ГЭС — это объект, возведенный на реке с целью преобразования энергии ее течения в электрическую. Одним из основных сооружений гидроэлектростанций в большинстве случаев является плотина, перекрывающая русло.
Как работает ГЭС
ГЭС — это всегда значимый для экономики государства объект, помимо всего прочего, являющийся еще и символом промышленного прогресса. Но, несмотря на монументальность, подобные масштабные сооружения имеют относительно несложный принцип работы.
Изначально вода на ГЭС поступает на лопасти турбин, установленных в машинном зале. Энергия вращения последних передается на генераторы. Вырабатываемое электричество поступает в систему ЛЭП региона.
Основой характеристикой любой ГЭС является, конечно же, ее мощность. А этот фактор, в свою очередь, зависит от количества проходимой через турбины воды и ее напора. Чем больше последний показатель, тем выше плотина станции.
Разновидности станций
Таким образом, ГЭС — это значимый масштабный объект, возводимый на реке. В настоящее время в мире действует всего две основные разновидности гидроэлектростанций:
плотинные;
деривационные.
В последнем случае для выработки электроэнергии используется напор воды в отводном канале или тоннеле. Возводятся деривационные ГЭС обычно на горных не слишком широких реках с сильным течением.
Элементы конструкции обычной ГЭС
Помимо плотины, при строительстве гидроэлектростанции возводятся и такие сооружения, как:
- здание ГЭС;
- шлюзы;
- судоприемники и рыбоходы;
- водосбросные устройства;
- распределительное устройство.
В здании ГЭС располагается машинный зал с турбинами и генераторами.
Что представляет собой деривационная станция
Такая ГЭС — это особый объект, всегда возводимый на русле с большим уклоном. Вода в таких реках течет под сильным напором естественным образом, поэтому обустраивать плотину в данном случае не нужно. Поток на таких ГЭС попадает непосредственно в основное здание к турбинам. Водохранилище обычно создают, но площадь они в большинстве случаев имеют очень небольшую. Необходимы водохранилища на ГЭС этого типа исключительно для регулировки стока.
Какие ГЭС имеются в РФ?
Гидроэлектростанций в России построено, конечно же, множество. Большинство из них функционирует еще со времен СССР. Самой первой ГЭС, построенной на территории нашей страны, стала Зырянская. Возвели этот объект еще в царской России в 1892 г. Это была небольшая станция, обеспечивавшая электроэнергией шахтный водоотлив местного рудника.
В советский период правительством был принят глобальный план ГОЭРЛО, согласно которому за 10-15 лет в стране предполагалось соорудить ГЭС общей мощностью на 21254 тыс. л/с. На сегодняшний день самыми значимыми гидроэлектростанциями в РФ являются:
- Саяно-Шушенская (Саяногорск) мощностью в 6.4 Гв;
- Красноярская (Дивногорск)— 6 Гв;
- Братская (Братск) — 4.52 Гв;
- Усть-Ильминская — 3.84 Гв;
- Богучинская (Кодинск) — 3 Гв;
- Жигулевская — 2.4 Гв;
- Бурейская — 2.01 Гв;
- Чебоксарская (Новочебоксарск) — 1.4 Гв;
- Саратовская (Балаково) — 1.38 Гв;
- Зейская (Зея) — 1.33 Гв;
Также достаточно большим объектом является Нижнекамская ГЭС (Набережные Челны). Мощность этой станции составляет 1.25 Гв. Собственником являются ОАО «Генерирующая компания» и «Татэнерго». Построена станция на реке Каме.
Саяно-Шушенская ГЭС: история
Именно эта гидроэлектростанция, являющаяся частью Енисейского каскада, на сегодняшний день является в стране самой крупной. Ежегодно в среднем она вырабатывает порядка 23.5 млрд кВт/ч электроэнергии. Решение о строительстве Саяно-Шушенской станции было принято правительством СССР в 1961 году. Сами работы по ее возведению начались в 1968 г. В 1978 г. было наполнено Саяно-Шушенское водохранилище. Официально возведение станции было закончено только в 2000 году.
Строительство ГЭС сопровождалось, к сожалению, в том числе и разного рода неприятностями. В процессе строительства несколько раз разрушались водосбросные сооружения, а в плотине образовывались трещины. Однако в конечном итоге, судя по отчетам прошлых лет, все подобные проблемы были успешно решены.
Характеристики станции
Расположена Саяно-Шушенская ГЭС у поселка Черемушки возле г. Саяногорск на реке Енисей. В настоящее время в основном ее здании установлено 10 агрегатов, мощность каждого составляет 640 МВт. В рабочем состоянии при этом, к сожалению, находятся только 8 агрегатов. Турбины на этой станции установлены очень мощные, марки РО-230/833-0-677, функционирующие при расчетном напоре 194 метра. Высота плотины этой ГЭС составляет 245 м. При этом площадь образовавшегося в результате строительства станции водохранилища равна 621 км2.
При строительстве Саяно-Шушенской ГЭС было затоплено в общей сложности 35600 га сельхозугодий. При этом пришлось перенести также 2717 разного рода строений. Вода в водохранилище ГЭС отличается неплохим качеством, поэтому в его нижней части в последующем было организовано несколько хозяйств, специализирующихся на производстве форели. Расположено водохранилище Саяно-Шушенской станции одновременно на территории трех регионов: Хакасии, Тувы и Красноярского края. На его берегах, помимо всего прочего, действует и Саяно-Шушенский биосферный заповедник.
Авария на Шушенской ГЭС 2009 года
В начале двадцать первого века на Саяно-Шушенской ГЭС произошла очень серьезная авария, унесшая жизни 75 человек. 17 августа 2009 года в машинном зале основного здания в результате повреждения второго гидроагрегата произошел сильный выброс воды из турбины. Хлынувший поток разрушил несущие колонны здания и повредил установленное в нем оборудование. В результате попадания воды в некоторые гидроагрегаты генераторы вышли из строя, а в другие и вовсе разрушились. Все технологические системы, расположенные ниже отметки 327, были затоплены.
Устранялись последствия аварии первоначально силами работников самой станции. Позднее были привлечены подрядные организации. На закрытие гидрозатворов у специалистов ушло примерно 9 часов 20 минут. Поступление воды в машинный зал было остановлено. В целом в операции по ликвидации последствий аварии приняло участие 2.7 тыс. человек и более 200 единиц техники. Для предотвращения поступления воды в зал пришлось построить заградительные конструкции, общая длина которых составила 9683 метра.
