ОТ МАЛЫХ ГЭС - БОЛЬШАЯ ПОЛЬЗА

В КАРЕЛИИ РАНЬШЕ, ЧЕМ ВО ВСЁМ СЕВЕРО-ЗАПАДЕ, ПОНЯЛИ, ЧТО ИМЕННО МАЛЫЕ ГЭС ИДЕАЛЬНО ПОДХОДЯТ ДЛЯ МЕСТНЫХ УСЛОВИЙ
      Основная часть карельских ГЭС принадлежит генерирующей компании ТГК-1, которая непрерывно их модернизирует. Ведь некоторые ГЭС были построены ещё при финнах и там работает оборудование первой половины прошлого века.
     Работа любой электростанции напрямую зависит от потребителей: выработанную электроэнергию в погреб не положить и в сундук не спрятать – то, что произведено, должно быть потреблено. И при крупных индустриальных объектах, где необходимо большое гарантированное потребление электроэнергии, строили мощные электростанции. Так появились Волховская ГЭС, Днепрогэс, Саяно-Шушенская ГЭС и другие. Для крупных мегаполисов и заводов, расположившихся вокруг них, строили огромные ГРЭС и атомные станции. Практически все генерирующие электростанции были объединены в единую энергосистему, чтобы избытки электричества в одном месте могли моментально передаваться туда, где её недостаёт. И с точки зрения безопасности это надёжно: авария или ремонт на конкретной станции не сказывается на ближайших потребителях - электричество будет доставлено из других мест. Например, в Санкт-Петербурге и Ленинградской области в 2013 году потреблялось 79 процентов производимой электроэнергии, а в Карелии в том же году оказалось наоборот: потребление электроэнергии было больше её производства в 1,73 раза. Поэтому мы не знаем точно, на какой именно станции была выработана электроэнергия, которая зажигает лампочку в данный момент в нашей квартире.

Волховская ГЭС
     В связи с этим у многих людей, в том числе и руководителей разного уровня, возникает вопрос – а зачем нам нужна малая гидроэнергетика? Может, достаточно обходиться крупными электростанциями и не тратиться на мелочёвку? Ответ на этот вопрос мы нашли в Карелии, где уже на протяжении многих десятилетий не прекращают работу десятки малых гидроэлектростанций. Здесь много небольших населённых пунктов, расположенных на удалении друг от друга при весьма сложном природном рельефе – скалы, болота, лес, озёра, реки. Крупные потребители электроэнергии (Петрозаводск, Кондопога, Надвоицы, Костомукша) также расположены далеко. И оказалось, что малые ГЭС (а к ним, по действующим стандартам, относятся станции мощностью до 30 Мегаватт), достаточно эффективно справляются с электроснабжением небольших потребителей, удалённых от крупных центров. Конечно, в Карелии успешно работают и более крупные ГЭС, но, во-первых, они все не гиганты, во-вторых, именно продуманное соотношение малых и средних станций приводит к гарантированному успеху.
    Объединение этих станций в каскады и единое управление позволяет некоторым из них работать в автоматическом режиме – обслуживающий персонал там появляется только по мере необходимости. Пример такой станции - малая ГЭС Питкякоски, где работает один гидроагрегат мощностью 1,28 Мегаватт. Начальник малых ГЭС Андрей Пельтихин показывает финскую турбину и шведский генератор 1946 года выпуска. На вопрос, где же брать запчасти на эти раритеты, смеётся: «А они у нас не ломаются!» На других станциях минимум персонала – один-два человека в смену. При этом старая техника, поставленная на станциях в середине прошлого века, продолжает работать. На соседней станции Харлу нам рассказали, что только что проведённая в рамках ремонта гидроагрегата мощностью 1,5 мегаватт 1939 года выпуска дефектоскопия показала, что вал и рабочее колесо турбины находятся в отличном состоянии и замены не требуют. «Они могут проработать ещё столько же!» - восхищённо сказали машинисты гидроагрегатов Сергей и Анжелика Минины.

Машинный зал ГЭС Питкякоски

     Кстати, о восхищении. На всех станциях, на которых нам довелось побывать, персонал, как сговорившись, с неподдельной любовью отзывался о старых агрегатах и бережно сохраняемых зданиях. Машинисты и инженеры предлагали сфотографировать раритетные шильды и малоиспользуемые, но такие красивые старые инструменты, например, надраенный до блеска шприц для выдавливания смазки. На ГЭС Хямекоски на месте крепления одного из гидроагрегатов сохраняется табличка, датированная 1903 годом. Молодые и старые, мужчины и женщины – они поддерживают почти кухонную чистоту в шумных машинных залах и выращивают там многочисленные комнатные цветы.

На ГЭС Хямекоски

    Разумеется, на одних раритетах далеко не уедешь. Поэтому все системы автоматики, управления и контроля на станциях современные, а старые системы частично сохранены в работоспособном состоянии как аварийные и дублирующие в целях безопасности.
     Специалисты компании-владельца, считают, что не стоит рубить лес, прокладывая мощные просеки ЛЭП, с массой понижающих подстанций, где будут свои затраты и естественные потери электричества, лучше продолжать развивать малую гидроэнергетику. Для ГЭС не нужно сжигать миллионы тонн топлива – будь это газ или уголь, не требуется ломать голову, куда девать отходы и что делать, когда вдруг произойдет авария. Кто хочет видеть из окна своего дома видеть градирни АЭС или хранилище для радиоактивных отходов? Вода, если её использовать аккуратно и расчётливо, может приносить большую пользу, без нанесения значительного ущерба окружающей среде.

Сосновый Бор. ЛАЭС

     Для крупных ГЭС требуются большие водохранилища, которые затапливают огромные территории. Например, ради повышения мощности Рыбинской ГЭС всего на 130 Мегаватт были затоплены дополнительно 2 тысячи квадратных километров земли с городами и сёлами. Для малых ГЭС таких больших водохранилищ строить не надо, порой они могут обходиться минимальными гидротехническими сооружениями, повышающими уровень воды всего на пару метров. Да и с точки зрения экологии малые станции, конечно, выигрышнее.

Рыбинская ГЭС

     Например, долгие годы на малой ГЭС Игнойла, где стояла ещё старая плотина, не было специального рыбовода для речного лосося. Но в процессе реконструкции энергетики решили его построить. Не сразу, но спустя несколько лет лосось пошёл на нерест по этому рыбоходу в верховья реки Шуя, и карельские энергетики с радостью об этом рассказывают!

ГЭС Игнойла

    Другой плюс малонапорных ГЭС - долговечность оборудования, что повышает экономическую эффективность электростанции. Есть такой процесс – кавитация, когда напор воды вызывает мини-взрывчики на металле и разрушает его. Скажем, на агрегате довольно крупной Пальеозерской ГЭС – она, как и Кондопожская, входит в Сунский каскад, - кавитация уносит до 300 килограммов металла за период между ремонтами (это 8-10 лет) и его приходится наваривать.

Пальеозерская ГЭС

     Разумеется, проблемы есть и у малой гидроэнергетики – она сильно зависит от гидрологических условий. Мало воды – и небольшая ГЭС будет вырабатывать энергии меньше в два, а то и в три раза. Энергетики получают команду из единой диспетчерской, насколько нужно понизить мощность агрегатов, а диспетчеры, в свою очередь, строят свои расчёты на гидрологических наблюдениях и прогнозах. Нелегко и с тем самым раритетным оборудованием, для которого, по словам директора Сунского каскада Евгения Лопатина, часто нужно лишь «тряпочное обслуживание» (то есть только протирать). Если механизм или деталь всё же вышли из строя, их изготавливают в единичном экземпляре, на что уходит много времени и средств, поскольку – вот так уж повелось – все агрегаты на всех станциях разные и они не взаимозаменяемы. То есть каждая ГЭС строилась на абсолютно конкретные, неповторимые местные условия. К тому же, на «трофейное» оборудование и на сами станции с плотинами нет многих рабочих чертежей и технической документации.
     Но даже несмотря на эти дополнительные расходы, малые ГЭС Карелии остаются экономически выгодными предприятиями, в развитие которых продолжают вкладывать инвестиции. И ещё одна немаловажная задача решается благодаря этим станциям. Есть ГЭС – есть работа, есть необходимость в дорогах, в людях, а это значит, что красивая, с волшебных воздухом и чистой водой карельская глубинка продолжает жить. Лихорадит цены на нефть, а экологи требуют запретить употребление угля в энергетике. Не слишком многочисленные и мощные ветряки и солнечные батареи служат скорее необязательным подспорьем традиционным электростанциям, а атомные станции небезопасны. И только вода – подарок природы, и при её рациональном использовании это бесконечный, экологически чистый источник энергии.

Татьяна Хмельник, Александр Потравнов
Статья опубликована в газете «Невское Время»
Авторы благодарят пресс-службу Карельского филиала ТГК-1 за организацию посещения ГЭС и предоставленные материалы.

ЗАМЕТКИ НА ПОЛЯХ:
     1. Территория операционной зоны Карельского Регионального диспетчерского управления Системного оператора Единой энергетической системы имеет площадь 180,5 тысяч квадратных километров при населении 636, 9 тысячи человек. В этой зоне находятся объекты генерации с установленной электрической мощностью 1111,14 мегаватт. Наиболее крупные из них: Петрозаводская ТЭЦ ОАО «ТГК-1», каскад Кемских, Выгских, Сунских ГЭС, Кондопожские ТЭС-1 и ТЭС-2, Сегежские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, ТЭЦ ОАО «Целлюлозный завод «Питкяранта». В электроэнергетический комплекс Республики Карелия входят также 125 линий электропередачи класса напряжения 110-330 киловольт, 102 трансформаторные подстанции и распределительных устройства электростанций с суммарной мощностью трансформаторов 7743,4 мегаватт.
      2. В Беломорском районе есть Маткожненская ГЭС. Её мощность 63 мегаватта – не гигант, но и не «малышка». 9 августа 2012 года старший дежурный инженер Наталья Козлова совершила подвиг: когда к машинному залу подступила ревущая вода из переполненной наводнением реки, женщина вручную отключила гидроагрегаты и таким образом спасла их. О своём спасении она подумала уже потом. К счастью, на ГЭС и в соседнем посёлке обошлось без жертв, станцию 1953 года постройки потом восстанавливали в авральном режиме до октября. Инженер Наталья Козлова и мастер Иван Машков были награждены памятной медалью МЧС России «Маршал Василий Чуйков» за безупречное служение делу гражданской обороны, предупреждение и ликвидацию последствий ЧС и качественное выполнение служебных обязанностей.
     3. В мае 2014 года на Пальеозерской станции закончили капремонт одного из гидроагрегатов с дальнейшей реконструкцией оборудования, при этом будет внедрена новая система регулирования агрегата, а также модернизация всех автоматизированных систем этого оборудования. В недалёком будущем будет запущена автоматизация работы агрегатов станции, которая позволит управлять Пальеозерской ГЭС в посёлке Гирвас с ГЭС в Кондопоге – кстати, старейшей станции Карелии, начавшей работу в 1929 году по плану ГОЭЛРО. А в 2010 году закончилась 10-летняя эпопея полной модернизации плотины ГЭС Хямекоски – старая, ещё финская плотина пропускала воду, но починить сооружение было уже нереально.

Плотина в Хямекоски в 2009 году

     4. По всему Северо-Западу в советское время было около 350 малых ГЭС, которые работали на провинциальные поселения. Сейчас из 42 станций на территории Ленобласти действуют всего две. По мнению специалистов института «Ленгидропроект» 21 ГЭС можно восстановить, хотя это потребует значительных денег. Остальные полностью или почти полностью разрушены. Из множества – более сотни!- плотин, относившимся к малым ГЭС, в исправном состоянии меньше половины, остальные представляют собой реальную угрозу при паводке.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
      Профессор Виктор Елистратов, заведующий кафедрой возобновляемых источников энергии и гидроэнергетики Санкт-Петербургского Технического университета:
- Назначение малых ГЭС – в приближении объектов производства к объектам потребления, не нужны длинные маломощные ЛЭП и понижающие подстанции от мощных ЛЭП. В малонаселённой местности тянутся длинные и маломощные местные линии, очень уязвимые: провода изношены, рвутся, столбы ломаются, всё разрушается и от старости, и от стихийных бедствий типа пожаров или ураганов. Малые ГЭС повышают надёжность местного электроснабжения, это распределённая генерация. Один мой аспирант защищался по экономической целесообразности малых ГЭС, он вычислял, что дешевле – протянуть 25 километров ЛЭП до удалённого посёлка или поставить малую ГЭС, оказалось, что дешевле ГЭС, она не сразу¸ но окупается.
      Заместитель министра водного хозяйства Китая Ху Сыи:
- На сегодняшний день в Китае построены 45 000 малых ГЭС (мощностью менее 50 000 киловатт) общей установленной мощностью 55,12 миллионов киловатт. Китайские специалисты консультируют гидростроителей в других странах, например, в Казахстане и Узбекистане, где в горных районах такие ГЭС очень востребованы, а также на юге - в Кабардино-Балкарии, Краснодарском крае, Карачаево-Черкесии, Ставропольском крае, Адыгее.