energy.wikisort.org - Электростанция

Search / Calendar

Зеленчукская ГЭС—ГАЭС — гидроэнергетический объект, объединяющий в одном комплексе сооружений гидроэлектростанцию и гидроаккумулирующую электростанцию, использующий объединённый сток рек Большой Зеленчук, Маруха и Аксаут, перебрасываемых в реку Кубань. Расположена в Карачаево-Черкесии у п. Правокубанский Карачаевского района. Является крупнейшей электростанцией Карачаево-Черкесии и четвёртым по мощности объектом гидроэнергетики на Северном Кавказе, а также одной из трёх гидроаккумулирующих электростанций России. Обладает самой протяжённой (общей длиной 35,5 км) деривацией среди ГЭС России, а также, по состоянию на 2021 год — третьим по величине напором среди российских гидроэлектростанций (после Зарамагской ГЭС-1 и Гизельдонской ГЭС). Станция участвует в покрытии пиковой части нагрузки Объединённой энергосистемы Юга России, повышая надёжность работы энергосистемы и энергоснабжения потребителей и позволяя тепловым и атомным электростанциям функционировать в наиболее оптимальных режимах. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС входит в состав Карачаево-Черкесского филиала ПАО «РусГидро».

Зеленчукская ГЭС-ГАЭС

Здание Зеленчукской ГЭС-ГАЭС с нижнего бьефа
Страна  Россия
Местоположение  Карачаево-Черкесия, п. Правокубанский
Река Большой Зеленчук, Маруха, Аксаут
Собственник РусГидро
Статус действующая
Год начала строительства 1976
Годы ввода агрегатов 1999, 2002, 2016
Основные характеристики
Годовая выработка электроэнергии, млн  кВт⋅ч 577
Разновидность электростанции деривационная
Расчётный напор, м 234т/210н[прим. 1]
Электрическая мощность, МВт 300/156,18[прим. 2]
Характеристики оборудования
Тип турбин радиально-осевые
Количество и марка турбин 2×РО 230-В-224, 2×ОРО 230-В-221
Расход через турбины, м³/с 2×76, 2×77
Количество и марка генераторов 2×СВ-475/210-14УХЛ1, 2×СВО 407/215-10УХ4
Мощность генераторов, МВт 2×80, 2×70
Основные сооружения
Тип плотины грунтовая насыпная
Высота плотины, м 12,4[прим. 3]
Длина плотины, м 670
Шлюз нет
РУ КРУЭ 110 кВ, 330 кВ
На карте
Зеленчукская ГЭС-ГАЭС
 Медиафайлы на Викискладе


Конструкция станции


Зеленчукская ГЭС-ГАЭС представляет собой сложный гидроэнергетический комплекс, сочетающий в себе деривационную гидроэлектростанцию (ГЭС) с подводящей безнапорной деривацией и внутрибассейновой переброской стока, а также гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС). Установленная мощность электростанции в турбинном режиме — 300 МВт, в насосном режиме — 156,18 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 577 млн кВт·ч, в том числе в части ГЭС — 415 млн кВт·ч, в части ГАЭС — 162 млн кВт·ч, проектное среднегодовое потребление электроэнергии на заряд ГАЭС — 181,4 млн кВт·ч[1].

Концепция ГЭС-ГАЭС подразумевает переброску в реку Кубань части стока рек Большой Зеленчук, Маруха и Аксаут с использованием перепада высот между этими реками и Кубанью. Далее переброшенные объёмы воды могут отбираться в Большой Ставропольский канал для целей орошения с попутным увеличением выработки (примерно на 240 млн кВт·ч) расположенных на канале гидроэлектростанций Кубанского каскада. Одновременно перепад высот между бассейном суточного регулирования и нижним бассейном (на правом берегу Кубани) используется для работы станции в режиме гидроаккумулирования. Конструктивно Зеленчукская ГЭС-ГАЭС разделяется на гидроузлы на реках Большой Зеленчук, Маруха и Аксаут, деривацию, напорно-станционный узел. Особенностью станции является рекордная для России протяжённость деривационного тракта — более 30 км, в том числе почти 10 км тоннелей[2].


Гидроузел на реке Большой Зеленчук


Гидроузел на реке Большой Зеленчук расположен в 113,6 км от её устья43°47′56″ с. ш. 41°32′47″ в. д.HGЯO и является головным сооружением станции, обеспечивая забор воды в деривацию в объёме 35 м³/с. Включает в себя следующие сооружения:[3][4]

Сооружения гидроузла образуют небольшое водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 0,456 км², полная ёмкость составляет 1,36 млн м³, полезная ёмкость отсутствует. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 1012 м над уровнем моря.


Гидроузел на реке Маруха


Гидроузел на реке Маруха расположен в 15,2 км от её устья43°47′32″ с. ш. 41°39′38″ в. д.HGЯO и обеспечивает забор воды в деривацию в объёме 15 м³/с. Включает в себя следующие сооружения:[5][4]

Сооружения гидроузла образуют небольшое водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 0,196 км², полная ёмкость составляет 0,58 млн м³, полезная ёмкость отсутствует. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 1000,45 м над уровнем моря.


Гидроузел на реке Аксаут


Гидроузел на реке Аксаут расположен в 14,6 км от устья реки Аксаут43°47′33″ с. ш. 41°41′27″ в. д.HGЯO и обеспечивает забор воды в деривацию в объёме 20 м³/с. Включает в себя следующие сооружения:[6][4]

Сооружения гидроузла образуют небольшое водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 0,46 км², полная ёмкость составляет 1,19 млн м³, полезная ёмкость отсутствует. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 996,55 м над уровнем моря.


Деривация


В состав деривации Зеленчукской ГЭС-ГАЭС входит система каналов, тоннелей и дюкеров, по которым производится переброска части стока рек Большой Зеленчук, Маруха и Аксаут к напорно-станционному узлу. Состав сооружений деривации:[7][4]


Напорно-станционный узел


Деривация завершается напорно-станционным узлом, в состав которого входят сооружения, обеспечивающее как функционирование ГЭС (включая конечный участок деривации), так и весь комплекс сооружений в части ГАЭС. Его сооружения включают в себя:[8][4]

В здании ГЭС-ГАЭС установлено 4 вертикальных гидроагрегата. Два из них (гидроагрегаты ГЭС) имеют мощность по 80 МВт, они оборудованы радиально-осевыми турбинами РО 230-В-224, работающими на расчётном напоре 234 м, и генераторами СВ-475/210-14УХЛ1. Ещё два (гидроагрегаты ГАЭС) имеют мощность по 70 МВт (в турбинном режиме) и 78,09 МВт (в насосном режиме), они оборудованы радиально-осевыми насос-турбинами ОРО 230-В-221, работающими на расчётном напоре 210 м, и двигателями-генераторами СВО 407/215-10УХ4. Перед турбинами смонтированы шаровые затворы. Гидротурбины и шаровые затворы изготовлены предприятием «Турбоатом», генераторы и двигатели-генераторы — предприятием «Электротяжмаш» (г. Харьков)[9][4]. Электроэнергия с генераторов ГЭС и ГАЭС на напряжении 13,8 кВ подаётся на трёхфазные силовые трансформаторы ТДЦ-125 000/110/13,8 (2 шт.), ТДЦ-2000000/330/13,8-У1 (1 шт.) и автотрансформатор АТДЦТН-200000/330/110/13,8-У1 (1 шт.), а через них через комплектное распределительное устройство (КРУЭ) 110 кВ и 330 кВ — в энергосистему по следующим линиям электропередачи:[10]


Экономическое значение


Зеленчукская ГЭС-ГАЭС является крупнейшей электростанцией в Карачаево-Черкесии и одной из крупнейших ГЭС на Северном Кавказе (уступая по мощности лишь Чиркейской ГЭС, Ирганайской ГЭС и Зарамагской ГЭС-1). Она обеспечивает около трети потребления электроэнергии в Карачаево-Черкесии, всего за время эксплуатации Зеленчукская ГЭС-ГАЭС выработала более 6 млрд кВт⋅ч возобновляемой электроэнергии. Также это одна из трёх существующих в России гидроаккумулирующих электростанций (помимо Загорской ГАЭС и небольшой Кубанской ГАЭС сезонного регулирования). Станция участвует в покрытии пиковой части нагрузки Объединённой энергосистемы Юга России, повышая надёжность работы энергосистемы и энергоснабжения потребителей и позволяя тепловым и атомным электростанциям функционировать в наиболее оптимальных режимах. Внутрибассейновая переброска стока воды из Большого Зеленчука, Марухи и Аксаута в Кубань позволяет повысить подачу воды в Большой Ставропольский канал как с целью дальнейшего развития орошаемого земледелия на засушливых землях Калмыкии, Ставропольского края и Ростовской области, так и для увеличения выработки каскада Кубанских ГЭС, а также перспективных Красногорских ГЭС на Кубани[4][10][11].


История строительства


История строительства Зеленчукской ГЭС-ГАЭС разделяется на два крупных периода: строительство Зеленчукской ГЭС (1976—2006) и строительство Зеленчукской ГАЭС (2010—2016).


Проектирование и строительство Зеленчукской ГЭС


В конце 1950-х — начале 1960-х годов институтом «Гидропроект» была разработана «Схема энергетического использования Верхней Кубани», которая была одобрена экспертной комиссией Госплана СССР 21 сентября 1963 года. В ходе разработки схемы была установлена возможность создания деривационной электростанции (в схеме она именовалась как «ГЭС № 1») на переброске стока из бассейна Большого и Малого Зеленчуков в Кубань. Согласно схеме, гидроэлектростанция должна была иметь следующие параметры: мощность 300 МВт, среднегодовая выработка 793 млн кВт.ч, напор 248 м[12][13].

В 1967 году было разработано проектное задание «Зеленчукские гидроэлектростанции и вторая очередь Куршавских ГЭС». Строительство Зеленчукской ГЭС согласно этому документу являлось составной частью общего водохозяйственного комплекса Верхней Кубани. Помимо собственно выработки электроэнергии на Зеленчукской ГЭС, переброска стока Зеленчуков в Кубань должна была обеспечить повышение объёма воды, забираемой в Большой Ставропольский канал, с увеличением выработки электроэнергии на ГЭС Кубанского каскада и расширением орошаемого земледелия. В проектном задании обосновывалось строительство целого ряда объектов, которые планировалось возвести в две очереди. К первой очереди были отнесены Зеленчукская ГЭС с перебросным трактом Зеленчуки—Кубань, Архызское регулирующее водохранилище с ГЭС на р. Большой Зеленчук, 2 очередь Куршавских ГЭС с увеличением пропускной способности головного участка Большого ставропольского канала. Во вторую очередь планировалось построить Аксаутское регулирующее водохранилище с ГЭС на р. Аксаут, Красногорские ГЭС на Кубани и тоннель по переброске стока из р. Кяфар в р. Большой Зеленчук. Реализация мероприятий первой очереди позволяла произвести переброску 1,24 км³ стока в год, с выработкой около 700 млн кВт·ч электроэнергии на Зеленчукской ГЭС и около 600 млн кВт·ч дополнительной выработки на станциях каскада Кубанских ГЭС[12].

Проектное задание было утверждено Минэнерго СССР 7 июня 1968 года и стало основой для разработки технического проекта, который был разработан Особым Конструкторским Бюро института «Гидропроект» (в настоящее время — институт «Мособлгидропроект») и утверждён 28 мая 1971 года. В техническом проекте не предусматривалось строительства Архызского и Аксаутского водохранилищ, объём переброски стока был снижен до 1,112 км³. Мощность Зеленчукской ГЭС устанавливалась равной 320 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии — 651 млн кВт·ч[14][15].

Титул строительства Зеленчукской ГЭС был открыт Постановлением Совета Министров СССР от 17 ноября 1975 года. Строительные работы были начаты организацией «Севкавгидроэнергострой» в сентябре 1976 года и по ряду причин существенно затянулись. В 1989 году строительство станции было фактически приостановлено в связи с критикой проекта экологическими организациями и общим ухудшением экологической ситуации в стране. К этому времени была возведена большая часть сооружений напорно-станционного комплекса (в частности, завершена проходка тоннелей и строительство массива здания ГЭС из расчёта на установку четырёх гидроагрегатов) и перебросного тракта из Аксаута и Марухи. В 1990 году по экологическим соображениям технический проект был пересмотрен в сторону снижения объёма перебрасываемого стока до 0,96 км³ в год, что повлекло за собой снижение мощности ГЭС до 160 МВт и выработки до 516 млн кВт·ч. В дальнейшем, объём отбираемого стока был снижен до 0,7 км³. По первоначальному проекту, планировался отбор 77 % стока рек Большой Зеленчук, Маруха и Аксаут, по скорректированному проекту — 50 % половодно-паводкового стока стока (Большой Зеленчук — отбор до 35 м³/сек, Маруха — до 15 м³/сек, Аксаут — до 20 м³/сек)[16][4].

Строительные работы были активизированы в 1994 году, 10 марта 1998 года было создано ОАО «Зеленчукские ГЭС» (дочернее общество «РАО ЕЭС России»), основной задачей которого являлось завершение строительства Зеленчукской ГЭС. Первый гидроагрегат Зеленчукской ГЭС с водозабором на р. Аксаут введён в промышленную эксплуатацию 9 августа 1999 года. 20 апреля 2002 года состоялось перекрытие реки Марухи, 2 октября 2002 года введён в эксплуатацию второй гидроагрегат Зеленчукской ГЭС с водозабором на р. Маруха и перебросным трактом Маруха-Аксаут. Мощность ГЭС при этом достигла 160 МВт, среднегодовая выработка 187,5 млн кВт·ч. В апреле 2005 года началось строительство третьего пускового комплекса — гидроузла на р. Большой Зеленчук с трактом переброски Большой Зеленчук — Аксаут, которое велось организацией «Буреягэсстрой». Большой Зеленчук был перекрыт 20 апреля 2005 года, а 16 декабря 2006 года третий пусковой комплекс был введён в эксплуатацию, что означало завершение строительства Зеленчукской ГЭС и выход её на проектные параметры выработки электроэнергии[17][18][4].


Строительство Зеленчукской ГАЭС


После ввода двух агрегатов Зеленчукской ГЭС остался неиспользованный строительный задел, созданный по первоначальному проекту станции — часть ёмкости БСР, часть водоприёмника БСР на гидроагрегаты № 3 и 4, второй деривационный тоннель и вертикальная шахта, кратеры на два гидроагрегата в здании ГЭС (со спиральными камерами и шаровыми затворами). Наличие этого задела давало возможность создания на базе Зеленчукской ГЭС гидроаккумулирующей электростанции. В 2007 году институтом «Мособлгидропроект» было разработано технико-экономическое обоснование строительства Зеленчукской ГАЭС, получившее положительное заключение экспертизы 8 февраля 2008 года. Изначально при проектировании в качестве нижнего бассейна ГАЭС рассматривалось водохранилище перспективной Верхне-Красногорской ГЭС на реке Кубань, но в итоге по ряду причин (в частности, из-за опасений быстрого заиливания водохранилища) было принято решение о строительстве искусственного нижнего бассейна на правом берегу Кубани. При этом возникла задача создания перехода водоводов через Кубань; изначальное проектное решение в виде мостового перехода уже в процессе строительства было изменено на подрусловой переход, как лучше соответствующий гидравлическим условиям напорного тракта ГАЭС и более удобный в эксплуатации. Для трансформации гидроэлектростанции в ГЭС-ГАЭС предстояло завершить строительство и отделку деривационного, напорного тоннелей и вертикальной шахты, смонтировать два обратимых гидроагрегата, два силовых трансформатора, КРУЭ-330 кВ, построить напорный трубопровод, уравнительный резервуар, переход водоводов через Кубань и нижний бассейн[19][17].

Проект Зеленчукской ГЭС-ГАЭС был утверждён приказом РусГидро в сентябре 2010 года, в октябре того же года был выпущен приказ о развороте строительства станции и были начаты первоочередные строительные работы, порученные ОАО «Карачаево-Черкесская гидрогенерирующая компания» (дочернему обществу РусГидро). Окупаемость проекта обеспечивалась в рамках заключённого договора о предоставлении мощности (ДПМ)[20]. В 2011 году был осуществлён разворот строительства в полном объёме, заключены договоры о поставке основного оборудования (насос-турбины, двигатели-генераторы, силовые трансформаторы)[21]. В 2012 году было принято решение об изменении конструкции водоводов через Кубань на подрусловые, велось бетонирование подпорной стенки нижнего бассейна и разработка грунта в чаше бассейна, монтаж металлоконструкций на уравнительном резервуаре. Функции заказчика-застройщика Зеленчукской ГАЭС были переданы Карачаево-Черкесскому филиалу РусГидро. В 2013 году выполнен значительный объём работ по монтажу напорного водовода и уравнительного резервуара, началось бетонирование днища и разработка котлована водоприёмника нижнего бассейна, на площадку строительства доставлены насос-турбины и двигатели-генераторы. В 2014 году был развёрнут монтаж гидросилового оборудования, развёрнуто строительство подрусловых водоводов, для чего произведено переключение расходов Кубани в новое русло. В 2015 году было в целом завершено строительство нижнего бассейна, уравнительного резервуара, напорного и подрусловых водоводов. Гидроагрегаты Зеленчукской ГАЭС были введены в эксплуатацию 23 декабря 2016 года[22][17].


Эксплуатация


С момента пуска станции её эксплуатировало ОАО «Зеленчукские ГЭС», которое 9 января 2008 года было ликвидировано в связи с созданием на его базе Карачаево-Черкесского филиала ПАО «РуcГидро». В части ГЭС основной объём выработки электроэнергии приходится на половодно-паводковый период (с апреля по октябрь). В зимнюю межень (с ноября по март) забор воды из Марухи и Аксаута не производится, а из Большого Зеленчука — производится только сверх санитарного попуска 2,5 м³/с; в результате в зимний период выработка станции незначительна или вовсе отсутствует. В части ГАЭС выработка электроэнергии может производиться круглогодично[17][23]. Ведётся поэтапная модернизация станции, в рамках которой в 2014 году произведена замена систем возбуждения генераторов, в 2015 году вместо устаревшего оборудования открытого распределительного устройства введено в эксплуатацию современное КРУЭ-110 кВ[24][25]. В 2007 году был построен рыбоход на гидроузле Большой Зеленчук[26], в 2011 году — рыбоход на Аксаутском гидроузле[27], в 2017 году — пущена малая ГЭС «Большой Зеленчук»[28]. В 2019 году начато строительство на Кубани ниже станции Красногорских МГЭС, водохранилище которых будет выполнять функции контррегулятора Зеленчукской ГЭС-ГАЭС, сглаживая колебания уровня воды в реке, возникающие при изменении режимов работы гидроэлектростанции[29].


Примечания


Комментарии
  1. Обычных и обратимых турбин, соответственно
  2. В турбинном и насосном режиме, соответственно
  3. Гидроузел Большой Зеленчук
Источники
  1. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 161.
  2. Слива, 2014, с. 244.
  3. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 27—31.
  4. Возобновляемая энергия. Гидроэлектростанции России, 2018, с. 64—65.
  5. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 35—38.
  6. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 39—43.
  7. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 33—47.
  8. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 48—66.
  9. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 160.
  10. Схема и программа развития электроэнергетики Карачаево-Черкесской республики на 2020-2024 годы. Министерство промышленности и торговли Карачаево-Черкесской республики. Дата обращения: 14 августа 2021. Архивировано 27 октября 2020 года.
  11. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС. Общие сведения. ПАО «РусГидро». Дата обращения: 14 августа 2021. Архивировано 14 августа 2021 года.
  12. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 13.
  13. Вознесенский А.Н. и др. Энергетические ресурсы СССР. Гидроэнергетические ресурсы. — М.: Наука, 1967. — С. 414. — 596 с.
  14. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 13—14.
  15. Гидроэлектростанции России, 1998, с. 258.
  16. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 14.
  17. История ГЭС. РусГидро. Дата обращения: 29 декабря 2018. Архивировано 3 января 2019 года.
  18. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 14—15.
  19. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 15—17.
  20. Годовой отчёт ОАО «Карачаево-Черкесская гидрогенерирующая компания» за 2010 год. ОАО «Карачаево-Черкесская гидрогенерирующая компания». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 2 февраля 2017 года.
  21. Годовой отчёт ОАО «Карачаево-Черкесская гидрогенерирующая компания» за 2011 год. ОАО «Карачаево-Черкесская гидрогенерирующая компания». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 2 февраля 2017 года.
  22. В Карачаево-Черкесии состоялся торжественный пуск Зеленчукской ГЭС-ГАЭС. ПАО «РусГидро». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 6 марта 2021 года.
  23. Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, 2018, с. 15.
  24. Реализация ПКМ Карачаево-Черкесского филиала в 2014 году. ПАО «РусГидро». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 13 августа 2021 года.
  25. Реализация ПКМ Карачаево-Черкесского филиала в 2015 году. ПАО «РусГидро». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 13 августа 2021 года.
  26. Каскад Зеленчукских ГЭС обзавелся уникальным рыбоходом. ПАО «РусГидро». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 5 января 2019 года.
  27. В Карачаево-Черкесском филиале РусГидро введен в эксплуатацию новый рыбоход. ПАО «РусГидро». Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 5 января 2019 года.
  28. В КЧР построили новую малую ГЭС, работающую при небольшом напоре воды. ТАСС. Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 29 сентября 2020 года.
  29. Красногорские МГЭС. РусГидро. Дата обращения: 13 августа 2021. Архивировано 24 ноября 2020 года.

Литература



Ссылки




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2025
WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии