ГЭС обновили еще на полвека

С вводом в эксплуатацию гидроагрегата №2 на Новосибирской ГЭС (филиал ПАО «РусГидро») завершилась масштабная программа обновления станции – теперь все семь ее гидротурбин заменены на новые. Новое оборудование смонтировано в рамках реализации Программы комплексной модернизации (ПКМ) «РусГидро». Проект на единственной ГЭС, построенной на реке Обь, шел с 2010 года. К тому времени гидросиловое оборудование на введенной в эксплуатацию в 1957 году станции отработало нормативный срок службы и стало требовать замены (генераторы заменили раньше – в период с 1996 по 2003 годы). Новосибирская ГЭС – третья в структуре «РусГидро», где полностью меняют турбины «под ключ» (еще две - Камская и Жигулевская). 

Анализ режимов работы ГЭС показал, что из-за снижения уровня воды в нижнем бьефе условия работы оборудования стали значительно отличаться от проектных условий. Среднесуточная отметка нижнего бьефа снизилась на 1,5 метра, что привело, с одной стороны, к повышению напора на ГЭС, а с другой, к ухудшению кавитационных условий турбин. Старые турбины не могла в условиях увеличенного напора обеспечить получение максимальной выработки энергии, т.к. оптимальный КПД турбины приходился на более низкие значения напора. Длительная работа агрегатов в непроектных режимах привела к повышенному износу, как рабочего колеса, так и металлической облицовки проточного тракта.

Новые гидротурбины того же поворотно-лопастного типа будут работать с улучшенным КПД (94% вместо 87%, это очень существенная прибавка в гидроэнергетике), а также, как уверяют в «РусГидро», по всем современным требованиям экологической безопасности (практически полностью исключается риск пролива масла). Интересно, что в ходе замены удалось нарастить и мощность агрегатов, в итоге установленная мощность всей станции уже сейчас увеличена до 485 МВт с исходных 455 МВт. А после проведения аттестационных испытаний гидроагрегата №2 она достигнет 490 МВт. «Это даст увеличение годовой выработки более чем на 100 млн кВт*часов. Выручка компании вырастет на 1,7 млрд рублей, что позволит нам увеличить налоговые отчисления и платежи в бюджеты разных уровней, в том числе муниципальный, на 570 млн рублей», - перечислял плюсы в одном из интервью директор ГЭС Святослав Полторанин.

Но главное даже не это. «Помимо увеличения мощности, техническое перевооружение гидротурбин позволяет повысить надежность работы оборудования, сократить сроки и стоимость ремонтов. Управление новой турбиной гидроагрегата осуществляется современной микропроцессорной системой, которая включает в себя технологические защиты, термо- и виброконтроль, сигнализацию и мониторинг узлов с передачей всей информации в автоматизированную систему управления ГЭС», - сообщают в «РусГидро». 

Ориентация не на точечную замену отдельных узлов и агрегатов, а на комплексную модернизацию генерирующих объектов как единых технологических комплексов, с заменой или реконструкцией основного и вспомогательного оборудования, общестанционных систем и гидротехнических сооружений – ключевая особенность ПКМ «РусГидро». В рамках которой запланирована замена половины парка турбин, генераторов и трансформаторов ГЭС и ГАЭС компании. Столь масштабная программа замены устаревшего и изношенного оборудования для отечественной энергетики уникальна и беспрецедентна. И на Новосибирской ГЭС, можно сказать, основной этап ПКМ теперь завершился.

Новосибирская ГЭС – единственная гидроэлектростанция на реке Обь. Роль в энергосистеме региона, и всей ОЭС Сибири у ГЭС, конечно, довольно скромная – ввиду невысокой установленной мощности и проектной среднегодовой выработки на уровне около 1,7 млрд кВт*часов. На старте работы ГЭС внесла огромный вклад в улучшение ситуации с энергоснабжением Новосибирска – в 1960-е именно за счет этого удалось запустить в городе троллейбусы. Но сейчас роль станции не столь масштабна.

Хотя как сказать – по итогам 2018 года Новосибирская ГЭС, к примеру, выработала свыше 2,1 млрд кВт*часов (и это было на 1,9% меньше результатов 2017 года), а это – примерно шестая часть всего производства электроэнергии электростанциями Новосибирской области (более 13 млрд кВт*часов; почти 11 млрд – это доля угольных ТЭЦ). Рекорд за все время эксплуатации, кстати, был установлен в 2013-м, когда программа модернизации станции только набирала обороты – 2,4 млрд кВт*часов. В среднем же на долю ГЭС приходится порядка 15-20% и в выработке электроэнергии, и в структуре установленной мощности в регионе. 

Но главное не в этом. Наличие в энергосистеме высокоманевренного объекта «чистой» генерации, каковым априори является ГЭС, - безусловный плюс: кроме выдачи в сеть непосредственно электроэнергии, ГЭС обеспечивает покрытие суточной и недельной неравномерности нагрузки, выполняет функции вращающегося резерва мощности для регулирования частоты и напряжения, а также аварийного резерва мощности. Простым обывателям это перечисление мало о чем скажет, поэтому опишем плюсы проще – все это однозначно повышает надежность всей энергосистемы. Которая, к тому же, остается дефицитной. 

Подсчитано, что за более чем полвека безостановочной работы Новосибирская ГЭС произвела более 100 млрд кВт*часов электроэнергии, обеспечив экономию примерно 32 млн тонн условного топлива. Это ли не вклад в экологию Сибири, основную нагрузку в энергосистеме которой несут угольные ТЭС? 

Еще более важна роль, которую играет весь Новосибирский гидроузел. Водохранилище ГЭС в народе называют «Обским морем»; на его берегах располагаются пляжи, лодочные станции, более 250 турбаз и домов отдыха. Без этого водоема представить себе Новосибирск практически невозможно – летом сюда приезжают отдыхать даже жители соседних регионов, в которых подобных рекреационных условий просто не создано. Плотина ГЭС, кстати, фактически - четвертый мост через реку в черте города; без этого перехода связь внутри Советского района города, который располагается на двух берегах Оби, была бы невозможна.

Кроме транспорта и рекреации гидроузел играет важную роль в обеспечении надежного водоснабжения Новосибирска: водозаборы МУП «Горводоканал» находятся ниже по течению ГЭС, и благодаря аккумулирующей емкости водохранилища даже в экстремально маловодные годы (в частности, так было весной 2012 года) удается удержать необходимый для их работы расход воды в реке. Площадь водохранилища при НПУ (113,5 метров БС) составляет 1072 кв. км, в длину оно простирается на более чем 200 км, а максимальная ширина достигает 22 км. При площади водосбора в 232 тыс. кв. км полная и полезная емкость водохранилища составляет 8,8 и 4,4 куб. км соответственно. Отметка ФПУ – 115,7 метров БС, УМО – 108,5 метров БС. Этой призмы хватает для сезонного регулирования стока – водохранилище наполняется в половодье, которое зависит от таяния снегов в Горном Алтае, и срабатывается в межень. Это позволяет обезопасить крупнейший в Сибири мегаполис от наводнений. 

После строительства ГЭС также существенно улучшились условия судоходства по Оби. Но главное - если бы не было ГЭС, не появился бы и Новосибирский Академгородок. Именно наличие строительной и энергетической базы сыграло важную роль в выборе места размещения Сибирского отделения Академии наук СССР. И ГЭС, и известный на весь мир научный центр навсегда изменили облик Новосибирска. Теперь у ГЭС, за счет обновления, еще как минимум полвека в запасе.