Для чего нужна саяно шушенская гэс
Общие сведения
Саяно-Шушенская ГЭС расположена в посёлке Черемушки (возле города Саяногорск) в Республике Хакасия и является самой мощной гидростанцией в России и одной из самых мощных в мире. Установленная мощность Саяно-Шушенской ГЭС — 6400 МВт, среднегодовая выработка 24 млрд кВт·ч. В здании ГЭС размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью 640 МВт каждый.
Саяно-Шушенская ГЭС является самым мощным источником покрытия пиковых нагрузок в Единой энергосистеме России и Сибири. Основными потребителями электроэнергии СШ ГЭС были Саяногорский алюминиевый завод, Хакасский алюминиевый завод, Красноярский алюминиевый завод, Новокузнецкий алюминиевый завод, Кузнецкий ферросплавный завод. В полноводные годы в связи с ограниченной пропускной способностью ЛЭП ГЭС вынуждена была сбрасывать часть воды вхолостую, что приводило к недовыработке 1,6 — 2 млрд кВт·ч.
Майнский гидроузел расположен ниже по течению Енисея в 21,5 км от Саяно-Шушенской ГЭС. Установленная мощность Майнской ГЭС — 321 тыс. кВт, годовая выработка электроэнергии — 1,7 млрд кВт·ч. Наряду с выработкой электроэнергии он является контррегулятором СШГЭС, то есть выполняет задачу поддержания постоянного уровня воды в нижнем бьефе СШГЭС. Регулирование водотока через Майнский гидроузел обеспечивается с помощью трех гидроагрегатов и пяти водосливных затворов. В этой связи задача управления водосливными затворами Майнской ГЭС является не менее ответственной, чем выработка электроэнергии, и ей уделяется особое внимание.
Береговой водосброс находится на правом берегу реки Енисей на расстоянии 5 км от Саяно-Шушенской ГЭС. Строительство дополнительного берегового водосброса Саяно-Шушенской ГЭС, начавшееся в 2005 г., было продиктовано необходимостью повышения надежности и безопасности гидротехнических сооружений станции. Сооружение предназначено для пропуска экстремальных паводков и паводков редкой повторяемости. В случае рядовых паводков использования берегового водосброса не предполагается.
Строительно-монтажные работы по обеспечению готовности первой очереди берегового водосброса к пропуску паводковых вод завершились 1 июня 2010 года.
Приемка берегового водосброса в постоянную эксплуатацию состоялась 12 октября 2011 года. Береговой водосброс Саяно-Шушенской ГЭС после завершения строительства и выхода на проектную мощность позволил осуществить дополнительный пропуск расходов до 4000 м 3 /сек и не имеет аналогов в мире по объемам холостых сбросов половодья.
Саяно-Шушенская ГЭС: пример чистой энергетики
Пример чистой российской энергетики – недавно модернизированная Саяно-Шушенская ГЭС, что стоит на Енисее.
Громадина инженерной мысли среди Саян. Когда подъезжаешь и видишь из-за гор такое сооружение, ощущения нереальные. Красота, одним словом!
В энергетике это называется «напорный фронт». Его образует уникальная арочно-гравитационная плотина высотой 245 метров, выше здания МГУ, и длиной по гребню больше километра. Такую мощь держит!
Биография станции начинается в ноябре 1961 года, когда первый отряд геологов-изыскателей института «Ленгидропроект» прибыл в этот район. Места здесь суровые, с богатой историей.
Судьбоносный момент – перекрытие Енисея. Вместо планируемых двух дней потребовалось меньше трех часов. На укладку первого кубометра в станционную часть приезжал Юрий Гагарин.
«Доля гидроэлектроэнергетики в энергетическом балансе России – одна из самых высоких в мире. Фактически энергетический баланс России – самый чистый на всей Земле», – отметил Рустам Танкаев, член Комитета по энергетической стратегии ТЭК Торгово-промышленной палаты.
Крупнейшие производственные объединения СССР создавали уникальное супермощное оборудование. Однако 17 августа 2009 года навсегда разделило жизнь в поселках вокруг станции на «до» и «после».
Часовня у самого входа на станцию – в память о 75 погибших в техногенной катастрофе. Причина страшной аварии – усталость металла шпилек турбины, крепящих крышку второго гидроагрегата. За несколько минут потоки воды и искореженный метал остановили энергетическое сердце Сибири.
В момент аварии слесарь Алексей Гоголь был на нижних уровнях станции. Один из немногих, кто чудом выжил. Помнит имя спасателя, который вытягивал его на руках.
«Водолазам очень тяжело пришлось. Дело даже не в температуре воды, а в ее течении, она постоянно двигалась. И поэтому водолазы, когда работали по закрытию створок нижнего бьефа так называемого, практически были привязаны к тросу», – рассказал Иван Сулаев, начальник Службы оперативного управления отряда «Центроспас» МЧС России.
Ситуация – на контроле президента и правительства. Вице-премьер Игорь Сечин возглавляет комиссию по ликвидации последствий и помощи пострадавшим, лично на месте курирует ход работ.
«Задача была действительно архисложная, наши зарубежные партнеры, увидев масштаб бедствия, оценивали сроки восстановления до десяти лет, некоторые вообще не верили, что этот объект можно восстановить. Но под руководством Игоря Ивановича, с его масштабам понимания этой проблемы, его возможностями как вице-премьера был поставлен жесткий директивный срок: восстановить в течение пяти лет», – отметил Борис Богуш, первый заместитель генерального директора «РусГидро».
А ведь это была суровая зима. В мороз станция обрастала льдом. Десятки тысяч тонн! Но и с этим справились. Были найдены уникальные технические решения. Уже в феврале 2010 года был восстановлен и поставлен под нагрузку первый гидроагрегат. А через месяц – еще один.
На самом деле объем стоявших задач можно оценить и понять только в машинном зале. Он огромный! Подо мной – несколько этажей, многотонные агрегаты гигантского радиуса. Ведь на самом деле что сделали? В сжатые сроки оценили ущерб и все необходимые конструктивные изменения. Разработали, произвели и доставили все необходимые узлы и агрегаты. Запустили в работу. Титанический, колоссальный труд.
Дальше был ввод нового уникального сооружения – берегового водосброса. Энергия воды здесь по мощности превышает два Ниагарских водопада. Параллельно все это время шла разработка новых гидроагрегатов с повышенной надежностью, с пониженной вибрацией и увеличенным сроком службы.
Через 5 лет Игорь Сечин доложит президенту о запуске последнего из 10 агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС, обновленных после аварии.
«Конечно, главное – это не железки, а люди. Ведь это беда затронула почти каждую семью в Черемушках. И с первых дней на Саяно-Шушенской ГЭС реализуется комплексная программа помощи, реабилитации всех членов семей погибших и пострадавших в аварии, программа развития социальной инфраструктуры», – заявил Игорь Сечин, главный исполнительный директор «Роснефти».
Сегодня на самую мощную электростанцию страны водят туристов. Мощь – невероятная. И потрясающие виды. А еще самые новейшие технологии безопасной эксплуатации. Стационарная система виброконтроля подключена к автоматике.
Проверка оборудования и крепящих шпилек проводится ежегодно. За состоянием каждого агрегата следят более ста датчиков. Всего на ГЭС их около 10 тысяч. Система, способная в любой экстремальной ситуации закрыть затворы и не допустить затопления. Рабочие места персонала вынесены из потенциально опасных зон. И еще один интересный факт: о том, что все в норме, агрегаты сообщают сами – непроизвольным звуком, похожим на голоса речных дельфинов:
Не было бы экономического чуда восстановления Саяно-Шушенской ГЭС, не было бы и нашего ключевого актива, который во многом сегодня определяет развитие российской гидроэнергетики. Большая часть сотрудников Саяно-Шушенской – молодые специалисты. В будущее смотрят уверенно.
О том, что Григорий Шевченко – «энергетик на высоте», в рабочем коллективе знает каждый. Инженер прокладывает еще и собственные авторские маршруты по скалам для чемпионата России по альпинизму. И, конечно, это помогает ему в работе.
«Когда лезешь по скале, ты всегда находишься в концентрации, думаешь, как выполнить следующее движение. На станции тоже приходиться обдумывать какие-то шаги, чтобы принять решение», – сказал Григорий Шевченко, руководитель группы сопровождения энергорынков СШГЭС.
В поселке гидроэнергетиков мечтают, чтобы в Черемушках жизнь стала еще активнее. Уже есть и набережная для пробежек, и спортивный центр с бассейном, и горнолыжный спуск. Очень важно, чтобы ребята, которые растут в поселке с видом на Саяно-Шушенскую ГЭС и хотят на ней работать, знали и понимали, что им предстоит стать не просто инженерами или механиками. Они – это будущие хранители энергии не только региона – огромной страны.
Как работает гидроэлектростанция The Village съездил на Саяно-Шушенскую ГЭС и узнал, как там вырабатывают электричество
Саяно-Шушенская гидроэлектростанция (СШГЭС) — крупнейшая в России, расположена на реке Енисей, между Красноярским краем и Хакасией. Строительство станции началось в 1963 году. Первый гидроагрегат был запущен в декабре 1978 года. Возведение ГЭС полностью завершилось лишь в 2000-м. Через девять лет на станции произошла авария: тогда вышел из строя гидроагрегат № 2, его выбросило напором воды со своего места. Машинный зал и технические помещения под ним затопило, погибли 75 человек. Как позже установила комиссия, причиной аварии стал износ шпилек крепления крышки турбины. На восстановление и комплексную модернизацию станции компания «Русгидро» потратила 41 миллиард рублей. Сейчас работы практически завершены. The Village выяснил, как работает станция.
Саяно-Шушенская ГЭС
Крупнейшая гидроэлектростанция
в России
год основания: 1963
местоположение: посёлок Черёмушки, Хакасия
число сотрудников: 580 человек
Саяно-Шушенское водохранилище образовано плотиной ГЭС. Его объём составляет 31 кубический километр. Эта плотина является самой высокой в мире арочно-гравитационной плотиной, её высота 245 метров. Длина гребня составляет 1 074 метра, ширина основания — 105 метров.
Из водохранилища вода попадает в водоводы. Каждый водовод имеет диаметр 7,5 метра. В теле плотины установлено около одиннадцати тысяч различных датчиков, контролирующих состояние сооружения.
Из водоводов вода попадает на турбины. Благодаря их вращению, приходят в движение генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.
Центральный пульт управления. Мозг станции, откуда всего два человека управляют её работой.
В здании СШГЭС установлены десять гидроагрегатов, мощность каждого — 640 мегаватт. Таким образом, общая мощность станции — 6 400 мегаватт, это самая большая электростанция России. Каждый из десяти гидроагрегатов СШГЭС может пропускать по 350 кубических метров воды в секунду.
Восстановительные работы в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС сейчас завершаются, восстанавливается последний гидроагрегат, ведутся отделочные работы.
Здесь можно увидеть, как происходит сборка и монтаж генератора на гидроагрегате № 2. Это последний восстанавливаемый гидроагрегат СШГЭС. Ротор генератора весит 800 тонн, весь генератор — более 2 тысяч тонн.
Оборудование на нижних отметках машинного зала тоже полностью обновили.
Выходя из турбин, вода ниже по течению бурлит и образует водовороты.
Эксплуатационный водосброс используется во время сильных паводков и может пропускать до 13 тысяч кубометров воды в секунду.
Ниже по течению Енисея расположена Майнская ГЭС — для выравнивания неравномерных сбросов воды с Саяно-Шушенской. На фото видно, как с неё происходит холостой сброс воды.
Силовые трансформаторы, которые меняют напряжение для подачи тока в сети, тоже полностью восстановлены.
От ГЭС отходят четыре линии электропередачи напряжением 500 киловольт.
Раньше ток со станции подавался в открытое распределительное устройство, которое сейчас демонтируется.
Теперь его функции выполняет комплектное элегазовое распределительное устройство, расположенное в небольшом закрытом помещении. Оно гораздо более надёжное и безопасное, требует намного меньших затрат на обслуживание. В нём — 19 ячеек, в каждой из которых расположены выключатели, разъединители, заземлители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также шкаф управления. В узлах ячейки находится элегаз (SF6). Это тяжёлый газ, очень хороший изолятор.
Станция вырабатывает в среднем 23,5 миллиарда киловатт-часов электроэнергии в год. Проектная мощность — 6 400 мегаватт. Основные потребители — Саянский и Хакасский алюминиевый заводы, предприятия Красноярского края и Кемеровской области. Кроме того, станция является регулирующей для всей энергосистемы Сибири.
Саяно-Шушенская ГЭС, самая большая ГЭС в России.
Производство электроэнергии путем использования естественных водных ресурсов наиболее эффективный способ. Первые гидроэлектростанции появились в семидесятых годах девятнадцатого века в Германии (Штангасс и Лауфен) и Англии (Грейсайд). Их мощность была невелика, несколько сотен ват. В России пионером среди ГЭС можно считать Березовскую станцию на 200 кВт, возведенную на Алтае. Ее построили в 1892 году. Относительно недорогое строительство подобных станций и их высокая отдача стала причиной быстрого распространения сети ГЭС по всему миру. Сейчас на долю всех гидроэлектростанций приходится примерно пятая часть всей произведенной энергии.
В настоящее время лидером в списке самых крупных подобных гидросооружений является плотина в КНР «Три ущелья». Она построена на одной из крупнейших рек республики Янцзы, берущей свое начало высоко в горах (5 600 м). Ее мощность 22 500 мВт, за год она производит примерно 100 млрд. кВт. ч. Бурное развитие экономики страны поддерживается развитием электростанций, в том числе и ГЭС. В этом направлении Китай шагает впереди планеты всей по производству, количеству и мощности таких сооружений. В первую десятку крупнейших входит, помимо «Трех ущелий», еще три станции из Поднебесной.
Самая крупная в России
В нашей стране самой мощной среди гидроэлектростанций является Саяно-Шушенская ГЭС, построенная на одной из великих рек Сибири Енисее. По данным на начало 2016 года станция занимала девятое место в списке самых мощных ГЭС мира. Ее основные характеристики: 23 500 млн. кВт. ч. – годовая выработка, мощность – 6 400 мВт.
Плотина расположена в удивительно красивых местах, на границе республики Хакасии и Красноярского края, неподалеку от поселка с красивым почти московским названием Черемушки, что под Саяногорском. Свое название она получила в честь гор Саян, расположенных рядом и знаменитого села Шушенское, где жил в свое время ссыльный революционер Ленин. Саяно-Шушенская электростанция стала первой ступенью в уникальном каскаде подобных сооружений на реке Енисее.
История строительства
Она началась в шестидесятых годах прошлого века. Ленинградскому отделению НИИ «Гидропроект» было дано задание, в соответствии с постановлением Правительством, сделать проект и в 1963 году началось строительство. Он был разработан отнюдь не кабинетных условиях. Штаб-квартира отряда ленинградских ученых находилась в поселке Майна. В ноябре 1961 экспедиция при активной поддержке местного населения в тяжелейших зимних условиях проводили исследовательские работы: бурили лед на Енисее, ощупывали буквально каждый метр берегов, изучали возможности постройки плотины в трех створах реки. Суровые морозы, труднодоступный рельеф местности существенно тормозили труд отряда, но исследователи под руководством П. В. Ерашова работали днем и ночью. К лету следующего года был определен оптимальный вариант места– Карловский створ. Также в 20-ти километрах вниз по течению Енисея было решено соорудить контррегулирующую Майнскую ГЭС мощностью 321 тыс. кВт. Ее основное предназначение – нивелировать колебания уровня в Енисее, связанные с работой Саяно-Шушенской электростанцией, чтобы обеспечить стабильным водоснабжением населения, живущего в нижней части русла реки.
Разработчики проекта использовали удачное прохождение Енисея в этих краях. От истока (около 460 км) река спускается по образованному природой коридору сквозь горный массив Западных Саян. В месте постройки ГЭС она протекает по небольшой долине через Карловский створ. Строительству со стороны советского руководства уделялось большое внимание. Было задействовано большое количество организаций. С 1967 года объект стал Всесоюзной комсомольской стройкой, сюда направлялось по путевкам огромное количество молодежи. Основным строителем стал КрасноярскГЭСстрой, который вложил главную лепту в возведение плотины.
Памятные даты
В 1968 году, 12-го сентября, начались работы в котловане первой очереди.
17 октября 1970 – положен первый кубометр бетона для воздвижения конструкций станции.
Через семь лет, 11-го октября 1975, Енисей был перекрыт. Была сброшена в реку последняя каменная глыба.
1978 год – пуск спутника Саяно-Шушенской ГЭС – Майнской электростанции.
Пуск первого гидроузла состоялся в рекордные сроки – 18 декабря 1978 года.
Последний гидроблок был сдан в эксплуатацию в 25 декабря 1985 года.
В 2001 году РАО «ЕЭС России» ходатайствовало о присвоении электростанции имени министра энергетики и электрификации СССР П. С. Непорожнего, человека, который много сделал для создания единой энергетической системы страны. С тех пор Саяно-Шушенская ГЭС носит его имя. Установка временных колес в турбинах и их подключение к работе позволило до запуска первой очереди получить для страны 17 млрд. кВт/ч внеплановой электроэнергии.
Хочется отметить тот факт, что все оборудование для Саяно-Шушенского комплекса произведено на отечественных предприятиях. Уникальными считаются следующие факты: объект возводился в тяжелейших климатических условиях, а ширина Карловского створа была рекордной в деле воздвижения плотин на то время. Официальный срок завершения работ по строительству Саяно-Шушенской ГЭС – 2000 год.
Описание Саяно-Шушенской ГЭС, ее характеристики
Это удивительная по величине и красоте плотина, аналогов которой в мире нет. Впечатляют ее параметры.
Высота плотины арочно-гравитационного типа – 245 м.
Длина по верней части гребня – 1074,4 м.
Ширина в нижней части сооружения – 105,7 м, на гребне – 25 м.
Для повышения надежности конструкции концевые стороны арки врезали в береговые скалы. Слева – на 15 м, справа – 10 м. Врезку произвели и в основание русла на 5 м. Такие меры позволили сэкономить на расходах пятой части используемого бетона.
Количество «рабочих» гидроагрегатов – 10, каждый из которых имеет мощность 640 мВт.
Эксплуатационный водосброс по сбыту избыточных вод (паводок, половодье) состоит из 11-ти каналов. Его проектная пропускная способность – 13 600 м3/сек.
Для поддержания безопасности этой системы был установлен береговой водосброс, который помогал бы в форс-мажорных ситуациях: не нормативные паводки.
Вес рабочего колеса турбины в гидроагрегате – 145 тонн, диаметр – 6,77 м.
Площадь образованного водохранилища – 621 кв. км.
Саяно-Шушенская – высоконапорная гидроэлектростанция приплотинного типа.
Эксплуатация
После запуска в работу ГЭС вырабатывала 2% всей электроэнергии в стране и 15% от всех гидроэлектростанций РФ. К сожалению, не все в работе крупнейшей электростанции было все гладко. 23 мая 1979 года на строящуюся плотину обрушился паводок, величину которого трудно было спрогнозировать. Объем его потока составлял 24 тыс. куб. м. Вода разрушила некоторые конструкции ГЭС, здание, смыла технику.
В девяностых годах обнаружились трещины в теле плотины, особенно серьезными были повреждения первого столба. Они произошли в результате ошибочных расчетов проектировщиков. На их устранении ушло несколько лет. Также во время проверок в 2006-07 годах были обнаружены дефекты водосбросного колодца, износ боновых заграждений. Не совсем прочной была признана конструкция устройств гидроагрегатов с повышенной расположенностью образования трещин.
10-го февраля 2010 года неподалеку (78 км) от станции произошло землетрясения силой 8 баллов. До гидроэлектростанции его волны дошли с меньшей амплитудой – 5 баллов, и ущерба плотине не принесли.
Авария на ГЭС
Самым большим испытанием для Саяно-Шушенской ГЭС стала авария, которая произошла 17 августа 2009 г. Крупнейшая, в истории ГЭС России, авария. Она произошла в утреннее время. Был разрушен и выброшен напором воды второй гидроагрегат станции. Хлынувшая, в образовавшийся проем, водная стихия затопила машинный зал и другие объекты, было повреждено оборудование. Почти полностью разрушены гидроблоки № 2, 7, 9. Во время катастрофы погибло 75 человек персонала ГЭС и технического состава, выполнявшего ремонтные работы. После аварийно-спасательных работ началось восстановление станции. Первым, 19-го декабря 2011 года был запущен гидроагрегат № 1, последним вернулся в строй 12-го ноября 2014 злополучный второй блок.
В настоящее время Ростехнадзор выдал Саяно-Шушенской ГЭС Декларацию о безопасности производства. На станции установлены более надежные гидроагрегаты, сделанные на ОАО «Силовые машины». Их максимальный гарантированный срок эксплуатации – сорок лет.
Саяно-Шушенская ГЭС обеспечивает электроэнергией предприятия территориально-производственного комплекса, в который входят такие крупные организации, как Хакасский и Саянский алюминиевые заводы, угольнодобывающие компании и многие другие.