Официальный сайт — mrsk-1.ru Гидроэнергетический потенциал России обладает колоссальной мощью, он оценивается в 850 миллиардов кВтч. Одна из ключевых ролей в единой энергосистеме страны отводится гидроэнергетики. На ее долю приходится около 20 процентов от общего объема вырабатываемой в государстве электроэнергии. Помимо этого она выступает главным гарантом надежности всей системы, так как на ее долю приходится более 90 процентов всего резерва регулировочной мощности. На Северном Кавказе таким гарантом выступает уникальная в своем роде гидросистема – Каскад Кубанских ГЭС, являющийся филиалом ПАО «РусГидро».
В составе Каскада Кубанских ГЭС десять гидроэлектростанций и одна гидроаккумулирующая станция, расположенные в руслах Большого Ставропольского и Невинномысского каналов и являющиеся их составной частью. ГАЭС, ГЭС-1, ГЭС-2, ГЭС-3 и ГЭС-4 расположены на Большом Ставропольском канале, водозаборный узел канала находится у города Усть-Джегута. Свистухинская, Сенгилеевская, Егорлыкская, Егорлыкская ГЭС-2 и Новотроицкая ГЭС работают на воде Невинномысского канала, водозаборный узел которого у города Невинномысска. Гидросооружения находятся на территории двух субъектов Российской Федерации — Карачаево-Черкесской Республики и Ставропольского края.
Кроме своего прямого назначения — производства электроэнергии — Каскад Кубанских ГЭС дополнительно решает ряд важнейших для региона задач: создание систем питьевого и промышленного водоснабжения, регулирование стока рек, позволяющее осуществлять борьбу с паводками и наводнениями, обеспечивая безопасность населения.
Кубань — одна из самых больших рек на Северном Кавказе — берет свое начало на склонах Эльбруса и собирает сток с площади одиннадцать тысяч квадратных километров. Потенциальные запасы гидроэнергетических ресурсов в этом бассейне оцениваются в 17,4 миллиардов киловатт/часов в год. Как и все горные реки, Кубань многоводна летом и маловодна зимой, что является одной из главных специфических особенностей созданной на ней почти 40 лет назад гидросистемы.
Все станции Каскада Кубанских ГЭС поделены на три группы ГЭС:
Общая протяженность Каскада от плотины Кубанского водохранилища до Новотроицкой ГЭС составляет 235 километров. Центральный офис Филиала с 2000 года базируется в городе Невинномысске Ставропольского края. С главного щита управления, расположенного в здании Центрального офиса, осуществляется управление всеми гидростанциями Каскада. Их установленная мощность – 481,9 МВт. Годовая выработка электроэнергии в зависимости от «водности» года составляет в среднем 1,5 миллиарда киловатт/часов.
Гидроэлектростанции обеспечивают стабильность, устойчивость энергосистемы региона. Чтобы тепловая станция набрала нагрузку, энергоблоку для подъема с нуля требуется 12-15 часов, гидроэлектростанции полную номинальную нагрузку готовы поднять в течение 30 секунд.
История строительства и развития Каскада Кубанских ГЭС
Каскад Кубанских ГЭС основан в 1967 году. Строительство этой уникальной гидросистемы комплексно решало водохозяйственные проблемы в интересах сельского хозяйства, промышленного, коммунально-бытового водоснабжения и энергетики в одном из наиболее сложных в водохозяйственном отношении районов России – бассейне Верхней Кубани.
Для решения проблемы острой нехватки электроэнергии 14 ноября 1955 года Совет министров СССР распоряжением 6693 утвердил проектное задание Министерства сельского хозяйства СССР на строительство первой очереди Кубань-Калаусской обводнительно-оросительной системы. Этим же распоряжением Министерству энергетики и электрификации СССР было поручено составить проектное задание на строительство гидроэлектростанций в головной части системы, что и послужило основой для начала строительства каскада гидроэлектростанций и создания дирекции строящихся Кубанских ГЭС.
Задолго до этого были построены три гидроэлектростанции на Невинномысском канале — Свистухинская ГЭС (1948 год), Сенгилеевская ГЭС (1954 год), Егорлыкская ГЭС (1962 год). А уже с 1957 г., по проекту института Гидропроект им. С. Я. Жука, началось строительство пяти гидроэлектростанций на Большом Ставропольском канале – ГЭС-1 и ГЭС-2 (1967 год), ГАЭС (1968 год), ГЭС-4 (1970 год), ГЭС-3(1971 год). Новотроицкая ГЭС была возведена по отдельному проекту в 1953 году. Егорлыкская ГЭС-2 в декабре 2010 года. 20 октября 1967 года, приказом 225 Министра энергетики и электрификации СССР дирекция строящихся Кубанских ГЭС преобразована в Каскад Кубанских ГЭС, который объединил 5 гидроэлектростанций (ГАЭС, ГЭС-1, ГЭС-2, ГЭС-3, ГЭС-4). 10 декабря 1973 года к Каскаду Кубанских ГЭС были присоединены Свистухинская, Сенгилеевская и Егорлыкская ГЭС. Новотроицкая ГЭС была присоединена к ККГЭС в 1994 г. 1 апреля 1972 года Каскад Кубанских ГЭС был передан в ведение районного энергетического управления «Ставропольэнерго». В декабре 2004 года в рамках реформирования российской электроэнергетики была создана Федеральная гидрогенерирующая компания — ОАО «ГидроОГК», в ее состав в октябре 2005 года вошли и ставропольские гидроэнергетики. С этого времени начался новый этап в развитии Каскада Кубанских ГЭС.
Объекты Каскада Кубанских ГЭС
Кубанское водохранилище. Большой Ставропольский канал берет свое начало от Головного водозабора Усть-Джегутинского водохранилища. Гидрохозяйство Каскада Кубанских ГЭС начинается с водохранилища «Кубанское», играющего роль гидроаккумулирующего сооружения. Его полезный объем — 475 миллионов кубометров воды. Протяженность плотины 7 километров, площадь зеркала составляет 50 квадратных километров. Береговая линия по периметру – 34,5 километров. Откачка воды из водохранилища длится с конца сентября до мая месяца. В летний период по Большому Ставропольскому каналу подается до 180 кубометров воды в секунду. Порядка 115 из них идет транзитом на орошение и обводнение засушливых земель, затем через каскад гидроэлектростанций возвращается в реку Кубань, 60-70 кубометров сбрасывается в водохранилище, которое при таком режиме наполняется до нормального подпорного уровня.
ГАЭС — гидроаккумулирующая станция, смонтированная в 1968 году, находится на 46 километре Большого Ставропольского канала в поселке Кавказский Прикубанского района Карачаево-Черкесской Республики. Она предназначена для подачи воды в магистральный канал из водохранилища в период работы агрегатов в насосном режиме и наполнения водохранилища в период работы агрегатов в генераторном режиме. Станция контактно-поплавкового типа, само здание находится в ложе водохранилища на 614 отметке, то есть турбинный зал расположен на пятнадцатиметровой глубине. При заполнении водохранилища 6 обратимых гидроагрегатов работают в генераторном режиме, при этом годовая выработка электроэнергии составляет до 12 миллионов кВтч. При сработке гидроагрегаты переходят в насосный режим для подачи воды из водохранилища в канал. При этом ГАЭС потребляет до 46 млн кВтч.
ГЭС-1 введена в строй в 1969 году, находится на Большом Ставропольском канале, недалеко от поселка Ударный Прикубанского района Карачаево-Черкесской Республики. Установленная мощность 37 МВт. Здесь установлены 2 гидроагрегата мощностью по 18,5 МВт каждый. Статический напор водяного столба – 52 метра. Режим работы – по водотоку. Надежность станции дополнена наличием холостого водосброса, который может пропускать до 95 кубометров воды в секунду.
ГЭС-2— самая мощная станция Каскада начала эксплуатироваться в 1967 году в поселке Ударный Прикубанского района Карачаево-Черкесской Республики. Ее режим работы — пиковый. Станция имеет бассейн суточного регулирования и выравнивающее водохранилище. Отсюда ведется управление всей группой Куршавских ГЭС. На станции установлены четыре гидроагрегата, мощностью по 46 МВт каждый. Годовая выработка электроэнергии – порядка 600 миллионов киловатт/часов. В период эксплуатации заменены все турбины, планируется обновление всего оборудования, выработавшего свой ресурс. Станция уникальна. С ее вводом в строй здесь было апробировано оборудование, впервые применявшееся в отечественной гидроэнергетике. Например, четыре железобетонных трубопровода, длина которых по 1750 метров каждый, а также водоприемники сифонного типа.
ГЭС-3 – самая мощная в группе Барсучковских ГЭС. Она находится на Барсучковском сбросном канале в поселке Каскадный Андроповского района Ставропольского края. На станции три гидроагрегата, напор воды составляет около 61 метра, что увеличивает установленную мощность станции до 87 МВт. Станция вырабатывает электроэнергию утром и вечером, в период максимума нагрузок, обеспечивая стабильность и устойчивость энергосистемы Ставропольского края и Северокавказского региона в целом.
ГЭС-4 – построена по одному проекту с ГЭС-3 и находится на Барсучковском сбросном канале в Кочубеевском районе Ставропольского края, неподалеку от города Невинномысска. Работает в пиковом режиме, также на ГЭС-4 установлены 3 гидроагрегата, но из-за меньшего напора воды — 58 метров, реальная мощность меньше 78 МВт. На станции, как и на ГЭС-3, со стороны верхнего бьефа сооружён бассейн суточного регулирования, со стороны нижнего бьефа – выравнивающее водохранилище.
Барсучковская МГЭС — Барсучковская малая ГЭС мощностью 5,25 МВт построена РусГидро вблизи г. Невинномысска Ставропольского края, на Большом Ставропольском канале. Станция ежегодно будет вырабатывать 24,7 млн кВт.ч экологически чистой, возобновляемой электроэнергии.
Строительство Барсучковской МГЭС было начато в 2018 году. Станция спроектирована институтом «Гидропроект», построена компаниями «ЧиркейГЭСстрой» и «Гидроремонт-ВКК». Стоимость проекта составила 1,55 млрд рублей.
По конструкции Барсучковская МГЭС является плотинной гидроэлектростанцией, использующей для создания напора плотину эксплуатируемого с 1960-х годов выравнивающего водохранилища Кубанской ГЭС-4, обеспечивающего водоснабжение Невинномысской ГРЭС. Энергия части стока канала, которая не использовалась для нужд водоснабжения, ранее просто пропускалась через водосброс.
Сооружения Барсучковской МГЭС включают в себя водоприемник и объединенные в единой железобетонной конструкции три турбинных водовода сечением 2,8×2,8 м. В здании ГЭС размещены три гидроагрегата горизонтальной компоновки мощностью по 1,75 МВт, каждый из них состоит из поворотно-лопастной гидротурбины с S-образной отсасывающей трубой и гидрогенератора. Выдача электроэнергии и мощности станции производится по вновь построенной линии электропередачи напряжением 35 кВ до распределительного устройства Кубанской ГЭС-4 и далее в энергосистему по существующим ЛЭП.
Свистухинская ГЭС располагается в русловой части Невинномысского канала в поселке Свистуха Кочубеевского района и является первенцем большой энергетики Ставрополья. Ее строительство началось до Великой Отечественной войны и было продолжено в 1943 году, после освобождения территории от немецко-фашистских захватчиков. Во время оккупации генераторы и турбины (шведского производства) были законсервированы и захоронены в глухой степи. Как только немцев прогнали со ставропольской земли, строительство возобновилось, и только в 1948 году Свистухинская ГЭС была введена в эксплуатацию. Установленная мощность — 12 МВт. Четыре гидроагрегата. Среднегодовая выработка электроэнергии — от 50 до 75 млн кВтчасов в зависимости от «водности» года.
Изначально здесь были смонтированы генераторы и турбины шведского производства. В 1998-2002 годах они были заменены на отечественные: гидротурбины Харьковского турбинного завода и генераторы завода Электросила г. Санкт-Петербурга. В 1991 году Министерством мелиорации земель сельского хозяйства было принято решение об увеличении пропускной способности Невинномысского канала с 75 до 135 кубометров воды в секунду. На Свистухинской ГЭС произведена реконструкция – построен новый холостой водосброс, пропускной способностью 135 кубометров в секунду.
Сенгилеевская ГЭС. Первая очередь была введена в 1953 году на Невинномысском канале в поселке Приозерный Шпаковского района Ставропольского края. Установленная мощность 15 МВт: два гидроагрегата по 4,5 МВт и один 6 МВт. Среднегодовая выработка электроэнергии — 83,4 миллиона киловатт-часов.
Егорлыкская ГЭС – введена в строй 1962 году в Шпаковском районе неподалеку от села Сенгилеевского. Установленная мощность станции — 30 МВт. В машинном зале ГЭС установлено два гидроагрегата по 15 МВт каждый. В 1998-2000 годах произошла замена гидротурбин. На гидрогенераторах была обновлена изоляция обмотки статора. Станция работает в «пиковом» режиме, холостого сброса нет. За счет наличия буферного бассейна вода подается в реку Егорлык равномерным расходом. Среднегодовая выработка – 73,6 миллионов кВтчасов.
Егорлыкская ГЭС-2 – Егорлыкская ГЭС-2 продолжительное время оставалась объектом-долгостроем. Активизация строительства началась в 2005 году, когда Каскад Кубанских ГЭС вошел в состав РусГидро. Строительство станции было завершено в декабре 2010 года. Установленная мощность Егорлыкской ГЭС-2 составляет 14,2 МВт, среднегодовая выработка 55 млн кВтч. Егорлыкская ГЭС-2 находится у поселка Левоегорлыкский Изобильненского района со стороны Буферного водохранилища Егорлыкской ГЭС-1, емкость которого составляет 2,5 млн м3. На станции установлены четыре гидроагрегата общей мощностью 14,2 МВт. В зависимости от водности ГЭС-2 сможет вырабатывать около 55 млн кВтч электроэнергии в год.
Новотроицкая ГЭС – конечная электростанция Каскада. Она находится недалеко от города Солнечнодольска Изобильненского района Ставропольского края. Это самая удаленная от центра управления и самая маломощная станция. Здесь установлены два гидроагрегата суммарной мощностью 3,6 МВт. Введена в строй в период строительства Невинномысского канала в 1953 году.
Кубанская ГАЭС
Кубанская ГАЭС — гидроаккумулирующая электростанция у пос. Водораздельный Прикубанского района Карачаево-Черкесии, на Большом Ставропольском канале.
Первая ГАЭС в СССР (введена в эксплуатацию в 1967 г.). Используется для сезонного регулирования воды в Большом Ставропольском канале, обеспечивая наполнение его водой в маловодный осенне-зимний период. Имеет оригинальную конструкцию — здание станции размещено на дне водохранилища. Входит в состав Каскада Кубанских ГЭС (группа Куршавских ГЭС), являясь его головной ступенью. Кубанская ГАЭС эксплуатируется филиалом ПАО «РусГидро» — «Каскад Кубанских ГЭС».
Проектное задание первой очереди Кубань-Калаусской системы (Большого Ставропольского канала) было утверждено в 1956 г. В проектном задании предполагалась самотечная система наполнения и сработки Кубанского водохранилища, однако в ходе дальнейших проработок было предложено изменить эту схему, сделав Кубанское водохранилище наливным, заполняемым и опорожняемым при помощи обратимой насосной станции (ГАЭС).
В ходе проектирования рассматривалось несколько вариантов размещения сооружений ГАЭС и их компоновки. Были проработаны варианты здания ГАЭС, совмещенного с холостым водосбросом, плавучего здания ГАЭС, здания ГАЭС без напорных трубопроводов, размещенного на берегу водохранилища в шахте. Принятый к реализации вариант был выбран по результатам технико-экономического сравнения и оценки удобства эксплуатации. Строительство Кубанской ГАЭС началось в 1961 г., первый гидроагрегат пущен 1 декабря 1968 г., последний — в 1969 г.
Кубанская ГАЭС используется для сезонного регулирования стока в Большом Ставропольском канале, с попутной выработкой электроэнергии. С мая по август ГАЭС работает в турбинном режиме, заполняя Кубанское водохранилище из канала и вырабатывая электроэнергию. За этот период через гидроагрегаты ГАЭС пропускается в среднем 292 млн м3 воды, еще 166 млн м3 проходит через водосброс. С сентября по апрель ГАЭС работает в насосном режиме, перекачивая воду из водохранилища в канал.
Кубанская ГАЭС является головной станцией в Каскаде Кубанских ГЭС. Обеспечивая сработку водохранилища в маловодный период, когда забор воды в Большой Ставропольский канал из р. Кубани резко снижается, ГАЭС обеспечивает выработку электроэнергии на нижележащих станциях каскада. Из Кубанского водохранилища по Кавминводскому групповому водоводу обеспечивается надежное водоснабжение г. Минеральные Воды, Железноводск, Ессентуки, Кисловодск, Пятигорск, Лермонтов и ряда других населенных пунктов. В настоящее время ведется модернизация Кубанской ГАЭС, предусматривающая полную замену устаревшего оборудования и ремонт основных сооружений.
Описание сооружений гидроузла
Конструктивно Кубанская ГАЭС представляет собой средненапорную деривационную гидроаккумулирующую электростанцию с подводным зданием ГАЭС. Верхним бьефом ГАЭС является Большой Ставропольский канал, нижним — Кубанское водохранилище. Сооружения ГАЭС включают в себя земляную плотину Кубанского водохранилища, подводящий канал, здание ГАЭС, напорные трубопроводы, водоприемник, отводящий канал водоприемника, холостой водосброс, шлюз-регулятор No 1 с отводящим каналом, распределительное устройство. Ряд сооружений станции унифицированы с сооружениями других ГЭС Каскада Кубанских ГЭС.
Плотина Кубанского водохранилища отсыпана из суглинков и глин, длина плотины — 6800,0 м, максимальная высота — 12,0 м. Холостой водосброс — консольного типа, служит для заполнения Кубанского водохранилища, а также для аварийного опорожнения головного участка Большого Ставропольского канала. Является одним из крупнейших в России сооружений такого типа — длина лотка водосброса составляет 190,0 м, расчетная пропускная способность — 180 м3/с.
В здании ГАЭС, расположенном на дне водохранилища, размещены шесть обратимых гидроагрегатов мощностью по 2,65/2,4 МВт. Гидроагрегаты оборудованы радиально-осевыми насос-турбинами, работающими при расчетном напоре 24,0 м. Перед турбинами расположены дисковые затворы. Со стороны верхнего бьефа подвод воды производится по двум железобетонным напорным трубопроводам, каждый из которых в районе здания ГАЭС переходит в развилку на три агрегата. Выдача электроэнергии в энергосистему производится с ОРУ 110 кВ. Среднегодовая выработка электроэнергии составляет 10,67 млн кВт⋅ч, потребление электроэнергии в насосном режиме — 46 млн кВт⋅ч.
РусГидро начало строительство нового здания Кубанской ГАЭС в Карачаево-Черкесии
РусГидро приступило к строительству нового здания Кубанской гидроаккумулирующей электростанции в Карачаево-Черкесии.
Об этом говорится в сообщении, опубликованном на сайте энергетической компании. Уточняется, что работы осуществляются в соответствии с программой комплексной модернизации гидроэлектростанций, в рамках которой запланирована замена половины парка турбин, генераторов и трансформаторов ГЭС и ГАЭС РусГидро.
Сообщается, что в настоящий момент на Кубанской ГАЭС уже отсыпана перемычка, отделяющая площадку строительства здания станции от водохранилища; ведется бетонирование ограждающих конструкций по периметру котлована, в котором будет построено новое здание.
РусГидро планирует полностью заменить все гидросиловое, гидромеханическое и электротехническое оборудование ГАЭС, введенной в эксплуатацию более 50 лет назад. Отмечается, что здание станции размещено на дне водохранилища и соединено с берегом мостом. «Это затрудняет его реконструкцию, в связи с чем проектная организация приняла решение о строительстве нового здания ГАЭС на берегу Кубанского водохранилища. В новом здании будут размещены шесть высокоэффективных обратимых гидроагрегатов, что позволит увеличить мощность станции в турбинном режиме до 18,9 МВт, в насосном режиме — до 19,44 МВт. Одновременно значительно возрастет выработка станцией электроэнергии в турбинном режиме и сократится потребление в насосном режиме», — поясняется в пресс-релизе.
Модернизацию гидроаккумулирующей электростанции планируется завершить в 2025 году.
Кубанская ГАЭС мощностью 15,9 МВт в турбинном режиме и 14,4 МВт в насосном режиме является головной электростанцией каскада Кубанских ГЭС. В летний паводковый период станция работает в турбинном режиме, заполняя Кубанское водохранилище водой из Большого Ставропольского канала. В зимний меженный период ГАЭС переключается в насосный и подает воду из водохранилища в канал, обеспечивая работу остальных девяти ГЭС каскада.
ПАО «РусГидро» — одно из крупнейших российских генерирующих предприятий по установленной мощности станций и третья в мире гидрогенерирующая компания, владеющая большинством гидроэлектростанций России.
Ранее «Эксперт» писал о том, что РусГидро приступает к строительству четвёртой ГЭС Нижне-Черекского каскада мощностью 23,4 МВт в Кабардино-Балкарской республике. Завершение проекта запланировано на 2024 год. Черекская малая ГЭС будет построена на реке Черек (бассейн реки Терек) в Урванском районе вблизи села Псыгансу и станет четвёртой ступенью крупнейшего энергетического комплекса — Нижне-Черекского каскада. Сегодня уже запущены три малые гидроэлектростанции — Кашхатау, Аушигерская и Зарагижская. Их общая мощность — 155,7 МВт.