Чем грозит Украине устаревание ГЭС (ФОТО)

10 липня 2009, 10:52 - Максим НЕЧИПОРЕНКО

Гидроэнергетика играет важную роль в энергосистеме Украины. Но большинство гидроэлектростанций (ГЭС) были построены в середине прошлого века. Украина столкнулась с проблемой изношенности всего оборудования, в том числе – самих плотин. Ежегодные публикации о том, что дамбы вот-вот разрушатся и всех накроет миллионами тонн воды, наводят страх на людей. Так ли это?

Корреспондент вместе с коллегами из других изданий посетили Киевскую ГЭС, дабы разузнать всю правду.

Киевская ГЭС

Столичная гидроэлектростанция не просто одна из рядовых в днепровском каскаде. Уникальность ее заключается в том, что

это была первая низконапорная ГЭС не только в бывшем Советском Союзе, но и во всем мире. Потом по образцу Киевской ГЭС такие станции строились по всему Союзу, в Норвегии и Канаде.

Принципиальное отличие заключается в размещении гидроагрегатов, которые собственно и производят энергию. Здесь они расположены горизонтально. В то же время классическая архитектура ГЭС предполагает вертикальное расположение агрегатов.

Первые четыре опытных образца, которые расположены в металлических капсулах полностью погруженных вводу и были введены в 1964 году.



Сейчас на Киевской ГЭС трудятся 20 гидроагрегатов. Все оборудование производилось в Харькове. Компоненты изготовлены на украинских заводах. Турбины – на «Турбоатоме», электротехническое оборудование – на «Электротяжмаше». Что характерно, оборудование для всех типичных станций, как в Союзе, так и за рубежом также производилось в Харькове.



Такое новшество дает ряд преимуществ. Экономическая целесообразность конструкции в том, что силовые машины могут работать при минимальных напорах. Даже при напоре около 5 метров машины продолжают работать и производить энергию при мощности 10 МВт.

Низкое давление позволяет сделать плотину не бетонной, а в виде земляной насыпи. Это позволяет минимизировать высоту плотины, что сказывается на количестве материала, потраченного на ее возведение. Но именно эта особенность и породила слухи о низкой надежности плотины и возможном ее прорыве.



Киевская ГАЭС

Журналисты побывали и на гидроаккумулирующую станцию (ГАЭС), которая расположена в 2,5 км от гидроэлектростанции. Отличие ГАЭС от ГЭС в том, что ГАЭС не вырабатывает, а потребляет электроэнергию. Как ни парадоксально, но в этом и кроется ее необходимость в энегосистеме. «ГАЭС не имеют смысла в производстве электроэнергии, здесь они убыточны. Смысл ГАЭС заключается исключительно в работе всей энергосистемы», – говорит Николай Бидный, директор каскада киевских ГЭС и ГАЭС.

Задача ГАЭС – регуляция нагрузок на энергоситстему страны во время вечернего, наибольшего потребления энергии и во время низкого, ночного потребления энергии. Во время спада потребления энергии ГАЭС насосами закачивает воду в специальные резервуары. Таким образом, станция потребляет электричество. Но во время пиковых нагрузок вода из резервуаров подается на силовые агрегаты и таким образом производится дополнительное электричество.



Однако сама ГАЭС тратит больше, чем производит. Разница между произведенной энергией и потраченной 25%-30%.

Модернизация

Однако станция в этом году отмечает свое 45-летие – агрегаты станции порядком износились. Нужно было принимать срочное решение по обновлению оборудования. По большему счету, нужно было менять все, кроме больших узлов. На самой силовой машине нужно менять электрические части: обмотки, подшипники, полюса ротора – то есть то, что изнашивается в процессе работы. Металл, из которого созданы электротехнические части, постепенно «устает», значит, потери в производстве энергии возрастают. Вал, сам ротор и статор не нуждаются в смене. Это производство харьковского «Электротяжмаша», которое простоит еще не одно поколение. Вес одного такого гидроагрегата – около 450 тонн.

Укргдроэнерго еще в далеком 1993 году начал работу над проектом по реконструкции действующих ГЭС и ГАЭС. Согласно программе, модернизация растягивается на три этапа.

Первый этап был закончен еще в 2002 году. Второй этап будет длиться на протяжении 2006-2012 годов. Третий же закончится в 2017 году.

Уже закончена модернизация на Днестровской ГЭС. На текущем, втором этапе планируется закончить реконструкцию Киевской и Днепродзержинской ГЭС. Потом на очереди Кременчугская ГЭС – это самое большое водохранилище на Днепре, которое в 4,5 раз больше киевского. Затем наступит время самой первой станции на Днепре – ДнепроГЭСа. На третьем этапе планируется завершить работы на Каневской ГЭС (24 машины – реконструкция начнется во время второго этапа). И последняя на очереди – Каховская ГЭС.

Стоимость текущего второго этапа реконструкции оценивается в около $500 млн.

Планируется, что $160 млн. составит кредит Мирового банка (тремя траншами: $60 млн. и еще два по $50 млн.). Остальные средства компания хочет привлечь посредством установления Национальной комиссией регулирования электроэнергетики надбавки к тарифу на отпуск Укргидроэнерго электроэнергии в оптовый рынок. Первый транш в $60 млн. ожидают с месяца на месяц.

После модернизации КПД каждой турбины повысился приблизительно на 4%. Это достигнуто было благодаря изменению формы направляющего и рабочего колес, в частности его лопастей.



От их очертания зависит напор воды, следовательно, и производство энергии. С начала проекта было заменено 35% устарелого и изношенного оборудования на всех электростанциях Укргидроэнерго. Это позволило увеличить мощность всех украинских ГЭС на 118 МВт (дополнительно 120 кВт.час. в год). По расчетам специалистов, в результате полного завершения модернизации, мощность украинских ГЭС увеличится на 400 МВт, что равносильно введению в эксплуатацию новой электростанции, такой как киевская.

Киевскую ГАЭС также реконструируют. Ожидаемый эффект после реконструкции – увеличение мощности станции приблизительно на 20%. Но если замена оборудования дает повышение эффективности на 4%, то около 16% эффективности будет получено за счет расширения резервуара, куда закачивается вода. Его уровень будет повышен на 0,5 метров, для большей вместимости.

Безопасность

При подписании договора о кредитовании было решено, что в первую очередь реконструкция начнется на Киевской ГЭС. Выбор во многом определялся не только уникальностью, но и вопросом безопасности. Реконструкции также подвергается и сама плотина, ведь за ее «спиной» водохранилище, в котором 4,5 млрд. м куб. воды. Это колоссальное давление на дамбу. «Нам журналисты советовали, чтобы мы собрали всех и рассказали всю техническую сторону вопроса, чтобы успокоить население. Заявляю прямо. Никаких перегрузок здесь нет, все станции работали и продолжат работу в установленной проектной мощности», – говорит Николай Бидный.

В результате

на Киевской ГЭС впервые в бывшем СССР установлен автоматический контроль безопасности плотины.

Если появляются первые признаки отклонений от нормы, то операторы и руководство станции об этом узнают сразу же. Такая же система стоит уже и на Кременчугской ГЭС. Работа по реализации автоматического контроля безопасности будет внедрена на всех ГЭС, включая и Днестровскую.

Руководство станции уверяет, что «страшилки» о возможном прорыве дамб во время весеннего паводка безосновательны. Действительно, во время паводка напор воды высокий и весь объем воды невозможно пропустить через силовые установки. Во-первых, перед паводком хранилище частично спускают, чтобы оставить место для будущих излишков воды. Во-вторых, излишки воды пропускаются через специальные водостоки над машинным отделением. «Все машинные помещения перекрыты мощными металлическими крышками, над которыми вода сливается», – говорит Степан Поташник, председатель правления Укргидроэнерго.

Через турбины можно сбрасывать 5,5 тыс. м. куб. в секунду.

Но всего через станцию, включая водосбросы, пропускная способность около 15 тыс. м. куб. в секунду. Правда, такого напора еще не было в истории станции, но это ее теоретическая способность. По словам Степана Поташника, в 1970 году был самый мощный паводок в истории Киевской ГЭС, тогда энергетики испробовали станцию на полную мощность, с чем ГЭС успешно справилась, доказав тем самым свою живучесть.



Днепровский каскад является одним из великих достижений инженерной мысли XX столетия. Будем надеяться, что благодаря продуманным инвестициям в его модернизацию и развитие можно будет сберечь его стратегическое значение для будущих поколений. Кроме того, это еще эффективное и экологически сбалансированное производство электроэнергии.

Фото Ирины Бондаренко