відводить, були завершені до 1 червня 2010 року. Гідравлічні випробування першої черги були проведені протягом трьох днів, починаючи з 28 вересня 2010 року. Завершення будівництва берегового водоскиду намічено на 2011 рік.

Підвищений рівень фільтрації через напірний фронт.

Після наповнення водосховища до позначки НПУ у 1990 році різко збільшилася фільтраційна витрата через тіло греблі та зону контакту греблі та основи. Проект допускав рівень фільтрації в основі в межах 100 – 150 л/с, а в тілі греблі фільтрація взагалі мала бути незначною. Тим не менш, у 1995 році була зафіксована фільтрація в кількості 549 л/с у підставі та 457 л/с у тілі греблі. Причиною збільшення фільтрації стало утворення тріщин у греблі, тріщиноутворення в місці контакту бетону греблі та її основи, а також розущільнення порід основи. Як причини цього явища називаються недосконалість використаних при проектуванні розрахункових методик і відступу від проекту при будівництві греблі (інтенсифікація будівництва першого стовпа греблі при відставанні в бетонуванні інших стовпів).

У 1991-1994 роках робилися спроби закладення тріщин у греблі та підставі за допомогою цементації, які не призвели до успіху – цементуючий склад вимивався з тріщин. У 1993 році було прийнято рішення скористатися послугами французької фірми «Solétanche Bachy» («Солетанш Баші»), яка мала досвід ремонтних робіт на гідротехнічних спорудах з використанням епоксидних смол. Роботи з ін'єкції тріщин у бетоні греблі за допомогою епоксидного складу «Родур-624» були проведені в 1996-1997 роках і показали гарний результат – фільтрація була пригнічена до 5 л/с та менше. Спираючись на цей досвід, у 1998-2002 роках гірше за допомогою вітчизняного складу КДС-173 (компаунд епоксидної смоли та модифікованого каучуку) були проведені роботи з ін'єкції тріщин в основі греблі, також з позитивним результатом - фільтрація знизилася в кілька разів, впавши до значень передбачено проектом. Загалом на ремонтні роботи у греблі та на підставі було витрачено 334 тонни епоксидних складів.

З 1997 року, після завершення закладення тріщин у греблі, з метою недопущення їх розкриття було прийнято рішення знизити позначку нормального підпірного рівня на 1 метр (з 540 до 539 м), а позначку форсованого підпірного рівня – на 4,5 м (з 544, 5 м до 540 м). У 2006 році при проходженні сильної літньої дощової паводки неодружені скиди через експлуатаційний водоскид досягали 5270 м³/с, суттєвих пошкоджень у водобійному колодязі після його осушення виявлено не було. Значні обсяги скидів через експлуатаційне водоскидання (до 4906 м³/с) мали місце і в 2010 році, при пропуску багатоводної повені забезпеченістю 3-5 %. Після аварії в серпні 2009 року експлуатаційний водоскид працював протягом більш ніж 13 місяців, з 17 серпня 2009 року по 29 вересня 2010 року, пропустивши 55,6 км води без будь-яких пошкоджень.

В даний час Саяно-Шушенська ГЕС, що діє, має наступні характеристики.

Висота греблі становить 245 м, ширина основи 110 м, а довжина по гребеню 1066 м.

Склад споруд ГЕС:

бетонна арочно-гравітаційна гребля висотою 245 м, довжиною 1066 м, шириною в основі - 110 м, шириною по гребеню 25 м. Гребля включає лівобережну глуху частину довжиною 246,1 м, станційну частину довжиною 331,8 м, водозливну частину довжиною 6 м та правобережну глуху частину довжиною 298,5 м;

прищільну будівлю ГЕС;

береговий водоскид.

Потужність ГЕС – 6400 МВт, середньорічне вироблення 23,5 млрд. кВт·год. У 2006 році через велику літню повінь електростанція виробила 26,8 млрд. кВт·г електроенергії.

У будівлі ГЕС розміщено 10 радіально-осьових гідроагрегатів потужністю по 640 МВт, що працюють при розрахунковому натиску 194 м. Максимальний статичний натиск на греблю – 220 м.

Нижче за Саяно-Шушенську ГЕС розташовано її контррегулятор - Майнську ГЕС потужністю 321 МВт, що організаційно входить до складу Саяно-Шушенської ГЕС.

Гребля ГЕС утворює велике Саяно-Шушенське водосховище повним обсягом 31,34 куб. км (корисний обсяг – 15,34 куб. км) та площею 621 кв. км.

Перекриття Єнісея

Перекриття Єнісея

Робочі колеса турбін на баржах доставляють до місця

будівництва станції

Саяно-Шушенська ГЕС – нічна ілюмінація

Саяно-Шушенська ГЕС – вид на греблю

Іноді, щоб зрозуміти предмет розмови, можна довго читати і вивчати матеріали. А іноді, щоб зрозуміти масштаб того, що відбувається, треба просто подивитися пару-трійку фотографій. І зараз цей випадок. Три найбільші ГЕС Росії — що ви знаєте про них? А якщо буде питання у шоу «Хто хоче стати мільйонером»? Тож давайте подивимося.

Перше місце: Саяно-Шушенська ГЕС ім. П. С. Непорожнього

Це ГЕС узимку. Зрозуміло, вона продовжує працювати, але виглядає від цього тільки ще феєричніше. Встановлена ​​потужність Саяно-Шушенської ГЕС – 6400 МВт. Розташована вона на потужній річці Єнісей у Хакасії. Будувати її почали ще далекого вересня 1968 року. Будували її цілих 17 років (це за потужностей СРСР!) і ввели в дію в грудні 1985 року.

Саяно-Шушенська ГЕС сумно прославилася аварією, коли гідроагрегати виривало з коренем. Що дозволяє вкотре оцінити потужність тієї самої води, яку людина «закувала», як у тому знаменитому вірші Маршака:

Чоловік сказав Дніпру:
— Я стіною тебе замкну.
Ти
З вершини
Будеш
Стрибати,
Ти
Машини
Будеш
Рухати!

Висота греблі Саяно-Шушенської ГЖС 245 метрів, довжина - 1074 метри. Основний споживач виробленої потужності ГЕС - енергосистема Сибіру. І, незважаючи на те, що напрочуд ця ГЕС на знімку з супутника здається не такою вже й великою (хоча може це кому як), ось так дуже серйозно вона виглядає з боку свого водосховища.

Щоб ще більше зрозуміти, що з себе є найбільшою ГЕС Росії можна уточнити, що греблю Саяно-Шушенської гідроелектростанції укладено більше ДЕВ'ЯТИ МІЛЬЙОНІВ КУБІЧНИХ МЕТРІВ бетону. Перерахувати, скільки з цієї кількості можна було побудувати, скажімо, класичних хрущовок СРСР не вийшло, але є підозра, що багато. І при цьому варто зауважити, що Саяно-Шушенська ГЕС впевнено входить до десятки найбільших у світі. Як і ще дві наступні ГЕС Росії, про які є нижче. Точне місце у рейтингу світу виявити було неможливо, т.к. більш ніж 20 авторитетних джерел пишуть суворо різні дані, сходячи з того, що лідером серед ГЕС світу буде найбільша китайська «Три Ущелини». Але, з іншого боку, порівнювати можливості 60-х років (зрозуміло, з будівництва) та початку 21 століття якось незручно. Знову ж таки, це і не тема цієї статті.

Друге місце: Красноярська ГЕС

Встановлена ​​потужність – 6000 МВт. Розташована за 40 км від Красноярська вгору за течією Єнісея. Дата початку будівництва цієї ГЕС серпня 1959 року. Введена в дію також не швидко, через 13 років від старту будівництва, 1972 року. Висота греблі Красноярської ГЕС 128 метрів, довжина - 1072 метри.

Основний споживач енергії, як і слід очікувати, є Красноярський алюмінієвий завод. У «побіжному погляді» можливостей гідроенергетики ми вже вказували, що будівництво великих ГЕС, як правило, веде саме до промислового зростання. А зниження вартості електроенергії та її доступність у регіоні будівництва йдуть додатковим бонусом. У нашому випадку, у випадку з Красноярською ГЕС, це очевидне рішення. Виплавка алюмінію чи не найдорожче виробництво у цьому сегменті промисловості. І дешева, і безкоштовна вода, себто, енергія, тут просто незамінна.

Особливості - встановлений єдиний у Росії суднопідйомник, що дозволяє судам проходити через греблю. Виглядає це, безумовно, вражаюче. За потреби цей «трамвайчик» підпливає під корабель і той залишається, при русі, у воді, але у воді витягу!

Необхідність у такій монументальній споруді виникла після усвідомлення факту, що судноплавство Єнісеєм, яке, звичайно, припинилося після зведення Красноярської ГЕС, треба було б відновити. Будували суднопідйомник трохи менший за ГЕС — 10 років.

До речі, Красноярська ГЕС зображена на купюрі 10 рублів. Які, на жаль, дедалі більше замінюються монетами. На жаль, зрозуміло, тому що ця ГЕС є великим символом для країни. Бетона на будівництво Красноярської ГЕС, судячи з другого місця у рейтингу, витратили менше. "Всього" 5,7 млн ​​м³.

Третє місце: Братська ГЕС ім. 50-річчя Великого Жовтня

Встановлена ​​потужність третьої ГЕС у списку 4500 МВт. Вона перекриває річку Ангару в районі Братська в Іркутській області. Будувати її розпочали у грудні 1954 року. Ввели в дію так само, як і Красноярську ГЕС, через 13 років, 1967 року. Головний споживач електрики Братської ГЕС - "сюрприз-сюрприз" - Братський алюмінієвий завод.

Висота греблі - 124,5 метра, довжина - 924 метри. При будівництві цієї ГЕС було витрачено лише 5 млн кубічних метрів бетону. До речі, який час вона була найбільшою у світі.

Братській ГЕС присвятив поему Євген Євтушенко. Ось невеликий уривок із цього твору:

«Давним-давно на місці Братської ГЕС

я пропливав на утлій оморочці

з оскоминою від варти та морошки,

але з вірою у світильниках очес.

Коли в темряву все занурив захід,

я розмірковував напередодні сходу

про приховану силу нашого народу,

подібною прихованою силою цих вод.

Але, оглядаючи дрімаючий широку,

не думав я,

щоб ви перетворили

в'язницею Росії колишній Сибір

джерело світла майбутньої Росії.

До речі, Братська ГЕС, сама по собі будучи важливим енергетичним елементом країни, була спроектована та побудована як важлива частина ангарського енергокомплексу. Їй спочатку була відведена роль при перепадах напору води регулювати його так, щоб рятувати інші ГЕС, що стоять нижче за течією. Крім того, це унікальний випадок, коли грандіозна гідроелектростанція обійшлася державі дешевше за кошторисну вартість. Її проектна потужність у 3,8 рази перевищувала сумарну потужність усіх електростанцій царської Росії. Будівництво Братської ГЕС було закінчено у 1967 році, а вже через три роки всі витрати на її спорудження були окуплені.

Епілог

Як ви, напевно, могли помітити, що всі три перераховані і три найбільші гідроелектростанції Росії були побудовані в СРСР. Що, звичайно, дасть деяким, не без єхидства, уточнити — до чого тут успіхи Росії? Але й метою цього сайту не є такі спори. Нагадаємо лише, що, по-перше, Росія є правоприймачем СРСР. Як у частині всіляких боргів і проблем, так і, безумовно, у частині великих будівництв, подвигів, у тому числі ГЕС. Крім того, уточнимо, сьогодні йде масштабна модернізація російських гідроелектростанцій. Це дозволяє збільшити їх потужність, так що ефект буде як від будівництва нової ГЕС!

Крім того, вже в Росії добудовано Богучанську ГЕС, будівництво якої почалося ще в СРСР у 1974 році. Введення в експлуатацію перших агрегатів Богучанської ГЕС відбулося 15 жовтня 2012 року. Останній дев'ятий гідроагрегат було введено у промислову експлуатацію 22 грудня 2014 року. Введення ГЕС на повну потужність відбулося у липні 2015 року.

Енергія від «Богучанки» також призначена для енергопостачання Богучанського алюмінієвого заводу, що будується, запуск виробництва першої черги якого запланований на 2016 рік. За проектною потужністю виробництва Богучанський алюмінієвий завод займатиме третє місце в Росії після Красноярського та Братського алюмінієвих заводів (ГЕС для цих заводів ми тільки що описали).

Також, у висновку зауважимо, що йде, і ми це також вже зазначали, грандіозна будова Усть-Середньоканської ГЕС у Магаданській області, де, на секундочку, середня температура січня мінус 38 градусів!

Усе це свідчить про перспективи гідроенергетики у Росії, і навіть вже, на безсумнівні наші, сучасні, успіхи у розвитку після досить тривалої стагнації у т.зв. «лихі 90-ті». І безумовно, там, де є енергія, можливі і будівництва, і розвиток інфраструктури, і розвиток виробництва.

Гідроелектростанції або ГЕС виробляють електрику, використовуючи енергію води, що падає. ГЕС найчастіше з'являються на найбільших річках, які для цього перегороджуються греблями. Відомо також, що найбільш густонаселеною країною світу є Китай, а економіка, що бурхливо розвивається, вимагає неймовірної кількості електроенергії. Тому в цій країні зараз реалізуються проекти величезних електростанцій. На цьому тлі не дивно, що найбільша ГЕС у світі також знаходиться у Китаї. Рейтинг складено за встановленою потужністю ГЕС (зазначено у дужках).

1. Три ущелини, Китай (22,5 ГВт)

Одна з найбільш повноводних і третя за довжиною річка світу Янцзи стала місцем, де була побудована найпотужніша у світі гребля «Три ущелини», яка і за кількістю енергії, що виробляється, ділить перше-друге місця. Вона є однією з найграндіозніших гідротехнічних споруд на планеті. Знаходиться вона у провінції Хубей, у міському окрузі Ічан біля міста Саньдоупін. Тут побудовано одну з найбільших у світі гравітаційних бетонних гребель.
Перед заповненням водосховища потрібно було переселити 1,3 мільйона місцевих жителів – це наймасовіше в історії переселення, пов'язане з подібними технологічними рішеннями. Цю ГЕС почали будувати 1992 року, а офіційно запустили її в експлуатацію у липні 2012 року. Потужність ГЕС «Три ущелини» за проектом склала 22,5 ГВт, а проектний річний рівень вироблення ста мільярдів кіловат було практично досягнуто того ж року. Перед греблею ГЕС утворилося велике водосховище, що вміщує 22 куб. км води та має площу водного дзеркала 1045 кв. км. До кінця 2008 року в проект цієї гідроелектростанції було вкладено близько 26 мільярдів доларів, з них 10 припали на переселення людей, стільки ж на її будівництво, а відсотки з кредитів становили ще 6 мільярдів.

З давніх-давен витончений розум людини намагався придумати таке страшне покарання для злочинця, проведене обов'язково публічно, щоб залякати.

2. Ітайпу, Парагвай/Бразилія (14 ГВт)

За 20 кілометрів від міста Фос-ду-Ігуасу, на бразильсько-парагвайському кордоні на річці Парана побудовано греблю з гідроелектростанцією «Ітайпу». Свою назву вона успадкувала від острова в гирлі цієї великої річки, він і став основою греблі. Саме ця електростанція у 2016 році стала першою у світі, яка зуміла видати понад 100 мільярдів кіловат електрики, точніше – 103,1 млрд кВт*год. Проектуванням та підготовчими роботами з її будівництва зайнялися ще в 1971 році, в 1991 році ввели в дію останні два генератори з 18 запланованих, а в 2007 році до них додалися ще 2 електричні машини, довівши потужність ГЕС до 14 ГВт.
У процесі будівництва владі довелося переселяти приблизно 10 тисяч сімей, що жили на берегах Парани, багато з них пізніше стали членами руху безземельних селян. Спочатку експерти оцінили вартість будівництва ГЕС у 4,4 мільярда доларів, але диктаторські режими, що змінювали один одного, не відрізнялися ефективною політикою, через що реальна цифра витрат зросла до 15,3 млрд.

3. Сілоду, Китай (13,86 ГВт)

У верхів'ях річки Янцзи є притока Цзіньша, на якій була побудована велика гідроелектростанція Сілоду. Так назвали її по сусідньому селищу Сілоду - центру міського повіту Юншань провінції Юньнань. По руслу річки проходить адміністративний кордон з іншою провінцією – Сичуань. Після завершення будівництва станція стала найважливішим елементом проекту регульованого стоку річки Цзіньша, який мав не лише мету вироблення електроенергії, а й зменшення кількості мулу, що потрапляє до Янцзи.
Сілоду стала третьою за потужністю гідроелектростанцією світу. Максимальна місткість її водосховища дорівнює майже 12,7 кубічних кілометрів.
У 2005 році будівництво ГЕС тимчасово було припинено для детальнішого вивчення його наслідків на екологію даної місцевості, але пізніше було відновлено. Русло Цзіньша було перекрито у 2009 році, першу турбіну на 770 МВт ввели в експлуатацію у липні 2013 року, а у квітні 2014 року запрацювала вже 14-та турбіна. У серпні того ж року було запущено й останні агрегати ГЕС.

В останні десятиліття система освіти у нас зазнає значних метаморфоз, та й у світі виникають нові форми шкіл, які пропагують інші...

4. Гурі, Венесуела (10,235 ГВт)

У венесуельському штаті Болівар на річці Кароні за 100 км від її впадання в Оріноко побудовано велику ГЕС Гурі. Офіційно вона має ім'я Симона Болівара, хоча в період з 1978 по 2000 рік називалася ім'ям Рауля Леоні. Цю ГЕС почали будувати 1963 року, 1978 року було завершено її першу чергу, а 1986 року - друга.
Одна ця станція на 65% покриває витрати в електриці всієї Венесуели, а разом з іншими великими ГЕС (Макагуа та Каруачі) вона дає 82% електрики. Ця електроенергія має повністю відновлюване джерело, що є важливим для цієї країни з низькою енергозабезпеченістю господарства. Мало того, частина енергії Венесуела продає до Бразилії та Колумбії. У 2013 році неподалік ГЕС сталася сильна пожежа, яка залишила на нетривалий час майже всю країну без електропостачання, оскільки було пошкоджено три високовольтні ЛЕП, які розподіляють енергію по різних штатах країни.

5. Тукуруї, Бразилія (8,37 ГВт)

Ця гідроелектростанція була побудована на річці Токантінс в однойменному бразильському штаті. Свою назву ГЕС успадкувала від містечка Тукуруї, що знаходиться поблизу. Але зараз місто з аналогічною назвою з'явилося нижче греблі за течією річки. На греблі встановлено 24 електрогенератори. Об'єм води у водосховищі майже досягає 46 куб. км, а площа поверхні води становить 2430 кв. км. На міжнародному конкурсі, оголошеному з нагоди розробки та реалізації проекту ГЕС, перемогу здобув утворений 1970 року консорціум із двох бразильських фірм. Самі ж роботи було розпочато у 1976 році та у 1984 році було повністю завершено. Гребля має висоту 76 метрів. У місцевого водоскиду найбільша у світі пропускна спроможність, що становить 120 000 куб. м/с.

6. ГЕС Белу-Монті, Бразилія (7,57 ГВт)

На річці Шингу поблизу міста Алтаміра у Бразилії відбувається масштабне будівництво комплексу ГЕС. У момент завершення робіт, запланованому на 2020 рік, ГЕС має вийти на встановлену потужність 11,2 ГВт. Але і в даний час із запущеними 12 гідроагрегатами з 20 та допоміжної ГЕС Піментал потужність комплексу склала 7566,3 МВт.

7. Гранд-Кулі, США (6,809 ГВт)

На даний момент це найбільша у Північній Америці ГЕС, розташована на річці Колумбія. Вона була збудована у 1942 році. Обсяг водосховища становить 11,9 км3. Гребля була побудована не тільки для вироблення електрики, але і для можливості зрошення пустельних земель північно-західного узбережжя (приблизно 2000 кв. км. сільгоспугідь). У тіло цієї гравітаційної греблі заввишки 168 метрів і завдовжки 1592 метри було укладено майже 9,2 мільйонів кубометрів бетону. Водозливна частина греблі має ширину 503 метри. Тут є 4 машинні зали, в яких змонтовано 33 турбіни, які щорічно виробляють 20 ТВтч електроенергії.

8. Сянцзяба, Китай (6,448 ГВт)

Ще одна потужна ГЕС була побудована на тому ж притоці Янцзи - річці Цзіньшу. Вона розташована у провінції Юннань, міському повіті Юншань. ГЕС є частиною цілого каскаду гребель, що поступово зводиться, на річці Янцзи та її притоках. Вона також покликана не лише виробляти електрику, а й зменшити надходження мулу до Янцзи. У її гідровузлі передбачений вертикальний ліфтовий суднопідйомник, у той час як в розташованій вище за течією ГЕС Силоду такого суднопідйомника не має. В результаті вище за течією Цзіньша останньою судноплавною ділянкою стало саме водосховище Сянцзяба.

9. Лунтань, Китай (6,426 ГВт)

Футбольні стадіони давно перестали бути просто місцями, де проводяться матчі з цього виду спорту. Ці архітектурні колоссы стали уособлювати країн...

Ця велика китайська гідроелектростанція з'явилася на річці Хуншуйхе, яка є притокою Чжуцзян. Висота її греблі сягає 216,5 метра. У травні 2007 року було випробувано перший із трьох запланованих енергоблоків. Коли будівництво було завершено у 2009 році, до ладу вступили 9 генераторів, які за планом мають виробляти 18,7 млрд кВтг.

10. Саяно-Шушенська, Росія (6,4 ГВт)

Досі ця гідроелектростанція є найбільшою у Росії за встановленою потужністю. Вона стоїть на Єнісеї, розділяючи Красноярський край і Хакасію, поряд знаходяться селище Черемушки та Саяногорськ. Саяно-Шушенська ГЕС є верхнім щаблем каскаду ГЕС, побудованих Єнісеї. Її арочно-гравітаційна гребель, що має висоту 242 метри, є найвищою в Росії, та й у світі не так багато подібних гребель. Свою назву вона отримала від розташованих поруч Саянських гір та села Шушенського, в якому колись відпочивав на засланні В. Ленін.
Почали будівництво цієї гідроелектростанції у 1963 році, а офіційно воно було завершено лише у 2000 році. Під час зведення та самої експлуатації електростанції виявлялися різні недоліки, наприклад, руйнування водоскидних споруд, утворення у греблі тріщин, які поступово було вирішено.
Але у 2009 році на Саяно-Шушенській ГЕС сталася найсерйозніша у вітчизняній гідроенергетиці аварія, внаслідок якої станція тимчасово виявилася з ладу, при цьому загинули 75 людей. Лише у листопаді 2014 року електростанцію змогли відновити.

Саяно-Шушенська гідроелектростанція (СШГЕС) - найбільша в Росії, розташована на річці Єнісей, між Красноярським краєм та Хакасією. Будівництво станції почалося 1963 року. Перший гідроагрегат було запущено у грудні 1978 року. Зведення ГЕС повністю завершилося лише 2000-го. Через дев'ять років на станції сталася аварія: тоді вийшов з ладу гідроагрегат №2, його викинуло напором води зі свого місця. Машинний зал та технічні приміщення під ним затопило, загинули 75 людей. Як пізніше встановила комісія, причиною аварії стало зношування шпильок кріплення кришки турбіни. На відновлення та комплексну модернізацію станції компанія «Русгідро» витратила 41 мільярд рублів. Наразі роботи практично завершені. The Village з’ясував, як працює станція.

Саяно-Шушенська ГЕС

Найбільша гідроелектростанція
в Росії

рік заснування: 1963

місце розташування: селище Черемушки, Хакасія.

кількість співробітників: 580 осіб

Саяно-Шушенське водосховище утворене греблею ГЕС. Його обсяг складає 31 кубічний кілометр. Ця гребля є найвищою у світі арочно-гравітаційною греблю, її висота 245 метрів. Довжина гребеня становить 1074 метри, ширина основи - 105 метрів.

З водосховища вода потрапляє у водоводи. Кожен водовід має діаметр 7,5 метра. У тілі греблі встановлено близько одинадцяти тисяч різних датчиків, які контролюють стан споруди.

З водоводів вода потрапляє на турбіни. Завдяки їх обертанню, починають рухатися генератори, які виробляють електроенергію.

Центральний пульт керування. Мозок станції, звідки лише дві людини керують її роботою.

У будівлі СШГЕС встановлено десять гідроагрегатів, потужність кожного – 640 мегават. Таким чином, загальна потужність станції - 6400 мегават, це найбільша електростанція Росії. Кожен із десяти гідроагрегатів СШГЕС може пропускати по 350 кубічних метрів води за секунду.

Відновлювальні роботи у машинному залі Саяно-Шушенської ГЕС зараз завершуються, відновлюється останній гідроагрегат, ведуться оздоблювальні роботи.

Обладнання на нижніх позначках машинного залу також повністю оновили.

Виходячи з турбін, вода нижче за течією вирує і утворює вир.

Експлуатаційне водоскидання використовується під час сильних паводків і може пропускати до 13 тисяч кубометрів води за секунду.

Раніше струм зі станції подавався у відкритий розподільний пристрій, який зараз демонтується.

Тепер його функції виконує комплектний елегазовий розподільний пристрій, розташований у невеликому закритому приміщенні. Воно набагато надійніше та безпечніше, вимагає набагато менших витрат на обслуговування. У ньому - 19 осередків, у кожному з яких розташовані вимикачі, роз'єднувачі, заземлювачі, вимірювальні трансформатори струму та напруги, а також шафа керування. У вузлах осередку знаходиться елегаз (SF6). Це важкий газ, дуже добрий ізолятор.

Станція виробляє в середньому 23,5 мільярда кіловат-годин електроенергії на рік. Проектна потужність – 6 400 мегават. Основні споживачі - Саянський та Хакаський алюмінієвий заводи, підприємства Красноярського краю та Кемеровської області. Крім того, станція є регулюючою для всієї енергосистеми Сибіру.

Фотографії:Іван Гущин