Нижнекамская ГЭС: история строительства, происшествия, общие сведения
Нижнекамская ГЭС в Татарстане является уникальным и единственными энергетическим предприятием в республике, подключенным к ЕЭС России. Благодаря этому предприятию, входящему в холдинг «Татэнерго», жители региона бесперебойно снабжаются электроэнергией.
Общие сведения
Нижнекамская ГЭС руслового типа располагается на территории Республики Татарстан на реке Каме неподалеку от Елабуги и Набережных Челнов. Строить электростанцию начали в 1963-м, а работать она начала только в 1979-м. К сооружениям ГЭС относятся:
Максимальная высота пойменных и русловой плотины составляет 30 м, а общая длина – 2,976 км. Железная и автомобильная дороги располагаются непосредственно на плотине. В среднем в течение года вырабатывается более 2 млрд кВт/ч электроэнергии.
После возведения подпорных сооружений образовалось Нижнекамское водохранилище. В данный момент НПУ составляет 63,3 м. Подъем уровня позволит вырабатывать большее количество электроэнергии, однако его лоббируют на протяжении нескольких десятилетий власти соседних регионов.
История строительства
Нижнекамская ГЭС начала функционировать в 1979 году, когда уровень заполнения водохранилища достиг отметки в 62 м. Этот уровень является минимально допустимым, поскольку именно он обеспечивает работу ГЭС и прохождение судов через шлюзы. Водохранилище затопило 78000 га близлежащих земель, однако под строительство ГЭС изначально было выделено 173000 га на территории республик Татарстан, Башкортостан, Удмуртия и Пермской области. До затопления прилегающих территорий были проведены работы по вырубке леса, переселению местных жителей, переносу инфраструктурных объектов и коммуникаций. Последний (16-й по счету) энергоблок был запущен в 1987-м. К 1990 году руководство гидроузла планировало поднять уровень водохранилища до 68 м, что вызвало волну протестов различных экологических организаций. Таким образом, уровень поднимать не стали. До отметки 63,5 м НПУ подняли только в 2002 году на основании совместного соглашения четырех регионов.
Проблемы, связанные с подъемом уровня водохранилища
Согласно проектной документации, уровень должен находиться на отметке в 68 м. Однако сейчас он является промежуточным, что спровоцировало ряд проблем с точки зрения экологии и экономики. Поскольку Нижнекамская ГЭС вырабатывает меньше электроэнергии, затрудняется судоходство, а защитные инженерные сооружения начали разрушаться. К тому же из года в год наблюдается цветение воды. 50% площади водохранилища является мелководным (глубина не достигает 2 м), что противоречит санитарным нормам. Если уровень поднимут до 68 м, будет затоплено большое количество территорий в близлежащих регионах.
Авария
Единственной электростанцией Татарстана является Нижнекамская ГЭС. Набережные Челны и Елабуга являются ближайшими к ней населенными пунктами. ГЭС начала работать в 1979-м, однако до сих пор она не достигла проектной мощности. Связано это с тем, что уровень водохранилища по замыслу должен достигать 68 м, но сейчас он находится на отметке в 63,5 м. Нижнекамская ГЭС подключена к Единой энергосистеме РФ и экономически важна для региона.
Нижнекамская ГЭС на Каме в Набережных Челнах
Нижнекамская ГЭС — гидроэлектростанция на реке Каме в Татарстане, расположенная рядом с городом Набережные Челны. Станция является последней в камском каскаде ГЭС: выше по реке расположены Воткинская ГЭС (город Чайковский), а также Камская ГЭС (город Пермь).
Собственником станции является ОАО «Генерирующая компания» («Татэнерго»). Проектная мощность ГЭС — 1248 МВт, среднегодовая выработка — 2,67 млрд кВт·ч. Строительство Нижнекамской ГЭС было начато в 1963 году, в 1979 году был пущен первый гидроагрегат, а в 1987 году работы по сооружению ГЭС были завершены, но станция официально не принята в эксплуатацию и её строительство на данный момент считается незавершённым. Из-за этого, а также в конструктивно-оформительском варианте Нижнекамская ГЭС схожа с Чебоксарской ГЭС на Волге.
Вид на Нижнекамскую ГЭС с Нижнекамского водохранилища. 2017 г. Фото: Михаил Архипов
ГЭС является русловой электростанцией с совмещённым зданием ГЭС. В состав сооружений входит бетонная водосливная плотина;намывные русловая и пойменные плотины максимальной высотой 30 метров и общей длиной 2976 метров; здание ГЭС совмещённого типа; судоходные шлюзы. По плотине ГЭС проложены железнодорожный переход и автодорожный переход федеральной магистрали М7 «Волга».
Подпорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 3,9 км) образуют Нижнекамское водохранилище. С нижнего бьефа ГЭС распространяется подпор Куйбышевского водохранилища, расположенного на реке Волге и образованного Жигулевской ГЭС.
Вид на Нижнекамскую ГЭС с Куйбышевского водохранилища. 2007 г. Фото: Михаил Архипов
Строительство Нижнекамской ГЭС было начато в 1963 году: станция должна была поставлять электроэнергию как в общую энергосеть, так и двум крупным промышленным предприятиям города: Камскому автомобильному заводу (КАМАЗ) и Камскому тракторному заводу, а также предприятиям нефтехимического комплекса в соседнем Нижнекамске.
В 1979 году был пущен первый гидроагрегат Нижнекамской ГЭС, водохранилище было заполнено до отметки 62 метра — это минимально допустимый уровень, при котором энергетическое оборудование способно работать, а суда могут проходить через шлюз. Тогда было затоплено 78 тысяч гектаров прилегающих к гидроузлу земель, всего же под гидроэлектростанцию отвели 173 тысячи гектаров — на территории Татарстана, Башкортостана, Удмуртии, Пермской области. В 1987 году был запущен последний, 16-й агрегат ГЭС, а выйти на проектную мощность станции с заполнением водохранилища до отметки 68 метров планировалось в 1990 году. Однако строительство ГЭС привело к массовым протестам экологических организаций. В итоге, в апреле 1990 года Верховный Совет Татарстана и Башкортостана были вынуждены принять решение о сохранении уровня водохранилища на отметке 62 метра.
В 2002 году правительства Татарстана, Башкортостана и Удмуртии подписали соглашение о повышении отметки Нижнекамского водохранилища до 63,3-63,5 метра, так как работа водохранилища на промежуточных отметках вызывает ряд проблем, как экономических, так и экологических. ГЭС не развивает проектной мощности и выработки, затруднено судоходство, сооружения инженерной защиты работают в непроектном режиме, что вызывает их разрушение.
Здание управления Нижнекамской ГЭС. 2017 г. Фото: Михаил Архипов
Подробнее о сооружениях Нижнекамского гидроузла:
Нижнекамская электростанция служит четвертой ступенью Волжско-Камского каскада электростанций и располагается на реке Каме, соседствуя с городом Набережные Челны. Нижнекамская ГЭС входит в число самых мощных в России и является единственной гидроэлектростанцией Татарстана.
Основные этапы строительства
Возведение сооружений Нижнекамского гидроузла стартовало в 1963 году. Наряду с рытьем котлованов началось строительство производственной базы, включавшей площадки для изготовления железобетонных сборных конструкций, автобазу, отдел материально-технического снабжения и множество других необходимых участков.
К концу весны 1966 года закончилась намывка перемычки между водами Камы и котлованом здания станции и шлюзов. Объем грунта, вынутый при рытье котлована, составил 3 млн кубометров. Перемычка сузила русло реки более чем вполовину. Чтобы сохранить перемычку от размывов, заранее были построены каменные пирсы.
В 1979 году началось заполнение чаши водохранилища до уровня в 62 метра, способного приводить в движение оборудование станции и обеспечить прохождение судов через шлюз. В этом же году был пущен 1-й гидроагрегат Нижнекамской ГЭС. В 1987 году заработали все гидроагрегаты электростанции. Вывод станции на проектную мощность планировался в 1990 году, для чего требовался подъем уровня водохранилища до проектных 68 метров.
Однако планы по увеличению водохранилища натолкнулись на протесты экологов, поддержанные местным населением. К сентябрю 1990 года правительства Татарстана и Башкортостана оказались вынужденными принять решение о сохранении прежнего уровня водоема. В 2002 году энергетики добились соглашения о подъеме уровня водохранилища Нижнекамской ГЭС до отметки 63,4 метра.
Технические характеристики
Помимо поставок недорогой возобновляемой энергии в общую энергосеть страны, в задачи Нижнекамской гидроэлектростанции входит снабжение электричеством завода КАМАЗ, Камского тракторного завода и Нижнекамского нефтеперерабатывающего комплекса.
В огромном машинном зале расположены 16 гидроагрегатов, генераторы которых приводят в движение поворотно-лопастные турбины. Каждый из 15 генераторов способен выдать 78 МВт, еще 1 располагает мощностью 35 МВт.
Заложенная в проекте среднегодовая выработка Нижнекамской ГЭС составляет 2,67 млрд кВт·ч, расчетная мощность 1205 МВт при напорном уровне 68 метров. С нынешним состоянием водохранилища реальная мощность станции едва достигает 450 МВт, ежегодная выработка не превышает 2 млрд кВт·ч.
Гидроузел станции
Нижнекамская ГЭС является электростанцией плотинного руслового типа. Здание станции совмещено с напорными сооружениями, образующими водохранилище. Протяженность напорного фронта составляет 3,9 километра. По гребню плотин, высотой 30 метров и совокупной длиной 2,98 километра, проходят железнодорожные пути и участок автодороги М7.
Водохранилище и связанные с ним проблемы
Нижнекамское водохранилище контролирует и перераспределяет суточный и недельный приток к сооружениям гидроузла и турбинам станции. Избыточные воды спускаются в нижний бьеф.
Несмотря на то что в 2002 году было достигнуто временное соглашение о размерах Нижнекамского водохранилища, нынешнее его состояние вызывает ряд вопросов. Энергетиков волнует экономический аспект проблемы. Им необходим подъем напорного уровня до проектных отметок, и хотя затраты на проведение всех работ превысят 42 млрд рублей, предполагаемый результат стоит таких расходов.
При сегодняшних размерах водохранилища электростанция не может выйти на проектную мощность и годовую выработку, возникают сложности с судоходством, из-за работы в непроектных условиях разрушаются инженерные защитные сооружения.
С другой стороны, увеличение водохранилища до расчетных площадей станет причиной затопления 75 тыс. га сельхозугодий и переселения примерно 8300 домохозяйств, что вызывает недовольство их обитателей.
Чрезвычайное происшествие на станции
Взорвался один из 4 компрессоров, подававших воздух внутрь сооружений станции. Причиной стал разорвавшийся масляный патрубок. Утекавшее масло образовало воздушно-масляную смесь, полыхнувшую от случайной искры или нагрева.