Когда-то грандиозный план по строительству гидроэлектростанций, получивший название «план ГОЭЛРО», стал одной из визитных карточек Советского Союза. До сих пор сооруженные в ту пору гидрокомплексы не только исправно дают нам электроэнергию, но и являются памятниками целой эпохи.

Однако мало кто знает, что и сегодня в стране идет активное гидростроительство. Пусть не такое грандиозное, но крайне важное для экономического развития многих регионов и страны в целом.

Рядом с Москвой

Может, это многих удивит, но свой обзор нынешнего состояния гидростроительства мы начнем не с отдаленных от центра мест, а с Московской области. Здесь сооружается Загорская ГАЭС 2.

Необходимость ее строительства связана с тем, что, по оценке «Системного оператора», дефицит маневренной регулирующей мощности в Центральном регионе России составляет 2,5–3 млн кВт, в том числе в Московской области – около 1,5 млн кВт. Вторая очередь Загорской гидроаккумулирующей станции предназначена для частичного решения этой проблемы, а также для предупреждения аварийных ситуаций в Москве и Московской области. Строительство ведется вблизи действующей Загорской ГАЭС. Проекты двух станций были разработаны «Институтом Гидропроект».

Загорская ГАЭС начала работу в декабре 1987 года, тогда были введены в строй два первых обратимых гидроагрегата этой станции. В настоящее время Загорская ГАЭС работает на полной проектной мощности. За эти годы отпали всякие сомнения в правильности решения о строительстве Загорской ГАЭС.

Что касается чисто электроэнергетических задач, то функции ГАЭС в последние десятилетия существенно изменились. Изначально главной задачей ГАЭС была работа в генераторном режиме в часы максимальной нагрузки, а потребление электроэнергии при заряде ГАЭС считалось неизбежным злом, снижающим КПД электростанции. Однако при создании мощных тепловых блоков, в особенности блоков атомных электростанций, имеющих ограниченные возможности регулирования мощности, большей проблемой стало прохождение ночного минимума нагрузки, когда тепловые блоки не могут быть разгружены не только по техническим условиям, но и в связи с необходимостью несения тепловой нагрузки.

В последнее десятилетие в связи с организацией во многих промышленно развитых странах оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ) на первый план выходит использование ГАЭС как источника быстро вводимого резерва активной мощности. Актуальность привлечения Загорской ГАЭС к оптимизации режимов энергообъединения косвенным образом подтверждается тем, что число пусков обратимых гидроагрегатов ГАЭС достигает 440 в месяц, а иногда это происходит около 30 раз в сутки.

Едем в Магадан

Вопрос строительства Усть-Среднеканской ГЭС, которая станет второй крупной гид-ростанцией в Магаданской области, начал обсуждаться еще в 1970 х годах при сооружении Колымской ГЭС. Гидропотенциал Дальнего Востока до сих пор освоен не более чем на 5%. Станция стала последним долгостроем Советского Союза – работы по ее возведению начались незадолго до развала СССР в 1991 м. Проект станции мощностью 570 МВт был разработан ОАО «Ленгидропроект». Усть-Среднеканская ГЭС – уникально сложное гидротехническое сооружение, возводимое в условиях сложного рельефа и многолетней мерзлоты. Первоначально строительство велось достаточно активно, но в конце 1990 х из-за ухудшения экономической ситуации в России темпы упали. Активное возведение станции возобновилось в 2006 году. В 2008 м завершение проекта было поручено ОАО «РусГидро».

Усть-Среднеканский гидроузел имеет комплексное назначение, решает вопросы как энергетики, так и речного транспорта, работает на стоке, прошедшем агрегаты Колымской ГЭС, пропуская транзитом через свой водосброс ее паводковые сбросы, а также воду, поступающую в реку на участке между двумя ГЭС. Помимо покрытия грядущего энергодефицита в результате развития добывающей промышленности в 2010 х годах строительство станции позволит перевести значительную часть жилого фонда на электроотопление, отказавшись от дорогостоящего привозного топлива.

Пуск после взрывов

Баксанская ГЭС на реке Баксан в Кабардино-Балкарии – одна из старейших гид-роэлектростанций России, построена по плану ГОЭЛРО, ее первый гидроагрегат был пущен в эксплуатацию в 1936 году. В годы Великой Отечественной войны станция была дважды взорвана – сначала отступавшими советскими, затем немецкими войсками, но в короткие сроки восстановлена.

К концу 2000 х оборудование и сооружения Баксанской ГЭС физически и морально устарели, в связи с чем было принято решение о ее постепенной модернизации. А 21 июля 2010 года на Баксанскую ГЭС было совершено нападение. Ранним утром группа вооруженных людей расстреляла двух охранявших станцию милиционеров и проникла на станцию. После диверсии, в результате которой были серьезно повреждены гидроагрегаты ГЭС, было принято решение не ограничиваться ремонтом и заменой поврежденного оборудования, а провести комплексную реконструкцию станции. После ее завершения мощность Баксанской ГЭС возрастет до 27 МВт, она станет самой современной гидроэлектростанцией на Северном Кавказе. Общий же ущерб, причиненный станции в результате нападения, «РусГидро» оценила в 800 млн рублей.

На данный момент на станции завершаются строительно-монтажные и ведутся пусконаладочные работы. Пуск Баксанской ГЭС должен быть осуществлен до конца 2012 года.

Электричество и политика

За последние годы дефицит электроэнергии в Дагестане, нарастающий в зимний период, из сферы экономических проблем перерос в общественно-политическую. В этих условиях строительство Гоцатлинской ГЭС приобретает статус особой важности для республики.

Гоцатлинская ГЭС возводится на реке Аварское Койсу в Дагестане. Проект этой станции начали разрабатывать еще в советские годы – технико-экономическое обоснование проекта было утверждено еще в 1990 м, а в 1995–1997 годах были начаты подготовительные работы на строительной площадке, остановленные из-за отсутствия финансирования.

«Гоцатлинская ГЭС – это по сути дела первенец российской энергетики, – отмечает генеральный директор ОАО «Сулакский ГидроКаскад» Нурмагомед Алиев, – и ее строительство для нас помимо прочего еще и предмет гордости».

Строительство станции было возобновлено в 2006 году, подготовительный этап строительства был завершен к 2009 му. Перекрытие Аварского Койсу состоялось 18 марта 2009 года. На данный момент строительная готовность станции превысила 50%.

Мощность Гоцатлинской ГЭС – 100 МВт (2 гидроагрегата по 50 МВт), среднегодовая выработка – 350 млн кВт•ч. После завершения строительства Гоцатлинская ГЭС станет четвертой по мощности электростанцией Дагестана. «Мы надеемся завершить строительство в 2014 году», – говорит Нурмагомед Алиев.

Ввод ее в эксплуатацию позволит существенно сократить дефицит электроэнергии в энергосистеме Дагестана, который по итогам 2011 года составил 1,1 млрд кВт•ч. Для республики это крайне важно, так как без электроэнергии невозможно развивать промышленность. А без ее развития невозможно будет поднять экономику, решить сложные социальные и политические проблемы.

Вода для Кубани

Проект строительства Зеленчукской ГЭС-ГАЭС в Карачаево-Черкесии возник как развитие проекта Зеленчукской ГЭС. Концепция Зеленчукской ГЭС предусматривает переброску в реку Кубань части стока трех рек – Большого Зеленчука, Марухи и Аксаута, что позволило спроектировать ГЭС мощностью 320 МВт. Изначально проектом была предусмотрена установка четырех агрегатов по 80 МВт. После современной корректировки проекта строительные заделы под оставшиеся два гидроагрегата используются при строительстве Зеленчукской ГАЭС, которая в итоге образует с ГЭС единый комплекс. В результате мощность станции снизилась вдвое, до 160 МВт (2 гидроагрегата по 80 МВт). Установленная мощность ГАЭС в турбинном режиме составит 140 МВт, в насосном – 160 МВт.

Среднегодовая выработка электроэнергии – 162 млн кВт•ч. В качестве верхнего бассейна ГАЭС используется существующий бассейн суточного регулирования Зеленчукской ГЭС. Пуск Зеленчукской ГЭС-ГАЭС намечен на конец 2013 года.

Последняя ступень каскада

Осенью прошлого, 2011 года в Кабардино-Балкарии началось строительство новой гидроэлектростанции – Зарагижской. Эта станция представляет собой типичную деривационную схему подвода воды к напорным трубопроводам в горных-предгорных условиях и в компоновке своих гидротехнических сооружений имеет целый ряд классических решений, не раз опробованных, а также широко применяющихся в отечественной гидроэнергетике.

Зарагижская ГЭС является нижней ступенью Нижне-Черекского каскада. Это комплекс трех связанных друг с другом станций, работающий следующим образом: вода забирается и очищается от наносов на головном узле Кашхатау ГЭС, расположенном на реке Черек, пройдя по ее деривационному каналу и тоннелю, она отрабатывает на турбинах Кашхатау ГЭС, откуда попадает в деривацию Аушигерской ГЭС, а после нее – в деривацию Зарагижской малой ГЭС. Таким образом, все три станции имеют единый водозаборный узел, используют очищенную на нем воду, что способствует повышению их экономической эффективности.

В Кабардино-Балкарии активно развивается программа строительства малых электростанций на горных реках, которая была начата несколько лет назад. Среди них Зарагижская малая ГЭС, она будет построена в 40 км от столицы Кабардино-Балкарии. Это не единственный проект, который в настоящее время реализуется в республике. В конце 2010 года была пущена Кашхатау ГЭС. В 2011 году была реконструирована Мухольская ГЭС, которая была введена в эксплуатацию 50 лет назад. В настоящее время ведутся работы по строительству Верхнебалкарской малой ГЭС. Предполагается строительство каскада из шести малых ГЭС в Лескенском районе со среднегодовой выработкой 175 млн кВт•ч электроэнергии.

После пуска уже построенных гидро-электростанций объем выработки элект-роэнергии в Кабардино-Балкарии приблизился к половине от энергетических потребностей республики. В связи с этим прогнозируется удешевление электроэнергии в регионе.

И возможность для дальнейшего развития далеко не исчерпана. Эксперты из ОАО «Институт Гидропроект» пришли к выводу, что даже с учетом строящихся ГЭС энергетический потенциал этой части России используется на 38%. Причем дальнейший рост ожидается в первую очередь именно за счет малой гидроэнергетики. По самым скромным подсчетам, экономический гидропотенциал рек Северного Кавказа оценивается в 25 млрд кВт•ч. При этом потребность экономики региона в электроэнергии составляет 21 млрд кВт•ч, а к 2030 му эта величина возрастет до 37 млрд кВт•ч. Наибольший энергодефицит испытывает энергосистема Северной Осетии. При отсутствии нового гидростроительства дефицит электроэнергии к 2030 году там составит не менее 65%. При вводе новых ГЭС может быть покрыто около 70% потребности в электроэнергии.

Новая жизнь старого проекта

Проект Нижне-Бурейской ГЭС возник еще в советское время как часть единого Бурейского гидроэнергетического комплекса. По сути своей это типичная контррегулирующая ГЭС, призванная сглаживать в своем водохранилище изменения сбросов с вышележащей крупной ГЭС и таким образом избавлять нижнее течение реки от неудобств, связанных с быстрым и резким изменением уровня воды в реке.

Сооружение Нижне-Бурейской ГЭС из-за экономических неурядиц в стране сильно затянулось. Впрочем, некоторые работы по проекту, в частности переселение людей из зоны затопления, произвели заранее, еще в советские времена.

Конструктивно Нижне-Бурейская ГЭС запроектирована как типичная русловая гидроэлектростанция. Основная плотина – грунтовая, длиной 415 метров и максимальной высотой 38 метров. Мощность ГЭС составит 320 МВт, среднегодовая выработка – 1,6 млрд кВт•ч.

Строительство Нижне-Бурейской ГЭС позволит увеличить надежность энерго-снабжения потребителей Дальневосточной энергосистемы, улучшить экологическую ситуацию в регионе за счет уменьшения сжигания угля на тепловых электростанциях, обеспечит энергоснабжение перспективных проектов, таких как создаваемый космодром Восточный. Ну и выполнит функции контррегулятора – ликвидация возможных зимних подтоплений в нижнем течении, снятие ограничений в режимах работы Бурейской ГЭС.

Саяно-Шушенская ГЭС: спустя три года

Техногенная катастрофа, которая произошла в машинном зале СШ ГЭС 17 августа 2009 года в 8 часов 15 минут по местному времени, стала одной из крупнейших на гидроэлектростанциях России. В результате разрушения гидроагрегата №2 Саяно-Шушенской ГЭС произошел выброс воды из кратера турбины. Потоком воды был залит машинный зал, повреждено силовое, вспомогательное оборудование, обрушены строительные конструкции здания машинного зала. Все 10 гидроагрегатов вышли из строя. Погибло 75 человек.

Первоочередной задачей для гидро-энергетиков стало максимально быстрое восстановление Саяно-Шушенской ГЭС. В 2010 м была восстановлена работа четырех наименее пострадавших в аварии гидроагрегатов. В 2011 году ОАО «РусГидро» начало реализацию второго этапа восстановительных работ, в ходе которого в машинном зале станции планируется установить 10 абсолютно новых турбин. 19 декабря 2011 го введен в эксплуатацию первый новый гидроагрегат, в марте и июле 2012 го пущено еще два. До 2014 года в машинном зале станции ежегодно будут вводиться в работу по три гидроагрегата.

Срок службы новых агрегатов увеличен до 40 лет, при этом максимальный КПД гидротурбины составит 96,6%. Турбины оснащены более эффективной системой технологических защит, действующих на автоматический останов агрегата в случае возникновения недопустимых режимных отклонений контролируемых параметров. В итоге к 2014 году Саяно-Шушенская ГЭС будет полностью оснащена новым и современным оборудованием, соответствующим всем требованиям надежности и безопасности.

Выводы, сделанные после аварии, стали отправной точкой изменения правил, определяющих требования к обеспечению надежности и безопасности гидроэнергетических объектов. Они будут использованы на всех объектах гидроэнергетики России.

Не менее важной задачей стала ликвидация социальных последствий аварии. Компания «РусГидро» выполнила все обязательства по единовременным материальным выплатам пострадавшим и членам семей погибших, а также реализовала ряд других социальных инициатив, направленных на улучшение жизни родственников погибших и пострадавших. В 2009–2012 годах из средств «РусГидро» оказана материальная помощь на общую сумму 171 млн рублей. Для оказания адресной помощи членам семей погибших и пострадавшим в аварии «РусГидро» совместно с правительством Республики Хакасия приняли решение о создании координационного совета.

Первый ток Богучанки

На бескрайних просторах Красноярского края, на могучей Ангаре забил новый источник сибирской силы – Богучанская ГЭС. Заработали первые гидроагрегаты очередного энергетического гиганта. Четвертая по счету ангарская станция мощностью 3000 МВт и среднегодовой выработкой электроэнергии 17,6 млрд кВт•ч – крупнейший в постсоветской России реализуемый гидроэнергетический проект. После выхода на проектную мощность БоГЭС займет пятую строчку в рейтинге самых крупных станций страны.

Богучанская ГЭС призвана решать масштабные многоплановые задачи, она даст мощный импульс экономическому росту и социальному развитию региона. Новая станция – базовая сила, на основе которой будет реализовываться государственно-частный инвестиционный проект «Комплексное развитие Нижнего Приангарья». Важнейшая миссия БоГЭС состоит в том, чтобы обеспечить энергетическую безопасность Объединенной энергосистемы (ОЭС) Сибири и ускоренное освоение природных богатств севера Красноярского края. Пуск станции создает благоприятные условия для привлечения частных инвестиций в строительство промышленных объектов и производств.

БоГЭС – часть реализуемого на паритетной основе компаниями «РусГидро» и «Русал» проекта по созданию Богучанского энергометаллургического объединения (БЭМО) в составе Богучанской ГЭС и алюминиевого завода производительностью 600 тысяч тонн металла в год. После сдачи в эксплуатацию алюминиевый завод должен стать потребителем значительной части производимой станцией электроэнергии (до 50% всей выработки ГЭС). Оставшаяся доля электроэнергии будет поступать в Объединенную энергосистему Сибири. Для этого на территории Красноярского края и Иркутской области ведется интенсивное строительство электросетевой инфраструктуры. Ввод станции в строй позволит снизить существующий в регионе дефицит резерва мощностей, повысит надежность энергоснабжения потребителей.