Гидроэлектростанции (ГЭС) Российской Федерации

По состоянию на 2009 год в Российской Федерации имеется 15 действующих, достраиваемых и находящихся в замороженном строительстве гидравлических электростанций свыше 1000 МВт и более сотни гидроэлектростанций (ГЭС) меньшей мощности.

Предыстория развития гидростроения в Российской Федерации

В Советский период развития энергетики упор делался на особую роль единого народнохозяйственного плана электрификации страны — ГОЭЛРО, который был утвержден 22 декабря 1920 года. Этот день был объявлен в СССР профессиональным праздником — Днём энергетика. Глава плана, посвященная гидроэнергетике — называлась «Электрификация и водная энергия». В ней указывалось, что гидроэлектростанции (ГЭС) могут быть экономически выгодными, главным образом, в случае комплексного использования: для выработки электричества, улучшения условий судоходства или мелиорации. Предполагалось, что в течение 10-15 лет в стране можно соорудить ГЭС общей мощностью 21 254 тыс. лошадиных сил (около 15 млн кВт), в том числе в европейской части Российской Федерации — мощностью 7394, в Туркестане — 3020, в Сибири — 10 840 тыс. л.с. На ближайшие 10 лет намечалось сооружение ГЭС мощностью 950 тыс. кВт, однако в последующем было запланировано сооружение десяти ГЭС общей рабочей мощностью первых очередей 535 тыс. кВт.

Хотя уже за год до этого в 1919 году Совет труда и обороны признал строительства Волховской и Свирской гидростанций объектами, имеющими оборонное значение. В том же году началась подготовка к возведению Волховской ГЭС, первой из гидроэлектростанций (ГЭС) возведенных по плану ГОЭЛРО.

Однако и до начала строительства Волховской ГЭС Россия имела достаточно богатый опыт промышленного гидростроительства, в основном, частными компаниями и концессиями. Информация об этих ГЭС, построенных в Российской Федерации за последнее десятилетие 19-го века и первые 20 лет двадцатого столетия достаточно разрознена, противоречива и требует специальных исторических исследований.

Крупнейшие гидроэлектростанции (ГЭС) Российской Федерации

Братская ГЭС

Бра́тская гидроэлектроста́нция (им. 50 летия Великого Октября) — гидроэлектростанция (ГЭС) на Ангаре в городе Братск Иркутской области. Одна из крупнейших и наиболее известных ГЭС Российской Федерации. Является второй, после Иркутской ГЭС, ступенью Ангарского каскада ГЭС.

7.1. Братская ГЭС

7.2. Братская ГЭС

7.3. Братская ГЭС. Вид с нижнего бьефа

7.4. Братская ГЭС. Машинный зал

Строительство ГЭС официально началось в 1954, закончилось в 1967. Состав сооружений ГЭС:

бетонная гравитационная плотина длиной 924 м и максимальной высотой 124,5 м, состоящая из станционной части длиной 515 м, водосливной части длиной 242 м и глухих частей общей длиной 167 м.

приплотинное здание ГЭС длиной 516 м.

береговые бетонные плотины общей длиной 506 м.

земляные правобережная плотина длиной 2987 м и левобережная длиной 723 м.

Высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 402 м.[1] По гребню плотины проходит магистральная ж.-д. Тайшет — Лена, а ниже — шоссейная дорога. Судопропускных сооружений ГЭС не имеет, сквозное судоходство по Ангаре отсутствует. На перспективу предусмотрено сооружение судоподъёмника. Мощность ГЭС — 4515 МВт, среднегодовая выработка — 22,6 млрд кВт·ч (вторая в Российской Федерации ГЭС по выработке за год). В здании ГЭС установлено 15 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 250 МВт, и 3 по 255 МВт, работающих при рабочем напоре 106 м. Напорные сооружения длиной 5140 м образуют уникальное по размерам Братское водохранилище многолетнего регулирования. Существует проект увеличения мощности Братской ГЭС до 5000 МВт.

Электростанция спроектирована институтом «Гидропроект»

Братская ГЭС контролируется ОАО «Иркутскэнерго», однако сооружения ГЭС находятся в федеральной собственности.

Благодаря уникальным и достаточно стабильным водным ресурсам Братская ГЭС играет незаменимую роль в обеспечении устойчивого и надёжного функционирования всей энергозоны Сибири. Благодаря ей работают сотни промышленных предприятий Сибири. Братская ГЭС стала основой Братского территориально-производственного комплекса. Большую часть электричества станции (порядка 75 %) потребляет Братский алюминиевый завод. Для передачи электричества потребителям от подстанции ГЭС отходит 5 ЛЭП-500 кВ и 20 ЛЭП-220 кВ.

Усть-Илимская ГЭС

Усть-Или́мская гидроэлектроста́нция — на реке Ангара в Иркутской области, в городе Усть-Илимск. Является третьей ступенью Ангарского каскада ГЭС, после Иркутской и Братской ГЭС.

7.5. Усть-Илимская ГЭС

7.6. Усть-Илимская ГЭС

7.7. Машинный зал Усть-Илимской ГЭС

Строительство ГЭС началось в 1963, закончилось в 1980. Состав сооружений ГЭС:

бетонная гравитационная плотина длиной 1475 м и высотой 105 м, состоящая из станционной плотины длиной 396 м, водосливной плотины длиной 242 м, и глухих частей плотины (в русле и берегах) длиной 837 м.

левобережная каменно-земляная плотина длиной 1710 м и высотой 28 м.

правобережная земляная (песчаная) плотина длиной 538 м и высотой 47 м.

приплотинное здание ГЭС длиной 440 м.

Высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 296 м.[1] По плотине ГЭС проложен автодорожный переход, по которому закрыто движение. Судопропускных сооружений ГЭС не имеет, в перспективе предусмотрено сооружение судоподъёмника.

Мощность ГЭС — 3840 МВт, среднегодовая выработка — 21,7 млрд кВт·ч. В здании ГЭС установлено 16 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 240 МВт, работающих при рабочем напоре 90,7 м. Напорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 3,84 км) образуют крупное Усть-Илимское водохранилище площадью 1922 км², полным объёмом 58,9 км³. При создании водохранилища было затоплено 154,9 тыс.га земель, в том числе 31,8 тыс.га сельхозугодий. Было переселено 14,2 тыс. человек из 61 населенного пункта. Было вырублено 11,9 млн. м³ леса.

Электростанция спроектирована институтом «Гидропроект».

Усть-Илимская ГЭС контролируется ОАО «Иркутскэнерго», однако сооружения ГЭС находятся в федеральной собственности.

Усть-Илимская ГЭС играет важную роль в обеспечении устойчивости энергосистемы Сибири. Значительную часть электричества ГЭС потребляют алюминиевые и лесохимические производства. ГЭС стала базой для создания Усть-Илимского территориально-производственного комплекса.

В 1959 Московский государственный институт проектирования электростанций и подстанций основал в с. Невон Ангарскую комплексно-изыскательскую политическую партию для изучения термического режима Ангары, направления будущих линий высоковольтных передач. В сентябре 1960 Государственная комиссия приняла решение: признать наиболее целесообразным местом для возведения Усть-Илимского гидроузла створ в 20 км ниже устья р. Илим, на Ангаре, у скалистого Толстого мыса.

22 августа 1962 г. был издан приказ о начале подготовительных работ по строительству Усть-Илимской ГЭС.

В соответствии с проектом строительство Усть-Илимской ГЭС было разбито на два этапа. Первый — выполнение подготовительных работ — составил пять лет: с 1963 по 1967. За это время была освоена строительная площадка на левом берегу Ангары, подсобные производственные предприятия: бетонные, арматурные заводы, авторемонтные мастерские, поселок гидростроителей, проложена линия электропередачи Братск-Усть-Илимск. В июне 1966 был открыт сквозной постоянный проезд по автодороге от Братска до будущей Усть-Илимской ГЭС. В марте 1966 начались работы на основных сооружениях гидроузла. Эта дата считается официальным началом строительства ГЭС. В феврале 1967 было произведено первое перекрытие Ангары. С 1968 строители приступили к сооружению основных объектов гидроэлектростанции (ГЭС). Начался второй этап строительства, продолжавшийся семь лет: с 1968 по 1974.

22 апреля 1968 в плотину ГЭС уложили первый бетон. Второе перекрытие русла Ангары было произведено 13 августа 1969. 3 октября 1974 началось заполнение Усть-Илимского водохранилища, оно продолжалось до 1977. Первый агрегат ГЭС дал промышленный ток 28 декабря 1974, а 20 мая 1975 гидроэлектростанция (ГЭС) выработала свой первый миллиард кВт·ч электричества. В 1975—1977 вводилось ежегодно по 4 агрегата. 25 октября 1977 с пуском 15-го агрегата Усть-Илимская ГЭС была запущена на полную мощность первой очереди — 3600 МВт. В октябре 1978 гидроэлектростанция (ГЭС) выработала 50 миллиард кВт·ч электричества. В конце марта 1979 был включён в сеть последний — шестнадцатый агрегат станции. В декабре 1980 ГЭС сдана в постоянную эксплуатацию.

1999 — выработано 500 миллиардов киловатт-часов.

2004 — выработано 600 миллиардов киловатт-часов.

Богучанская ГЭС

Богуча́нская гидроэлектроста́нция — строящаяся ГЭС на реке Ангаре, на территории Красноярского края. Расположена в 367 км ниже по течению существующей Усть-Илимской ГЭС и в 444 км от устья реки. Входит в Ангарский каскад ГЭС. Место расположения — город Кодинск Кежемского района Красноярского края.

7.8. Строительство Богучанской ГЭС

Строительство ГЭС началось в 1980, подготовительные работы начаты в 1974. Состав сооружений ГЭС:

гравитационная бетонная плотина высотой 79 м и длиной 776 м;

каменно-набросная плотина с асфальтово-бетонной диафрагмой;

приплотинное здание ГЭС;

временный судоходный шлюз.

По проекту высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 185 м.[1] По утверждённому проекту 1979 года ГЭС должна иметь мощность 3 000 МВт, среднегодовую выработку 17,6 млрд кВт∙ч. В здании ГЭС должны быть установлены 9 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 333 МВт, работающих при расчётном напоре 67 м. Напорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 2 587 м) создадут крупное Богучанское водохранилище площадью 2 326 км², полным объёмом 58,2 км³. При подготовке ложа водохранилища затапливается 149,5 тыс. га земель, в том числе 29,6 тыс. га сельхозугодий, необходимо переселить 12,2 тыс. человек (часть населения уже переселена) из 31 населённого пункта.

Богучанская ГЭС спроектирована институтом «Гидропроект».

Строительство ГЭС осуществляется ОАО «Богучанская ГЭС», входящим в состав ОАО «РусГидро». 64 % акций ГЭС принадлежит «РусГидро», около 27 % — у структур «Русского алюминия».

Богучанская ГЭС — крупнейший объект гидроэнергетического строительства в Восточной Сибири и Российской Федерации. Достройка гидроэлектростанции (ГЭС) имеет огромное значение для развития Нижнего Приангарья и Сибирского экономического региона в целом. Более половины электричества, вырабатываемой ГЭС, планируется использовать на строящемся алюминиевом заводе. Летом 2005 компании договорились реализовать совместный проект Богучанского энергометаллургического объединения (БЭМО), в партнерстве построив и запустив ГЭС и новый алюминиевый завод «Русала» мощностью 597 000 т первичного алюминия в год. Цена достройки ГЭС оценивается в $1,5 млрд, обустройство зоны затопления — еще в $326 млн 14 июня 2006 комплексный проект развития Нижнего Приангарья, включающий достройку Богучанской ГЭС, получил государственную поддержку в виде финансирования издержек на сооружение инфраструктуры из средств инвестиционного фонда в размере 34,41 млрд российских рублей. Эти средства пойдут на реконструкцию участков автодороги Канск-Абан-Богучаны-Карабула-Кодинск (4,2 млрд деревянных), строительство моста через Ангару с участком автодороги Богучаны-Ярки-Ангарский (4,3 млрд рубальков), строительство железной дороги Карабула-Ярки (5,15 млрд рубликов), геологоразведку по твердым ископаемым (0,9 млрд рубов), софинансирование разработки технико-экономического обоснования и проектно-сметной документации еще по 10 инвестиционным проектам (450 млн целкачей), подготовку зоны затопления Богучанской ГЭС (8,8 млрд целкашей).

Председатель совета директоров ОАО «Богучанская ГЭС» — Шерварли Дмитрий Евгеньевич, Начальник Департамента ОАО «УК ГидроОГК». Генеральный директор — Ефимов Борис Вадимович.

ОАО «Красноярскэнерго» выкупила всю электроэнергию, производимую богучанской ГЭС до 2028 года.

7.9. Рабочее колесо Богучанской ГЭС в цехе ЛМЗ

7.10. Богучанская ГЭС

Волжская ГЭС

Во́лжская гидроэлектроста́нция (Сталинградская/Волгоградская ГЭС, им. XXII съезда КПСС) — ГЭС на реке Волге в Волгоградской области, в городе Волжском. Крупнейшая гидроэлектростанция (ГЭС) в Европе. Входит в Волжско-Камский каскад ГЭС.

Строительство ГЭС началось в 1950 году, закончилось в 1961 году. ГЭС является средненапорной гидроэлектростанцией (ГЭС) руслового типа. Состав сооружений ГЭС:

бетонная водосливная плотина длиной 725 м, наибольшей высотой 44 м;

земляная намывная плотина длиной 3249 м и наибольшей высотой 47 м, состоит из правобережного руслового участка длиной 1193 м, пойменного участка длиной 803 м, левобережного участка длиной 1253 м;

здание ГЭС совмещённого типа длиной 736 м, состоящее из одиннадцати агрегатных секций по два гидроагрегата в каждой;

рыбоподъёмник;

двухниточные двухкамерные судоходные шлюзы с аванпортом, низовым походным каналом и водосбросом;

межшлюзовая ГЭС;

ОРУ 220 кВ;

ОРУ 500 кВ.

По сооружениям ГЭС проложены железнодорожный и автомобильный переходы.

Мощность ГЭС — 2551 МВт (вместе с межшлюзовой ГЭС — 2573 МВт), среднегодовая выработка — 11,1 млрд.кВт·ч. В здании ГЭС установлены 22 поворотно-лопастных гидроагрегата ПЛ587-ВБ-930, работающих при рабочем напоре 20 м: 20 — мощностью по 115 МВт и 2 — мощностью по 120 МВт, а также агрегат рыбоподъёмника ПЛ30-В-330 мощностью 11 МВт. В здании межшлюзовой ГЭС, конструктивно являющейся частью гидроузла, но юридически не относящейся к Волжской ГЭС, установлено два поворотно-лопастных гидроагрегата ПЛ30-В-330, работающих при расчётном напоре 17 м. Производитель гидротурбин основных гидроагрегатов станции (6 лопастей, диаметр рабочего колеса 9,3 м) и всех гидрогенераторов — ОАО «Силовые машины», гидротурбин рыбоподъемника и межшлюзовой ГЭС (6 лопастей, диаметр рабочего колеса 3,3 м) — харьковское предприятие «Турбоатом».

Напорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 4,9 км) образуют крупное Волгоградское водохранилище.

Электростанцию проектировали 11 научно-исследовательских институтов во главе с «Гидропроектом».

Волжская ГЭС входит в состав ОАО «РусГидро» на правах филиала.

Ввод в эксплуатацию Волжской ГЭС сыграл решающую роль в энергоснабжении Нижнего Поволжья и Донбасса и объединении между собой крупных энергосистем Центра, Поволжья, Юга. Экономический район Нижнего Поволжья также получил мощную энергетическую базу для дальнейшего развития народного хозяйства. Важную роль играет ГЭС и в создании глубоководного пути на всем протяжении Нижней Волги — от Саратова до Астрахани. Сооружения гидроузла использованы для устройства по ним постоянных железнодорожного и автодорожного переходов через Волгу. Они обеспечивают кратчайшую связь районов Поволжья между собой. Кроме своей основной функции — выработки электричества — Волжская ГЭС создаёт возможность для орошения и обводнения больших массивов засушливых земель Заволжья.

Электроснабжение местных потребителей — «Волгоградэнерго» — осуществляется на напряжении 220 В. С Объединённой энергосистемой Центра гидроэлектростанция (ГЭС) связана двумя линиями электропередачи 500 кВ. На напряжении 800 кВ осуществляется связь с объединённой энергосистемой Юга. Управление, регулирование и контроль работы электромеханического оборудования гидростанции осуществляется автоматически с использованием средств телемеханики ближнего действия. Контроль и регулирование режима гидроэлектростанции (ГЭС) могут выполняться телемеханически по линиям электропередачи с объединенного диспетчерского пункта из Москвы.

7.11. Волжская ГЭС

7.12. Волжская ГЭС

Жигулёвская ГЭС

Жигулёвская гидроэлектростанция (ГЭС) (Волжская (Куйбышевская) ГЭС им. В. И. Ленина) — ГЭС на реке Волга в Самарской области, у городов Жигулевск и Тольятти. Является шестой ступенью и второй по мощности ГЭС Волжско-Камского каскада ГЭС.

7.13. Жигулёвская ГЭС

Строительство ГЭС началось в 1950 году, закончилось в 1957 году. Особенностью геологического строения гидроузла является резкое различие берегов Волги. Высокий обрывистый правый берег сложен трещиноватыми верхнекаменноугольными известняково-доломитовыми породами. Левый коренной берег долины сложен песками с прослоями и линзами суглинков.

Состав сооружений ГЭС:

земляная намывная дамба длиной 2800 м, шириной 750 и высотой 52 м;

бетонная водосливная плотина длиной 980 м (максимальный пропускаемый затрата — до 40 тыс. м³/с);

здание ГЭС совмещённого типа длиной 700 м;

двухниточные судоходные шлюзы с подходными каналами.

По плотине ГЭС проложены железнодорожный и автомобильный переходы через Волгу на магистрали Москва ― Самара. Мощность Жигулевской ГЭС — 2320 МВт, среднегодовая выработка — 10,5 млрд кВт∙ч. В здании ГЭС установлены 16 поворотно-лопастных гидроагрегатов мощностью по 115 МВт и 4 поворотно-лопастных гидроагрегата мощностью по 120 МВт, работающих при расчётном напоре 22,5 м.[1] Оборудование ГЭС устарело и проходит модернизацию и замену. Плотина ГЭС образует крупное Куйбышевское водохранилище.

ГЭС спроектирована институтом «Гидропроект».

Жигулевская ГЭС входит в состав в ОАО «РусГидро» на правах филиала.

Жигулёвская ГЭС участвует в покрытии пиковых нагрузок и регулировании частоты в Единой энергосистеме страны, регулирует сток воды в Волге, способствует эффективному её использованию нижележащими волжскими гидроэлектростанциями (ГЭС), обеспечивает создание судоходных глубин и создает благоприятные условия для орошения больших площадей засушливых земель Заволжья. Электроэнергия, вырабатываемая ГЭС, передается по четырём высоковольтным линиям 500 кВ: по двум из них — в ОЭС Центра, по двум другим ― в ОЭС Урала и Средней Волги.

Бурейская ГЭС

Вихрю́йская гидроэлектроста́нция — действующая ГЭС на реке Бурее, в Амурской области у посёлка Талакан. Входит в Бурейский каскад ГЭС.

7.14. Бурейская ГЭС

Строительство началось в 1978, окончание строительства планируется на 2009. Основные работы выполняют специалисты ОАО «Буреягэсстрой», входящего в ОАО «Группа Е4» и контролируемое бизнесменом Михаилом Абызовым. Мощность ГЭС в настоящее время составляет 1975 МВт. ГЭС спроектирована институтом Ленгидропроект.

В состав сооружений ГЭС входят: приплотинное здание ГЭС; бетонная гравитационная плотина длиной 719 м, высотой 140 м., которая в свою очередь состоит из водосливной части длиной 180 м, станционной части длиной 144 м, левобережной глухой части длиной 180 м и правобережной глухой части длиной 215 м.

Мощность ГЭС - 2010 МВт, среднегодовая выработка - 7,1 млрд кВт·ч. В здании ГЭС установлены 6 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 335 МВт, работающих при расчётном напоре 103 м. Плотина ГЭС создала Бурейское водохранилище со следующими параметрами: площадь водохранилища при НПУ 256 м — 740 кв.км, протяженность — 234 км, ширина — до 5 км, полная и полезная ёмкость водохранилища — 20,94 и 10,7 куб. км. Водохранилищем затоплено более 64 тыс га земель, в основном лесных, большая часть которых находится в Хабаровском крае.

Ниже Бурейской ГЭС запроектировано создание её контррегулятора — Нижнебурейской ГЭС мощностью 321 МВт.

Ввод Бурейской ГЭС позволил решить следующие задачи:

обеспечить электричеством дефицитные регионы Дальнего Востока;

повысить надёжность электроснабжения и обеспечить равномерность электрической нагрузки ОЭС Востока;

сократить завоз органического топлива в регион ежегодно на 5,2 млн тонн,что позволит экономить 4,7 млрд. Целковых ежегодно;

предотвратить наводнения в поймах рек Буреи и среднего Амура;

обеспечить экспорт электричества в Китай и другие страны.

Необходимость скорейшего ввода в эксплуатацию агрегатов Бурейской ГЭС возрасла в свете тенденции роста электропотребления, который начался с весны 1999 года. Эта тенденция наиболее сильно проявилась в ОЭС Востока и составляет в среднем 10-12 %.

В настоящее время ГЭС входит состав в ОАО «РусГидро» на правах филиала.

7.15. Стенд при повороте с трассы Чита-Хабаровск к месту строительства Бурейской ГЭС