История ГЭС
Мысль о строительстве ГЭС в Новониколаевске (с 1925 г. — Новосибирск) зародилась еще в царской России. Изначально городские власти планировала ее строительство на реке Иня. Этому проекту не суждено было осуществиться. Помешали Первая Мировая война, Октябрьская революция.
Развитие гидроэнергетики в России стимулировал принятый в 1920 году Государственный план электрификации (ГОЭРЛО). Первая схема гидроэнергетического использования Оби была создана в 1933-34 годах. Особое внимание уделялось участку реки между Барнаулом и Новосибирском, причем, помимо энергетического эффекта, немало важную роль играло изучение возможности организации самотечного орошения Кулундинской степи. Исследовательские работы были прекращены до окончания Великой Отечественной войны.
Тем временем, за годы войны сибирский городок Новосибирск вырос в мощный индустриальный центр и начал испытывать острую нехватку электроэнергии. По этой причине не проводилась электрификация железных дорог и сельского хозяйства Новосибирской области, что неблагоприятно сказывалось на экономическом развитии региона. Остро стоял вопрос об изыскании дополнительных источников электроснабжения Западной Сибири.
В мае 1945 году изыскательские работы по выбору створа Новосибирской ГЭС на реке Обь возобновились. Был изучен участок реки протяженностью 20 км, на котором было предварительно определено 11 возможных створов. 23 октября 1945 года правительственная комиссия утвердила створ в районе деревни Нижние Чемы, расположенный в 18 км выше Новосибирска.
21 января 1950 года было подписано постановление Совета министров СССР о мероприятиях по подготовке к строительству новых электростанций, санкционирующее начало строительных работ и по Новосибирской ГЭС. 4 января 1950 года приказом Министерства электростанций организовали специализированное монтажное управление «Новосибирскгэсстрой», а уже весной начались подготовительные работы по обустройству ложе для водохранилища и участка перекрытия реки.
Строительство Новосибирской ГЭС велось с небывалой скоростью, а героический труд гидростроителей Новосибирской ГЭС приравнивается к подвигу. Земляные работы в котловане здания ГЭС были начаты в 1951 году. В 1953 году в торжественной обстановке прошла укладка бетона в первый ярус монтажной площадки гидростанции. Весной 1955 года началась укладка бетона в водосливную плотину. Перекрытие русла Реки состоялось 5 ноября 1956 года. Работы по перекрытию велись с огромным трудом. Через Обь навели понтонный мост, на который заезжали самосвалы, чтобы сбросить в воду свой груз — гравий и камни. Но шквальный ветер сорвал понтонный мост. Тогда, впервые в истории перекрытия крупных рек, работы решили вести пионерным способом — с двух берегов вереницы машин начали отсыпку навстречу друг другу.
Летом следующего года открылось временное судоходство через шлюз и начат монтаж первого гидроагрегата. Пуск первого гидроагрегата Новосибирской ГЭС был произведен 10 ноября 1957 года. На момент его запуска стен и крыши машинного зала еще не было (агрегат работал под шатром), водохранилище было наполнено до промежуточной отметки. Через два года в 1959 году заработал последний, седьмой гидроагрегат. К этому времени водохранилище было заполнено до проектной отметки, что позволило вывести ГЭС на полную мощность. 12 августа 1961 года государственная комиссия приняла Новосибирскую ГЭС в постоянную эксплуатацию.
В середине семидесятых годов Новосибирская ГЭС вошла в список охраняемых архитектурных памятников истории и культуры России.
С момента ввода в эксплуатацию Новосибирская ГЭС совершенствуется в соответствие с требованиями нового времени и экономическими условиями. В 1972 году начались работы по модернизации гидроагрегатов, была увеличена их мощность — с 57 до 65 МВт. В результате установленная мощность Новосибирской ГЭС увеличилась с 400 до 455 МВт.
В 1992 году был утвержден проект реконструкции и технического перевооружения станции, предусматривавший замену устаревшего и изношенного оборудования на новое. В его рамках в период с 1993 по 2006 год были заменены все гидрогенераторы станции.
С 2012, в соответствии с технической политикой ПАО «РусГидро», на Новосибирской ГЭС началась реализация Программы комплексной модернизации. В ее рамках в 2012 году энергетики приступили к замене гидротурбин станции, при этом, не меняя бетонных конструкций и не вводя дополнительных энергоблоков, установленная мощность Новосибирской ГЭС увеличится на 35 МВт и составит 490 МВт. Для реализации этого проекта в 2011 году украинский концерн ОАО «Турбоатом» (Харьков) разработал для гидростанции усовершенствованное рабочее колесо с пятью лопастями. При разработке нового рабочего колеса учли гидрологические изменения реки Обь, произошедшие за 55 лет эксплуатации Новосибирской ГЭС. Успешно прошли модельные испытания новой гидротурбины ПЛ 30-В-800 с максимальной мощностью 82 МВт. Во время тестирования в харьковской гидротурбинной лаборатории на прототипе были подтверждены заявленные технические параметры новой гидротурбины.
Первая турбина с новым рабочим колесом смонтирована на гидроагрегате №1 Новосибирской ГЭС в 2012 году. Технические усовершенствования коснулись систем управления, регулирования, вибродиагностики и торможения. В 2013 году за счет проведённой замены гидротурбины на гидроагрегате № 1 установленная мощность Новосибирской ГЭС увеличилась с 455 МВт до 460 МВт.
С 2013 года велись аналогичные работы по модернизации гидроагрегатов №№ 6, 5, 4, 3, 7. На них установили усовершенствованные пяти лопастные турбины с повышенным КПД, улучшенными энергетическими и кавитационными характеристиками, геометрией самой лопасти. С 1 марта 2018 года установленная мощность Новосибирской ГЭС после замены этих турбин достигла 480 МВт.
С 1 августа 2018 года в техническое перевооружение выведена последняя старая турбина (ГА2) с планируемым сроком ввода в эксплуатацию во 2-м квартале 2019 года.
Новосибирская ГЭС
Новосибирская ГЭС расположена в Советском районе города Новосибирска, а питается она водами реки Оби. Это первая и единственная гидроэлектростанция, стоящая на этой могучей реке. Кстати, Обь является одной из крупнейших в мире. По площади водосбора она занимает пятое место на земном шаре, 2 990 000 км2. За время своей работы новосибирская гидроэлектростанция уже успела выработать более 100 млрд кВт•ч электроэнергии. Новосибирская ГЭС входит в большую семью «РусГидро», за исключением судоходного шлюза. Сейчас помимо выработки электроэнергии Новосибирский гидроузел используется для обеспечения водоснабжения и орошения засушливых земель, судоходства, защиты от наводнений, рыбного хозяйства и т.д.
Мозаичное панно «Покорители Оби», посвященное строителям Новосибирской ГЭС. Его создал Владимир Сокол в 1970 году. Размеры этой красоты – ширина -31,5 м, а высота — 9 м. Его в 2012 году с любовью отреставрировали, и оно стало, как новое. Для этого ушло порядка 1 миллиона 230 тысяч разнообразных кусочков мозаики, выполненных полностью из искусственного стекла.
Смело, но факт. Благодаря Великой Отечественной войне, жизнь в Сибири сильно изменилась. Сюда перебрасывали мощные производства, а с ними переезжали и ведущие специалисты. Всё это позволило за довольно короткое время создать значимые точки роста, а Новосибирску повезло стать не только промышленным, но и научным центром нашей страны. Только представьте, уже в первые месяцы войны в Новосибирск эвакуировали 4 научно-исследовательских института и 32 завода. А ведь их всех надо было кормить, я не про людей, а про нашу промышленность. Куда ж она без света и новой энергии. Таким спасательным энергокругом и стала наша героиня — Новосибирская ГЭС. И всё-таки обо всём по порядку.
3. Укладка первого кубометра бетона
А что это у нас Обь отдыхает, может и её зарядить? Впервые об этом стали думать ещё в начале 30-х годов прошлого века. Как результат, по заданию Госплана СССР первая схема гидроэнергетического использования Оби была создана уже в 1933-34 годах институтом «Ленгипроводхоз». Только вот с конкретным местом определиться было сложно, где-нибудь между Барнаулом и Новосибирском предлагали ученые. А исходя из этого, было два основных конкурирующих проекта — это двухступенчатая и одноступенчатая схема. В первом варианте предлагалось строительство двух ГЭС, а именно Каменской (600 МВт) и Новосибирской (440 МВт), во втором – предлагалось одной Новосибирской ГЭС обойтись, но её напор должен был быть аналогичен первому варианту. В 1937 году была окончательно выбрана одноступенчатая схема, но тут война. на какое-то время про неё забыли, зато сразу после войны, и повода не надо было искать, энергодефицит в регионе нужно чем-то было срочно покрывать. 20 марта 1945 года Министерство электростанций СССР выдало новое техническое задание Ленинградскому отделению Всесоюзного треста Гидроэнергопроект на составление проектного задания Новосибирской ГЭС.
В мае 1945 года начались изыскательские работы по выбору створа Новосибирской ГЭС. В рамках этой истории был с пристрастием изучен участок Оби протяжённостью 20 км вниз по течению от села Нижние Чемы, на котором было предварительно определено 11подходящих створов. Створы в гидроэнергетике — это самые подходящие места, где и создаются нужные гидротехнические сооружения, которые позволяют создать необходимый напор для ГЭС, как следствие и желанную выработку электроэнергии. В итоге самым подходящим оказалось место возле деревни Нижние Чемы, расположенное в 18 км выше Новосибирска. 4 января 1950 года приказом Министерства электростанций СССР с целью строительства новой станции было организовано специализированное монтажное управление «НовосибирскГЭСстрой», а 21 января 1950 года было подписано постановление Совета министров СССР, которое и дало окончательную отмашку, что Новосибирской ГЭС – быть!. Подготовительные работы по строительству ГЭС начались в апреле 1950 года и продлились до 1954 года. За это время было построено 75 км железных дорог и 60 км шоссейных, более 120 км линий электропередачи с шестью подстанциями, а также множество других строений (подсобных предприятий, баз и складов, жилья для строителей и эксплуатационного персонала (около 90 тыс. м² в трёх посёлках) со всей необходимой коммунальной и социальной инфраструктурой. Более того, с целью обеспечения строительства качественным камнем был разработан карьер диабазов в 100 км от створа. Параллельно велась подготовка рабочих кадров (только учебный комбинат при строительстве окончило более 8 тысяч человек). Само здание Новосибирской ГЭС разработанное «Ленгидропроектом», было утверждено в августе 1951 года, а технический проект всей станции в 1952 году.
Земляные работы в котловане здания ГЭС были начаты в 1951 году, в зиму 1951/52 годов были завершены перемычки котлована. На месте, где предполагалось строительство плотины, было огромное торфяное болото. Руководство приняло решение вначале откачать воду, а торфяник потом заморозить и позже с помощью взрывов произвести его выемку. Зимой 1953 года торф подняли и вывезли, рассыпали его по пойме реки. Около 12 млн кубометров грунта перекачали и уложили в тело плотины. До этого такого передвижения земли Западная Сибирь еще не знала. Примерно 16 тысяч ж/д составов грунта потребовалось для Новосибирской ГЭС. Кстати, если выстроить их в одну линию, получится путь от Москвы до Хабаровска. В 1952 году были начаты работы по возведению правобережной земляной плотины, велись земельно-скальные работы в котловане водосбросной плотины. Намыв плотины длился до 1956 года. Первый бетон в сооружения ГЭС (монтажную площадку здания станции) был уложен в мае 1953 года, в судоходный шлюз — в апреле 1954 года.
6. Те самые Обьские гирлянды
Перекрытие русла реки Оби состоялось 5 ноября 1956 года. Целых 11 дней продолжалась борьба строителей с природой. Для этого был построен понтонный мост, по которому шли самосвалы с гравием и камнями, но немного не повезло, ветер в какой-то момент сорвал его. Тогда, впервые в истории перекрытия крупных рек, работы решили вести пионерным способом, т.е. с двух берегов машины ехали навстречу друг другу и нагружали практически без перерыва реку своим грузом. Параллельно в воду закидывали каменные гирлянды. Их придумал инженер Московченко. Из себя они представляли огромные каменные глыбы, в которых вбивали металлический стержень, а также обматывали арматурным железом и всё это бросали в реку в связках по четыре-пять штук. Зрелище очень захватывающее. Мне повезло несколько лет назад своими глазами видеть, как перекрывали Бурею при строительстве Нижне-Бурейской ГЭС. На тот момент, это было самое сложное подобное мероприятие в истории отечественного гидроэнергетического строительства.
7. Работы над водосливной плотиной
27 мая 1957 года было произведено первое шлюзование, т.е. с этого момента речные суда готовы были проходить через судоходный шлюз станции. Местный трёхкамерный однониточный судоходный шлюз расположен на правом берегу реки. Помимо камер, в состав шлюза входят верхний и нижний подходные каналы с причальными и направляющими сооружениями, мол, разделительные и оградительные дамбы. Длина каждой камеры шлюза 148 м, ширина 18 м, глубина на верхнем пороге 6,2 м (минимальная 2,5 м). Время наполнения или опорожнения каждой камеры составляет 8 минут. В своё время в шлюз было уложено 196,9 тыс. м³ бетона.
Пуск первого гидроагрегата Новосибирской ГЭС был произведён 10 ноября 1957 года. Кстати, на момент пуска первого агрегата стен и крыши машинного зала ещё не было (агрегат работал под шатром), водохранилище было наполнено до промежуточной отметки 105,1 м, в этих условиях агрегат мог работать с максимальной нагрузкой в 30 МВт. Второй гидроагрегат был запущен 29 декабря 1957 года, ещё три машины были введены в эксплуатацию в 1958 году, оставшиеся две — в 1959 году. В 1972 году в результате работ по модернизации гидроагрегатов была увеличена их мощность — с 57 до 65 МВт; таким образом, установленная мощность Новосибирской ГЭС увеличилась с 400 до 455 МВт.
9. Монтаж первого гидроагрега Новосибирской ГЭС
В мае 1959 года водохранилище было впервые заполнено до проектной отметки 113,5 м, что позволило вывести ГЭС на полную мощность. В 1960 году были завершены работы по ОРУ 220 кВ и водосбросной плотине, а 1 мая 1961 года было сдано последнее крупное сооружение гидроузла — мост через шлюз. 12 августа 1961 года государственная комиссия приняла Новосибирскую ГЭС в постоянную эксплуатацию.
10. Завершающие монтажные работы на первом агрегате
Напомню, долгое время Новосибирск был закрыт для иностранцев, правда, сделали исключение, для американского будущего президента, и вот уже Ричард Никсон, гуляет по нашей ГЭС. Получается, и он тоже наш :).
11. Визит на Новосибирскую ГЭС Ричарда Никсона
После того, как благодаря ГЭС победили дефицит электроэнергии, стали поступать и другие инициативы. Так, например, руководство страны прислушивается к идее академика Михаила Лаврентьева, и даёт разрешение построить в Новосибирске целый Академгородок, с упором на физику и атомную индустрию. 21 августа 1964 года был подписан акт о приемке первой очереди Академгородка. Подсобно-вспомогательные предприятия, сооружения, жилье и вся связанная инфраструктура, предназначенные для строительства гидроэлектростанции, явились основой для формирования всей промышленной зоны в левобережной части района.
12. Ещё один памятник по соседству — это мемориальная доска, установленная 22 ноября 1961 года, на которой выгравированы фамилии 66 лучших рабочих и ИТР «НовосибирскГЭСстроя».
Для справки. В ходе строительства Новосибирской ГЭС было произведено 57 тыс. м³ выемки и 10 462 тыс. м³ насыпи мягкого грунта, 869 тыс. м³ выемки скального грунта, 573 тыс. м³ каменной наброски, уложено 710 тыс. м³ бетона и железобетона, смонтировано 18 тыс. тонн металлоконструкций и механизмов. В результате создания Новосибирского водохранилища было затоплено 94,8 тыс. га земель, в том числе 28,4 тыс. га сельхозугодий и 30,5 тыс. га леса и кустарников. В зону влияния водохранилища попало 59 населённых пунктов с населением около 43 тыс. человек, из которых 31 попал под затопление полностью, 25 — частично затоплены или подтоплены, 3 — оказались на островах. Наиболее крупным населённым пунктом, попавшим в зону затопления, являлся город Бердск, который был полностью вынесен на новое место в 18 км от старого местоположения. При подготовке ложа водохранилища к затоплению было перенесено 8 225 строений. Численность рабочих в пиковый период строительства составляла более 7 тысяч человек. Общая стоимость работ по возведению гидроузла (включая строительство жилья и работы по подготовке ложа водохранилища) составила 149,5 млн рублей в ценах 1961 года.
13. Общий вид на Новосибирскую ГЭС с верхнего бьефа. Архитектурный комплекс гидроэлектростанции признан объектом культурного наследия и охраняется государством.
По сооружениям Новосибирской ГЭС проложена двухполосная автодорога, таким образом, станция не только стала радовать своей энергией, но открыла новое автомобильное окно через Обь.
Кто не в курсе, я напомню. Несколько лет назад компания «РусГидро» решила сильно заморичиться и запустила очень масштабную Программу комплексной модернизации ключевых своих генерирующих активов. Согласно её плану будут заменены 55% турбин, 42% генераторов и 61% трансформаторов от общего парка ГЭС и ГАЭС РусГидро. И всё это они планируют сделать до 2020 года. Что касается Новосибирской ГЭС уже сделано не мало. Первая турбина с новым рабочим колесом была смонтирована на гидроагрегате №1 Новосибирской ГЭС в 2012 году. Технические усовершенствования коснулись систем управления, регулирования, вибродиагностики и торможения. В 2013 году за счет проведённой замены гидротурбины на гидроагрегате № 1 установленная мощность Новосибирской ГЭС увеличилась с 455 МВт до 460 МВт. В 2014 году была заменена турбина на гидроагрегате № 6, модернизированный гидроагрегат № 5 был введён в эксплуатацию 2 ноября 2015 года, ГА № 4 — 29 июня 2016 года, ГА № 3 — 4 июля 2017 года.
15. Запасные части к ГЭС
По своей конструкции Новосибирская ГЭС — это обычная низконапорная русловая гидроэлектростанция, т.е. здание ГЭС входит в состав напорного фронта. В состав сооружений Новосибирского гидроузла входят: две земляные плотины и дамба, а также бетонная водосбросная плотина, естественно здание ГЭС, два открытых распределительных устройства (ОРУ-110 и ОРУ-220 кВ) и судоходный шлюз. Общая протяжённость подпорных сооружений гидроузла составляет 4 846 метров (из которых 4 378,5 м приходится на грунтовые плотины и 422 м — основные бетонные сооружения: здания ГЭС и водосливной плотины).
17. Водосбросная бетонная плотина. Она нужна для пропуска избытков воды в паводковый период и рассчитана на пропуск 9 200 м³/с воды при нормальном подпорном уровне и 13 400 м³/с — при форсированном уровне. Её длина 198,5 м, а высота — 20 м. Плотина имеет 8 пролётов шириной по 20 м, перекрываемых плоскими колёсными затворами.
Козловой кран, грузоподъемностью 150 тонн, который обеспечивает открытие и закрытие затворов шлюзов для регулирования работы ГЭС. Их тут два таких.
Здание ГЭС, длиной 223,6 метра, расположилось на левом берегу. Машинный зал разделяется на семь блоков длиной по 25 м, в каждом из которых размещены гидроагрегат и три донных водосброса. Также предусмотрена монтажная площадка длиной 43 м. К зданию примыкают трансформаторы. Выдача электроэнергии с генераторов ГЭС ведётся на пять главных силовых трансформаторов ТДЦ 125000/110 (гидроагрегаты № 1-5) и автотрансформатор АОРДЦТ 120000/220/110 У1 (три однофазных автотрансформатора, к которым подключены гидроагрегаты № 6-7; через него также осуществляется связь между ОРУ 110 и 220 кВ. Питание собственных нужд станции производится через один трансформатор ТМ-6300/110 и два трансформатора ТМ-3200/35.
Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Новосибирское водохранилище или просто Обьское море. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне составляет 1072 км. Его длина — 214 км, максимальная ширина 22 км, площадь водосбора 232 тыс. км².
20. На левом берегу также находятся и ОРУ.
Левобережная земляная плотина имеет длину 311 м, её максимальная высота — 23,5 м, а ширина по подошве 222,5 м и по гребню до 59,5 м. Правобережная же имеет следующие характеристики: длина — 3 044,5 м, максимальная высота — 28,2 м, ширина по гребню — 42 м. Составляющая им компанию правобережная дамба, имеет длину 1023 м, максимальную высоту — 6,5 м, а ширину по гребню- 43,5 м.
21. Общий вид на Новосибирскую ГЭС с нижнего бьефа.
В машинном зале Новосибирской ГЭС установлены 7 гидроагрегатов. Гидроагрегаты включают в себя вертикальные поворотно-лопастные турбины ПЛ-661-ВБ-800 (1 шт.) и ПЛ 30-В-800 (5 шт.), ещё одна турбина в процессе замены и гидрогенераторы СВ 1343/140-96 УХЛ4. Расчётный напор турбин — 17 м, диаметр рабочего колеса — 8 м, максимальная пропускная способность — 495 м³/с.
Если честно, Новосибирская ГЭС могла быть ещё краше, если бы не Хрущёв, который в 1959 году тоже приезжал на стройку. Ему не очень понравились темпы строительства и особенно цена вопроса. После чего строители взяли его рекомендации под козырёк и стали повсеместно экономить на всём. Так например, здание ГЭС, вместо облицовки плитами оно было отделано штукатуркой. А вот на Ленине решили не экономить, и правильно сделали, знатная визитная карточка станции. Да, до коммунизма мы не дожили, а вот электрификацию всей страны в целом получили. А к Ленину можно относиться по-разному, и всё-таки план ГОЭЛРО пролоббировал именно он.