Большая польза малых ГЭС

В Карелии раньше, чем на всём остальном Северо-Западе, поняли, что именно малые гидроэлектростанции идеально подходят для местных условий

Сейчас у многих людей, в том числе и руководителей разного уровня, возникает вопрос: а зачем нам вообще нужна малая гидроэнергетика? Может, лучше обходиться крупными электростанциями? Ответ на этот вопрос корреспондент «НВ» нашла в Карелии, где уже на протяжении многих десятилетий не прекращают работу десятки малых ГЭС, обретающих сейчас вторую молодость.

Дёшево и сердито

В Карелии много небольших населённых пунктов, расположенных на удалении друг от друга при весьма сложном природном рельефе – скалы, болота, лес, озёра, реки. А крупные потребители электроэнергии (Петрозаводск, Кондопога, Надвоицы, Костомукша) также находятся далеко. И оказалось, что малые ГЭС (а к ним, по действующим стандартам, относятся станции мощностью до 30 мегаватт) достаточно эффективно справляются с электроснабжением как раз таких потребителей – небольших и 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.

Специалисты компании-владельца ТГК-1, трогательно относящейся к малым ГЭС, 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 произойдёт авария. Кто хочет видеть из окна своего дома градирни АЭС или хранилище для радиоактивных отходов? Вода, если её использовать аккуратно и расчётливо, может приносить большую пользу без нанесения значительного ущерба окружающей среде. Для крупных ГЭС требуются большие водохранилища, которые затапливают огромные территории. Например, ради повышения мощности Рыбинской ГЭС всего на 130 мегаватт были затоплены дополнительно 2000 квадратных километров земли с городами и сёлами. Для малых ГЭС таких строить не надо, порой они могут обходиться минимальными гидротехническими сооружениями, повышающими уровень воды лишь на пару метров. Да и с точки зрения экологии малые станции, конечно, выигрышнее. 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.

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.

«А они у нас не ломаются!»

Объединение этих станций в каскады с единым управлением 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 мегаватта.

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 мне рассказали, что только что проведённая дефектоскопия гидроагрегата 1939 года выпуска 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.

Кстати, о восхищении. На всех станциях, на которых корреспонденту «НВ» 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. А 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.

Разумеется, на одних раритетах далеко не уедешь. Поэтому все системы автоматики, управления и контроля на станциях современные, а старые частично сохранены в работоспособном состоянии как аварийные и дублирующие в целях безопасности.

Каждая деталь уникальна

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 единственном 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 средства. 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 волшебным 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.

Автор благодарит пресс-службу Карельского филиала ТГК-1 за организацию посещения ГЭС и предоставленные материалы

прямая речь

Виктор Елистратов, профессор, заведующий кафедрой возобновляемых источников энергии и гидроэнергетики Санкт-Петербургского политехнического 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.

 

Ху Сыи, заместитель министра водного хозяйства Китая:

 

– Сейчас в Китае уже построено 45 000 малых ГЭС (мощностью менее 50 000 киловатт) общей установленной мощностью 55,12 миллиона 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 России – в Краснодарском и Ставропольском краях, Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкесии, Адыгее.

 

цифры и факты

• Филиал ТГК-1 «Карельский» объединяет 16 гидроэлектростанций – это три каскада ГЭС: Выгских, Сунских и Кемских, и Петрозаводская теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Гидроэнергетический потенциал региона освоен в бассейнах рек Суна, Выг, Кемь. Суммарная мощность ГЭС ОАО «ТГК-1» в Республике Карелия — 635,7 МВт.

• Группа малых ГЭС объединяет шесть электростанций: Питкякоски, Хямекоски, Харлу, Пиени-Йоки, Суури-Йоки, Игнойла. Все они были построены на территории Приладожья в период до 1940 г., в то время, когда этот район входил в состав Финляндии. После окончания Зимней войны ГЭС отошли к СССР, однако некоторые из них были частично разрушены, на других гидроагрегаты не имели рабочей документации. Поэтому советские техники были вынуждены осваивать оборудование на практике, разрабатывать собственные документы. Установленная мощность группы ГЭС – 13,1 МВт.

• По расчётам специалистов кафедры возобновляемых источников энергии и гидроэнергетики Санкт-Петербургского политехнического университета, при удалённости небольшого посёлка или группы поселений от источника энергии (электростанции или понижающей подстанции на высоковольтной ЛЭП) более чем на 15 километров строить, а затем эксплуатировать стандартную 10-киловольтную ЛЭП менее выгодно, чем малую ГЭС возле посёлка. При этом в Юго-Западной Карелии, где распространены малые ГЭС, таких удалённых посёлков большинство.

• ТГК-1 постоянно модернизирует свои ГЭС в Карелии. Так, 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 модернизированы все автоматизированные системы этого оборудования. В недалёком будущем будет автоматизирована работа агрегатов станции, что 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.

• По всему Северо-Западу в советское время было около 350 малых ГЭС, которые работали на провинциальные поселения. 42 станции были на территории Ленобласти, но сейчас из них действуют лишь 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, относившихся к малым ГЭС, в исправном состоянии меньше половины, остальные представляют собой реальную угрозу при паводке.

 

Татьяна Хмельник