סכר איטייפו

סכר איטייפו (בספרדית: Represa de Itaipú, בפורטוגזית: Barragem de Itaipu) הוא סכר על נהר פרנה בגבול בין ברזיל ופרגוואי (ולכן מכונה גם Itaipu Binacional - "איטייפו של שתי האומות") שנבנה במטרה להפיק חשמל הידרואלקטרי.

עד השלמת סכר שלושת הערוצים ברפובליקה העממית של סין ב-2006 היה סכר איטייפו תחנת הכוח הגדולה ביותר בעולם במונחים של תפוקת חשמל. גם אחרי 2006 נשאר סכר איטייפו במקום הראשון בהפקת אנרגיה כוללת בשנה עקב הניצולת הגבוהה של הטורבינות.

מקור שם הסכר משמו של איון קטן בנהר סמוך לאתר שבו הוקם הסכר שהיה קרוי איטייפו, שפירושו בשפת הגוארני "סלע ששר" (בהתייחס לקולות המים העוברים על פני הסלע).

בשנת 1994, בחרה האגודה האמריקאית להנדסה אזרחית את סכר איטייפו כאחד משבעת פלאי העולם המודרניים. בשנת 1995 פרסם המגזין האמריקאי Popular Mechanics את התוצאות.

היסטוריה

המשא ומתן לבניית הסכר
תחנת הכוח של איטייפו היא תוצאה של משא ומתן ממושך בין המדינות במהלך שנות השישים של המאה ה-20. "חוק איגואסו" (Ata do Iguaçu) נחתם ב-22 ביולי 1966 על ידי שרי החוץ של ברזיל ופרגוואי. זו הייתה הצהרה משותפת על האינטרס ההדדי בחקר ניצול מקורות המים המשותפים לשתי המדינות בקטע של נהר פרנה החל מאזור מפלי גוואירה (Salto de Sete Quedas) עד קו פרשת המים של נהר האיגואסו.

המשא ומתן הבשיל לכדי חוזה על הקמת תחנת כוח משותפת שנחתם בברזיליה ב-26 באפריל 1973 על ידי נשיא ברזיל אמיליו גרסטזו מדיסי ונשיא פרגוואי אלפרדו סטרסנר.

הבנייה
ב-1970 זכה קונסורציום שנוצר על ידי החברה האיטלקית .ELC Electroconsult S.p.A והחברה האמריקנית IECO בתחרות הבינלאומית למימוש מחקרי הכדאיות ופיתוח תוכנית פרויקט הבנייה. מחקרי התכנון החלו בפברואר 1971. ב-26 באפריל 1973 חתמו ברזיל ופרגוואי על אמנת איטייפו, לניצול נהר פרנה להפקת חשמל על ידי שתי המדינות. ב-17 במאי 1974, הוקמה החברה המשותפת Itaipu Binacional לניהול בניית המפעל. הבנייה החלה בינואר של השנה שלאחר מכן. המכונית החשמלית הראשונה של ברזיל (ושל אמריקה הלטינית) הוצגה בסוף 1974, וקיבלה את השם איטייפו לכבוד הפרויקט.

ב-14 באוקטובר 1978 הושלמה תעלת ההטיה הזמנית בעומק 90 מטרים ובאורך 2 קילומטרים וסכר עצירה העביר את מי נהר הפרנה אליה, מה שאפשר לקטע של נהר הפרנה להתייבש על מנת לאפשר את בניית הסכר.

ב-19 באוקטובר 1979 נחתם הסכם משולש (Acordo Tripartite) בין ברזיל, פרגוואי וארגנטינה (שנהר הפרנה זורם ונשפך לאוקיינוס בשטחה). הסכם זה קבע את גובה מפלס הנהר המותר, ועד כמה הוא יכול להשתנות כתוצאה מפעילות בנייה ההידרואלקטריות שונות באגן הניקוז המשותף לשלוש המדינות.

מאגר המים החל להיווצר עם השלמת הקמת הסכר, סגירת השערים לתעלת ההטיה ופירוק סכר העצירה. במהלך תקופה זו גרמו שיטפונות וגשמי זעף להאצת מילוי המאגר והמים עלו בכ-100 מטרים והגיעו לשערים של המברצים ב-27 באוקטובר.

ב-5 במאי 1984 החלה לפעול יחידת ייצור החשמל הראשונה. 18 היחידות הראשונות הותקנו בקצב של שתיים עד שלוש לשנה עד לסיום ב-1991. כ-34,000 פועלים הועסקו באתר הבנייה הנרחב, ונבנו עבורם כפרים, בתי חולים ובתי ספר. הבתים הוצעו למכירה עם סיום המיזם והקהילות החדשות השוכנות בפרוורי פוז דו איגואסו ממשיכות להתקיים. 145 איש קפחו את חייהם במהלך הבנייה.

שתי היחידות האחרונות מתוך 20 יחידות הייצור החשמלי החלו לפעול בספטמבר 2006 ובמרץ 2007, ובכך העלו את קיבולת הייצור ל-14 ג'יגה-ואט והשלימו את תחנת הכוח. הגדלת הקיבולת מאפשרת ל-18 יחידות ייצור לפעול באורח קבוע בעוד שתיים מושבתות לתחזוקה. בשל סעיף בחוזה שנחתם בין ברזיל, פרגוואי וארגנטינה, המספר המרבי של יחידות ייצור המורשות לפעול בו זמנית אינו יכול לעלות על 18. ייצור החשמל מחולק שווה בשווה בין ברזיל לפרגוואי, כשלכל מדינה מוקצים 10 גנרטורים.

להפעלה השוטפת של הסכר מועסקים (נכון ל-2020) 1,292 עובדים בצד הברזילאי ו-1,563 עובדים בצד של פרגוואי.

עלות
קיימים מספרים שונים לגבי עלויות הבנייה, מ-19.6 מיליארד דולר עד 60 מיליארד דולר. החברה Itaipu Binacional המפעילה את הסכר מפרטת את העלויות הבאות: 12 מיליארד דולר (השקעה ישירה ללא עלויות מימון), 17.6 מיליארד דולר (רכוש קבוע במאזן 2018) או 27 מיליארד דולר (הלוואות שנלקחו כולל ארגון מחדש של חובות).

עבור ברזיל, שמימנה את כל המפעל בהתאם לחוזה, גרמה הבנייה להגדלת חובות החוץ בצורה משמעותית. עם זאת, ברזיל, שקיבלה כרבע מצריכת החשמל שלה מסכר איטייפו לאחר הפעלתו, תלויה בתחנת הכוח. פרגוואי לא הייתה יכולה לממן ולארגן את הפרויקט העצום בעצמה. פרגוואי משלמת את חלקה בעלויות הבנייה על ידי ייצוא החשמל המיותר לברזיל על מנת שהמדינה תוכל להשתמש בהכנסות כדי לפרוע את חובותיה. חלק מהרווח הכספי של תחנת הכוח משמש כפיצוי על השימוש בפרנה שהוענק ליישובים הסמוכים משני צידי הגבול.

אספקת החשמל
ההספק הנומינלי של כל יחידת ייצור (טורבינה וגנרטור) הוא 700 מגה-ואט. עם זאת, מכיוון שהעומד ההידראולי (ההבדל בין מפלס המאגר לגובה הנהר למרגלות הסכר) בפועל גבוה יותר מהעומד המתוכנן (118 מטרים), ההספק הזמין עולה על 750 מגה-ואט במחצית מהזמן עבור כל גנרטור. כל טורבינה מייצרת סביב 700 מגה-ואט, כך שסך ההספק הנומינלי של כל יחידות הייצור הוא 14 ג'יגה-וואט. לשם השוואה, לכל המים ממפלי איגואסו יש יכולת להזין שני גנרטורים בלבד.

הספיקה הממוצעת של הנהר היא 10,500 מטרים מעוקבים בשנייה, מה שמאפשר בממוצע 95 טרה-ואט שעה לשנה (ממוצע של 10,800 מגוואט). ב-2008 יוצרו 94.68 טרה-ואט שעה וב-2013 יוצרו 98.63 טרה-ואט. ב-2016 נקבע שיא שנתי חדש של 103 טרה-ואט שעה. נכון ל-2019 הסכר מספק 90% מצריכת החשמל של פרגוואי ו-15% מצריכת החשמל של ברזיל.

לשם השוואה, תחנת הכוח הגרעינית הגדולה ביותר בעולם Isar 2, בגרמניה יצרה 12.4 טרה-ואט שעה בלבד בשנת 2006.

הפסקת החשמל בנובמבר 2009
ב-10 בנובמבר 2009 בשעה 22:13 שובשה לחלוטין אספקת החשמל מתחנת הכוח, ייתכן כתוצאה מסערה שפגעה בעד שלושה קווי הולכת מתח גבוה. איטייפו עצמו לא נפגע. האירוע גרם להפסקות חשמל מאסיביות בברזיל ובפרגוואי, גרם לעלטה מוחלטת של כל מדינת פרגוואי למשך 15 דקות, והחשיך את ריו דה ז'ניירו וסאו פאולו במשך יותר משעתיים. על פי הדיווחים, 50 מיליון בני אדם נפגעו. החשמל חזר ב-00:30 למרבית האזורים.

מאגר המים
בגובה המתוכנן, משתרע מאגר איטייפו על שטח של 1,350 קילומטרים רבועים ואורכו כ-170 קילומטרים. בנפח מרבי של כ-29 קילומטרים מעוקבים, שטחו מגיע אפילו ל-1,460 קילומטרים רבועים. עם זאת, זהו רק מאגר המים השביעי בגודלו בברזיל, מה שמעיד על היעילות של הסכר.

בהמשך הזרם בדרום פרגוואי, בגבול עם ארגנטינה, נמצאת על הפרנה תחנת כוח גדולה נוספת ושמה יסירטה (Yacyretá) המייצרת 4,000 מגוואט, מיזם של ארגנטינה, שמומן על פי דגם דומה כמפעל משותף עם פרגוואי.

השפעות חברתיות וסביבתיות 
עם תחילת בניית הסכר נעקרו כ-10,000 משפחות שגרו ליד הנהר פרנה בגלל הבנייה.

המפלים הגדולים ביותר בספיקה בעולם, מפלי גוואירה, הוצפו על ידי מאגר איטייפו. ממשלת ברזיל חיסלה את הפארק הלאומי מפלי גוואירה, ופוצצה בדינמיט את פני הסלע השקועים במקום בו היו המפלים, מה שמאפשר ניווט בטוח יותר, ובכך ביטלה את האפשרות להחזיר את המפלים בעתיד. 80 אנשים נהרגו חודשים ספורים לפני מילוי המאגר כשגשר המשקיף על המפלים שהיה דחוס בצופים קרס, כאשר התיירים ביקשו לראות בפעם האחרונה את המפלים.

מפלי גוואירה היו מחסום יעיל שהפריד בין מיני מים מתוקים אנדמיים באגן פרנה העליון ממינים שנמצאו באגן התחתון, והשניים מוכרים כאזורים אקולוגיים שונים. לאחר שהמפלים נעלמו פלשו מינים רבים, שבעבר היו מוגבלים לאחד משני האזורים, לאזור השני וגרמו לבעיות הקשורות במינים פולשים. לדוגמה יותר מ-30 מיני דגים שהיו מוגבלים בעבר לאזור שמתחת למפלים פלשו לאזור שמעליהם.

כדי לצמצם את הנזק האקולוגי שהסכר גורם לו, הוקמה בסמוך אליו שמורת טבע ונבנתה תעלה מיוחדת לדגים, שיורדת בהדרגתיות לאורך הפרש הגבהים שהסכר יוצר, כדי שדגים יוכלו לעקוף אותו. המסדרון האקולוגי סנטה מריה (Corredor Ecológico de Santa Maria) מחבר כעת את הפארק הלאומי איגואסו עם שוליו המוגנים של אגם איטייפו, ובאמצעות שוליים אלו עם הפארק הלאומי איג'ה גרנדה (Parque Nacional de Ilha Grande).

ביקור באתר
בצד הברזילאי, בפאתי פוז דו איגואסו, יש מרכז מבקרים, בו מוצג סרט מידע על הקמת המפעל ותפעולו, וממנו מתחילים סיורי אוטובוס לתחנת הכוח מספר פעמים ביום. בצד הפרגוואי יש מרכז מבקרים דומה בסמוך להרננדריס מצפון לסיודד דל אסטה. ישנם סיורים וסיורים מודרכים עם היקף ומיקוד שונים. הסיור בברזיל תמורת תשלום ובפרגוואי הוא בחינם.

בערבי שישי ושבת מתקיים מופע אור-קולי, בו הסכר מואר עם 519 זרקורים. תפוקה כוללת של 1 מגה-ואט (אור ומוזיקה) משמשת לכך. ישנו שירות הסעות אוטובוס משני הצדדים לאירוע זה.

מאז 2005 מוצעים סיורים "טכניים" בצד הברזילאי, בהם התיירים יכולים לבקר בפנים הסכר ובאולם הטורבינות.

המלחין האמריקני פיליפ גלאס כתב קנטטה סימפונית בשם איטייפו לכבוד המבנה.

מידות
האורך הכולל של הסכר הוא 7,235 מטרים. גובה ראש הסכר מקרקעית הנהר הוא 225 מטרים. איטייפו הוא בפועל ארבעה סכרים שחוברו יחד: משמאל לימין: סכר אדמה, סכר בנוי מסלעים, הסכר המרכזי מבטון וסכר צדי מבטון.
אורך המברצים הוא 483 מטרים. הספיקה המקסימלית של שלושת המברצים (המחולקים ל-14 מסלולים) היא 62,200 מטרים מעוקבים בשנייה, שווה ערך ל-40 פעמים הזרימה הממוצעת במפלי איגואסו. בקצה המברצים נחפרו אגני שיכוך למנוע סחיפה של גדות הנהר.

גלריה

קישורים חיצוניים

 

 שבעת פלאי העולם המודרני, באתר ASCE
 
 [ https://web.archive.org/web/20041020221658/http://www.solar.coppe.ufrj.br/itaipu Introduction]
 Power conversion
 Power conditioning
 ELC-Electroconsult
 Voith-Siemens Hydro Power Generation, one of the hydro turbines and generators manufacturer for this project
 Article on Brazil`s Thermoelectric Priority Program Author`s updated contact information
 Panoramic - Itaipu Binacional - Foz do Iguaçu - Brazil

הערות שוליים

איטייפו
איטייפו
מדינת פרנה
תחנות כוח הידרואלקטריות
גבול ברזיל–פרגוואי