ГЭС Российской Федерации

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Иркутский государственный технический университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

по дисциплине нетрадиционная энергетика

на тему:

ГЭС Российской Федерации 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент группы ЭП-06-1

Азорин  А. Ю.

Проверил: Новожилов М. А. 
 
 
 
 

Иркутск 2009

Гидроэнергетика является ключевым элементом обеспечения  системной надежности Единой Энергосистемы  страны, располагая более 90% резерва  регулировочной мощности.

Из всех существующих типов электростанций именно ГЭС  являются наиболее маневренными и способны при необходимости существенно увеличить объемы выработки в считанные минуты, покрывая пиковые нагрузки.

Гидроэнергетика России сегодня:

• 14 ГЭС мощностью свыше 1000 МВт (Саяно-Шушенская ГЭС, Красноярская ГЭС, Братская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС, Богучанская ГЭС*, Волжская ГЭС, Жигулёвская ГЭС, Бурейская ГЭС*, Чебоксарская ГЭС, Саратовская ГЭС, Зейская ГЭС, Нижнекамская ГЭС, Воткинская ГЭС, Чиркейская ГЭС);
• 33 ГЭС мощностью от 100 до 1000 МВт (Колымская ГЭС, Иркутская ГЭС, Вилюйская ГЭС, Курейская ГЭС, Усть-Среднеканская ГЭС*, Нижегородская ГЭС, Камская ГЭС, Усть-Хантайская ГЭС, Ирганайская ГЭС, Рыбинская ГЭС, Зарамагская ГЭС-1*, Майнская ГЭС, Крапивинская ГЭС**, Вилюйская ГЭС-III*, Верхнетуломская ГЭС, Миатлинская ГЭС, Цимлянская ГЭС, Серебрянская ГЭС-1, Кубанская ГЭС-2, Кривопорожская ГЭС, Павловская ГЭС, Княжегубская ГЭС, Верхнесвирская ГЭС, Зеленчукская ГЭС, Нива ГЭС-3, Серебрянская ГЭС-2, Нижне-Курейская ГЭС**, Верхнетериберская ГЭС, Нарвская ГЭС, Угличская ГЭС, Нижнесвирская ГЭС, Мамаканская ГЭС, Гоцатлинская ГЭС*);
• ГЭС мощностью от 10 до 100 МВт (Светогорская ГЭС, Лесогорская ГЭС*, Кубанская ГЭС-3, Путкинская ГЭС, Шекснинская ГЭС, Кумская ГЭС, Ондская ГЭС, Волховская ГЭС*, Кубанская ГЭС-4, Чирюртская ГЭС-1, Кашхатау ГЭС**, Маткожненская ГЭС, Аушигерская ГЭС, Нива ГЭС-2, Нижнетуломская ГЭС, Борисоглебская ГЭС, Белореченская ГЭС, Эзминская ГЭС, Юмагузинская ГЭС, Подужемская ГЭС, Хевоскоски ГЭС, Райякоски ГЭС, Выгостровская ГЭС, Кубанская ГЭС-1, Янискоски ГЭС, Баксанская ГЭС, Егорлыкская ГЭС, Ириклинская ГЭС, Иваньковская ГЭС, Палакоргская ГЭС, Сходненская ГЭС, Краснополянская ГЭС, Широковская ГЭС, Беломорская ГЭС, Нижнетериберская ГЭС, Нива ГЭС-1, Кондопожская ГЭС, Пальеозерская ГЭС, Гизельдонская ГЭС, Межшлюзовая ГЭС, Толмачевская ГЭС-3, Юшкозерская ГЭС, Гергебильская ГЭС, Головная ГЭС**, Гунибская ГЭС, Сенгилевская ГЭС, Свистухинская ГЭС, Кайтакоски ГЭС);
• 94 ГЭС мощностью менее 10 МВт (Майкопская ГЭС, Дзау ГЭС, Чирюртская ГЭС-2, Правдинская ГЭС-3, Верхотурская ГЭС, Ляскеля ГЭС**, Новотроицкая ГЭС, Карамышевская ГЭС, Перервинская ГЭС, Харлу ГЭС-22, Можайская ГЭС, Рузская ГЭС, Истринская ГЭС, Верхнерузская ГЭС-33, ГЭС-32 Канала Яуза-Руза, Хямекоски ГЭС-21, Павлодольская ГЭС, Игнойла ГЭС-26, Новотверецкая ГЭС, Орловская ГЭС, Магарская ГЭС, Алапаевская ГЭС*, Вогульская ГЭС, Толмачевская ГЭС-1, Советская ГЭС, Ахтынская ГЭС, Быстринская ГЭС, Максютинская ГЭС, Шильская ГЭС, М. Краснополянская ГЭС, Аракульская ГЭС, Шиназская ГЭС, Суури-йоки ГЭС-25, Пиени-йоки ГЭС-24, Питкякоски ГЭС-19, Магинская ГЭС, Акбашская ГЭС, Кузьминская ГЭС, Вытегорская ГЭС, Белоусовская ГЭС, Амсарская ГЭС, Верхнеуральская ГЭС, Фомёнковская ГЭС, Озернинская ГЭС, Давлекановская ГЭС, Листвянская ГЭС, Мухольская ГЭС, Агульская ГЭС, Бавтугайская ГЭС, Кора-Урсдонская ГЭС, Рублёвская ГЭС, Джазатор ГЭС, Беканская ГЭС, Горбовская ГЭС*, Озёрская ГЭС, Лужская ГЭС-II, Мечетлинская ГЭС, Чемальская ГЭС, Ессентукская ГЭС, Очёрская ГЭС, Кайру ГЭС, Кызыл-Хая ГЭС, Лужская ГЭС-I, Солдатская ГЭС*, Абдулкаримовская ГЭС, Пироговская ГЭС, Ново-Цнинская ГЭС, Майкопский водовод-2, Кардымовская ГЭС, Киселёвская ГЭС, Садовая ГЭС, Горячеводская ГЭС, Хоробровская ГЭС, Акуловская ГЭС, Слакская ГЭС, Соколки ГЭС, Кармановская ГЭС, Авзянская ГЭС, Кагинская ГЭС, Ичалковская ГЭС, Киви-Койву ГЭС, Лужский рыбзавод, Ярополецкая ГЭС*, Капристройинвест ГЭС, Узянская ГЭС, Таналыкская ГЭС, Майкопский водовод-1, Сенежская ГЭС, Заозёрная ГЭС, Кировская агрофирма, Уш-Бельдыр ГЭС, Табулды ГЭС);
• 3 ГАЭС (Загорская ГАЭС, Загорская ГАЭС-2*, Кубанская ГАЭС)
• 1 ПЭС (Кислогубская ПЭС)
• 26 МикроГЭС

Кроме того, фермерам, агрофирмам, представителям местных  администраций по разовым договорам  поставлено более 120 МикроГЭС-10. Таким образом

Россия обладает вторым в мире по объему гидропотенциалом.

852 млрд. кВтч  можно производить ежегодно за счет энергии российских рек, это составляет 12% от мирового гидропотенциала. 

Саяно-Шушенская  ГЭС

• Общие сведения

Находится на реке Енисей, в Хакасии, в посёлке Черемушки, возле города Саяногорска. Является самой мощной гидроэлектростанцией (и вообще электростанцией) в России.

Состав сооружений ГЭС:

• бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 м, длиной 1066 м, шириной в основании — 110 м, шириной по гребню 25 м. Плотина включает левобережную глухую часть длиной 246,1 м, станционную часть длиной 331,8 м, водосливную часть длиной 189,6 м и правобережную глухую часть длиной 298,5 м.
• приплотинное здание ГЭС
• строящийся береговой водосброс

Мощность ГЭС — 6400 МВт, среднегодовая выработка 23,5 млрд кВт·ч. В 2006 году из-за крупного летнего паводка электростанция выработала 26,8 млрд кВт·ч электроэнергии.

В здании ГЭС  размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт, работающих при  расчетном напоре 194 м. Максимальный статический напор на плотину — 220 м. Плотина ГЭС уникальна, аналогичный тип плотины в России имеет еще только одна ГЭС — Гергебильская, но она значительно меньше.

Ниже Саяно-Шушенской  ГЭС расположен её контррегулятор — Майнская ГЭС мощностью 321 МВт, организационно входящая в состав Саяно-Шушенской ГЭС.

Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище полным объемом 31,34 куб. км (полезный объём — 15,34 куб. км) и площадью 621 кв. км. Постоянно обновляющаяся вода с пристанционной части гигантского резервуара по качеству превосходит ту, что выше водохранилища, — недаром форель, не терпящая загрязнённой воды, успешно живёт в форелевых хозяйствах вблизи ГЭС. При создании водохранилища было затоплено 35,6 тыс. га сельхозугодий и перенесено 2717 строений. В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.

Саяно-Шушенская  ГЭС спроектирована институтом Ленгидропроект.

• Экономическое значение

В настоящее  время «Саяно-Шушенская ГЭС имени  П. С. Непорожнего» является филиалом ОАО «РусГидро». Директор филиала — Неволько Николай Иванович. Себестоимость 1 кВт·ч электроэнергии в 2001 г. Саяно-Шушенской и Майнской ГЭС 1,62 коп. Самый мощный источник покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России и Сибири. Один из основных региональных потребителей электроэнергии СШ ГЭС — Саяногорский алюминиевый завод (Русал). В полноводные годы в связи с ограниченной пропускной способностью ЛЭП ГЭС вынуждена сбрасывать часть воды мимо турбин, что приводит к недовыработке 1,6-2 млрд кВт·ч. Избыточная электроэнергия будет использована строящимся Хакасским алюминиевым заводом (Русал) мощностью 300 тыс.тонн алюминия в год, пуск которого состоялся 15 декабря 2006 (окончание строительства — конец 2007).

• Эксплуатация

На ГЭС реализуется  обширная программа по модернизации станции, затрагивающая электротехническое оборудование. С 2011 года планируется начать постепенную замену рабочих колес гидроагрегатов, конструкция которых оказалась не очень удачной — наблюдается повышенное трещинообразование, на определенных режимах эксплуатация гидроагрегатов не допускается. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Красноярская ГЭС

• Общие сведения

Находится на реке Енисей, в сорока километрах от Красноярска, вблизи города Дивногорска Красноярского края. Вторая по мощности ГЭС в России. Входит в Енисейский каскад ГЭС.

Красноярская  ГЭС спроектирована институтом Ленгидропроект.

Строительство ГЭС началось в 1956, закончилось в 1972. Первый блок Красноярской ГЭС был  пущен 3 ноября 1967.

Состав сооружений ГЭС:

• гравитационная бетонная плотина длиной 1065 м и высотой 124 м, состоит из левобережной глухой плотины длиной 187,5 м, водосливной — 225 м, глухой русловой — 60 м, станционной — 360 м и правобережной глухой — 232,5 м.
• приплотинное здание ГЭС длиной 430 м.
• ОРУ - 220 кВ
• ОРУ - 500 кВ
• Судоподъёмник

Мощность ГЭС — 6000 МВт. Среднегодовая выработка электроэнергии — 20,4 млрд кВт·ч. В здании ГЭС установлено 12 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 500 МВт, работающих при расчётном напоре 93 м. Гидроагрегаты в значительной степени изношены, проводится их реконструкция, рассчитанная до 2010 (к 2006 реконструировано 7 гидроагрегатов). Для пропуска судов сооружён единственный в России судоподъёмник.

Плотина ГЭС  образует крупное Красноярское водохранилище. Площадь водохранилища около 2000 км², полный и полезный объём 73,3 и 30,4 км³ соответственно. Водохранилищем было затоплено 120 тыс. га сельскохозяйственных земель, в ходе строительства было перенесено 13750 строений.

• Экологические проблемы

При проектировании ГЭС были допущены экологические  ошибки. В частности, предполагалось, что незамерзающая полынья будет иметь длину 20 км. В реальности она составила около 200 км (дальше Красноярска), что оказало сильное влияние на экологию и климат. Также ГЭС критикуется за большие площади затопленных ценных земель и значительное количество переселённого населения.

• Экономическое значение

Себестоимость 1 кВт·ч электроэнергии ГЭС в 2001 г. 2,2 коп. Основной потребитель — Красноярский алюминиевый завод (Русал), также  значительная часть электроэнергии поступает в энергосистему Сибири. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Братская  ГЭС

• Общие сведения

Гидроэлектростанция на реке Ангара в Иркутской области, в городе Братск. Одна из крупнейших и наиболее известных ГЭС России. Является второй, после Иркутской  ГЭС, ступенью Ангарского каскада ГЭС.

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.

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 — 4500 МВт, среднегодовая выработка — 22,6 млрд кВт·ч (вторая в России ГЭС по выработке за год). В здании ГЭС установлено 18 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 250 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.

• Экономическое значение

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 электроэнергии станции (порядка 75 %) потребляет Братский алюминиевый завод. Для выдачи мощности и связи с энергообъектами от подстанции ГЭС отходит 5 ЛЭП-500 кВ и 20 ЛЭП-220 кВ.

• Экологические проблемы

В ходе заполнения Братского водохранилища было затоплено  более 100 деревень и не менее 70 хозяйственно освоенных островов. Нередко население 10-15 деревень, расположенных по берегам  Ангары, переселяли в одно место. Самый  крупный поселок, Усть-Уда, был перенесен на 35 километров. Трагедии «Ангарской Атлантиды» посвящено произведение Валентина Распутина «Прощание с Матёрой»  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Богучанская ГЭС

• Общие сведения

Богучанская гидроэлектростанция — 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. 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 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.