Электричество аккумулируют в Загорске

В следующем году заканчивается пятилетнее строительство второй очереди Загорской гидроаккумулирующей станции (ГАЭС). В первом полугодии ГАЭС будет пущена в эксплуатацию и поможет Москве и Московской области эффективно преодолевать дефицит электроэнергии в часы максимальной нагрузки электросети.

Борьба с дефицитом

Московский регион — самый энергоемкий в стране. Даже в условиях замедления экономического роста энергопотребление Московской области постоянно растет (см. график на соседней странице). По словам министра энергетики Московской области Леонида Неганова, в этом году пик потребления электроэнергии в регионе составил 800 МВт. По мнению министра, столь высокий рост потребления обеспечивается миграционным приростом и развитием инфраструктуры и создает проблему ее дефицита, особенно в пиковые часы загрузки — обычно это будни, утреннее и вечернее время. Отчасти проблему дефицита электроэнергии создает неравномерное ее потребление. Абоненты расходуют электроэнергию неравномерно, скачками: ночью потребление уменьшается, а днем растет. При этом крупные тепловые, атомные и гидроэлектростанции производят и отдают электроэнергию постоянно и подстроиться под реальный режим потребления чисто технически не могут. Для этого их пришлось бы постоянно останавливать и вновь запускать. Но в московской энергосистеме преобладают маломаневренные, то есть неспособные к быстрому изменению мощности, ТЭЦ и ГРЭС.

Частично справиться с неравномерным потреблением и дефицитом электроэнергии помогает уникальное гидроэнергетическое сооружение Московской области Загорская ГАЭС, которая аккумулирует и распределяет электроэнергию в зависимости от нагрузки. В ночные часы, когда энергопотребление слабеет, Загорская ГАЭС накапливает электроэнергию, а в утренние и вечерние часы, когда энергосистемы испытывают пиковую нагрузку, работает как обычная ГЭС, отдавая накопленную энергию потребителям. Кроме того, в случае аварий гидроаккумулирующие электростанции помогают менее чем за минуту компенсировать генерирующие мощности, которые выпали из энергосистемы.

Принцип работы гидроаккумулирующей электростанции заключается в перекачке больших массивов воды между двумя бассейнами, расположенными на разных уровнях. Ночью ГАЭС работает как насос, закачивая воду в верхний бассейн, и потребляет излишки электроэнергии из энергосистемы. А утром и вечером, в пиковые часы нагрузки, вода перетекает из верхнего бассейна в нижний, вращая турбины, и ГАЭС работает как ГЭС, выдавая электроэнергию в энергосистему.

Загорская ГАЭС была построена в 2003 году на реке Кунье у поселка Богородское Сергиево-Посадского района Московской области. Она стала второй после Ставропольской ГАЭС, построенной в 1965 году, и самой крупной гидроаккумулирующей станцией в стране: ее мощность составляет 1200 МВт. Однако к 2007 году, после пожара на подстанции "Чагино" в 2005 году, когда была обесточена большая часть Москвы, и холодной зимы 2006 года, дефицит маневренной мощности вырос и составил в ЦФО 2,5-3,0 млн кВт, в том числе в Московской области около 1,5 млн кВт. Для частичного решения этой проблемы, а также для предупреждения аварийных ситуаций в Москве и Московской области было принято решение о строительстве второй очереди Загорской ГАЭС мощностью 840 МВт.

"Для Московской области скорейший ввод в строй Загорской ГАЭС-2 очень важен,— говорит министр инвестиций и инноваций Московской области Денис Буцаев.— В условиях роста инвестиций и развития экономики — а экономика региона поднимается довольно хорошими темпами — дополнительные энергомощности жизненно необходимы. Они имеют ключевое значение для развития промышленных зон и индустриальных парков, которые в соответствии с губернаторской программой "Наше Подмосковье. Приоритеты развития" являются приоритетным направлением инвестирования. Подмосковье сегодня испытывает дефицит энергетических ресурсов, и ГАЭС позволит если не снять полностью, то хотя бы снизить остроту этого дефицита".

Ударная пятилетка

В отличие от первой очереди Загорской ГАЭС, которая строилась почти 16 лет, вторую очередь возвели в рекордные сроки — за пять лет. Современная строительная техника позволила в короткие сроки провести земляные работы, масштаб которых превзошел масштабы строительства Суэцкого канала. Впервые при строительстве Загорской ГАЭС были применены новые марки литых бетонов, а новые технологии укладки бетона позволили сократить время строительства водоводов. При сооружении водоводов было использовано 20 тыс. тонн металла. Кстати, монтаж водоводов является одной из самых масштабных и трудоемких частей строительства ГАЭС. Монтаж одного водовода занимает около года. 30 лет назад, когда строилась действующая Загорская ГАЭС, один водовод монтировался около двух лет. Вторую очередь Загорской ГАЭС возводили круглосуточно, в три смены. На строительстве занято свыше 1,5 тыс. человек и 500 единиц специализированной техники.

В состав сооружений станции входят верхний и нижний бассейны, водоприемник, напорные водоводы и станционный узел, устройства выдачи мощности, а также объекты инфраструктуры, которые обеспечивают строительство. Учитывая высокую маневренность гидроэнергетического оборудования, число пусков обратимых гидроагрегатов ГАЭС, в отличие от обычных ГЭС, достигает нескольких сот (500-700) в месяц, а иногда составляет около 30 пусков в сутки.

В мире ГАЭС строят уже в течение 100 лет. На сегодняшний день в мире построено 460 гидроаккумулирующих электростанций, суммарная мощность которых составляет 300 млн кВт. Во времена СССР в стадии проектной разработки находилось 20 ГАЭС, но исторические обстоятельства не позволили воплотить эти проекты в жизнь. По словам Дениса Буцаева, в настоящее время потребность в строительстве ГАЭС в России очень высока — так, Загорская ГАЭС, потребляя избыточную энергию ночью и вырабатывая ее в пиковое время, существенно повышает эффективность энергосистемы.

Чтобы сохранить экологическую систему реки Куньи, специалисты компании предусмотрели на ГАЭС-2 новейшую систему рыбозащитных сооружений. Целью этого проекта является не только сохранение видов рыбы и водных ресурсов, но и воссоздание среды их обитания. Проект разделен на три этапа и будет реализован в течение трех лет. К настоящему времени смонтированы защитные сооружения, затем будет сооружен безопасный "город для рыб". На финальной стадии планируется завершить монтаж барьера, имитирующего природные рифы. Впервые в мире для ГАЭС применен метод удержания рыбы водными струями в период работы ГАЭС в насосном режиме — а это около четырех-пяти часов. Принцип работы рыбозащитного сооружения заключается в том, что водяные струи перенаправляют поверхностный рыбообитаемый слой от водозабора в безопасное место. При переключении насосного режима на турбинный обратное течение из гидроагрегатов будет отводить рыбу в места оптимального обитания, максимально удаленные от водозабора. Безопасные для рыб места представляют собой специальные города и барьеры, имитирующие природные рифы. Они обеспечат благоприятные условия для нагула, зимовки и нереста рыбы.

Подписи

Министр инвестиций и инноваций Московской области Денис Буцаев уверен, что ввод в строй ГАЭС-2 положительно скажется на развитии промышленных зон и индустриальных парков области