Крупнейшая в стране Саяно-Шушенская ГЭС окончательно оправилась от катастрофической аварии 2009 года и запущена на полную мощность
section class="box-today"
Сюжеты
Энергетика:
Не расплескать мощность
Девятое сердце Богучанки
/section section class="tags"
Теги
Энергетика
Русский бизнес
Инвестиции
/section
Этот ноябрьский день для Саяно-Шушенской ГЭС стал историческим. Президент Владимир Путин из Владивостока дал команду по телемосту. Глава оператора гидрогенерации, компании «РусГидро», Евгений Дод и возглавлявший правительственную комиссию по восстановлению станции Игорь Сечин нажали на символическую кнопку. На экране монитора побежали, быстро сменяя другу друга, цифры растущей мощности гидроагрегата номер 2, единственного из десяти, который еще не был запущен после аварии 2009 года. Таким образом, полностью завершилось восстановление станции. Она снова заработала на полную мощность 6400 МВт — по этому показателю Саяно-Шушенская ГЭС вернулась на первое место в России и восьмое в мире (см. графики 1 и 2).
figure class="banner-right"
//var rnd = Math.floor((Math.random() * 2) + 1); var rnd = 0; if (rnd == 1) { (adsbygoogle = window.adsbygoogle []).push({}); document.getElementById("google_ads").style.display="block"; } else { }
figcaption class="cutline" Реклама /figcaption /figure
Пять лет потребовалось на восстановление станции, фактически произведена ее глубокая модернизация: от старой станции остались только бетонные конструкции, в которых теперь установлено современное оборудование.
Были полностью заменены все гидроагрегаты, срок их службы увеличен с 30 до 40 лет, максимальный КПД гидротурбины теперь составляет 96,6%. Новые турбины оснащены более эффективной системой технологических защит, действующих на автоматическую остановку агрегата.
Заменено все устаревшее сопутствующее оборудование, даже то, что не пострадало в аварии. Так, например, Саяно-Шушенская ГЭС получила новые генераторные выключатели, 16 силовых трансформаторов, современное распределительное устройство закрытого типа.
Восстановительные и модернизационные работы обошлись в 41 млрд рублей. Сумма внушительная. (Для сравнения: достройка и запуск в октябре 2012 года ангарского долгостроя, Богучанской ГЭС, которая пока на полную мощность 3000 МВт не вышла, обошлись примерно в 90 млрд рублей.) Но, как оказалось, это на 2 млрд меньше первоначальной сметы. Все инвестиции — из собственных средств «РусГидро».
Почему устали шпильки
17 августа 2009 года поделило историю станции на «до» и «после». В то утро, в девятом часу по местному времени, второй гидроагрегат оказался разрушен, сорван мощным потоком с места. Большие массы воды под высоким напором хлынули в машинный зал, быстро его затопив. Все десять гидроагрегатов станции при этом были повреждены. Три из них оказались разрушены полностью, три получили повреждения средней степени тяжести, еще четыре пострадали несильно. При аварии погибло 75 человек — и работники станции, и сотрудники ремонтных организаций. Работа ГЭС была полностью остановлена.
Занимавший в то время пост главы МЧС Сергей Шойгу заявил: «Авария уникальна. Ничего подобного в мировой практике не наблюдалось».
Как утверждают в «РусГидро», еще более тяжелых последствий удалось избежать благодаря грамотным действиям сотрудников станции, которые в условиях отсутствия электроснабжения вручную сбросили затворы, перекрыв тем самым доступ воде.
Сток Енисея после аварии пропускался через эксплуатационный водосброс, который не был рассчитан на работу зимой. Поэтому в зиму 2009–2010 годов он обледенел. Водяная пыль намерзала на конструкциях плотины, образуя ледяные горы. Пришлось даже проводить нетипичные для практики эксплуатации ГЭС работы по борьбе с льдом (см. фото).
Авария произошла из-за разрушения шпилек крепления крышки турбины гидроагрегата. А вот по поводу того, что послужило причиной их усталости, согласия среди экспертов нет.
В соответствии с актом проведенного Ростехнадзором технического расследования причин аварии, « вследствие многократного возникновения дополнительных нагрузок переменного характера на гидроагрегат, связанных с переходами через нерекомендованную зону, образовались и развились усталостные повреждения узлов крепления гидроагрегата, в том числе крышки турбины. Вызванные динамическими нагрузками разрушения шпилек привели к срыву крышки турбины и разгерметизации водоподводящего тракта гидроагрегата».
Однако заместитель генерального директора и технический директор «Силовых машин» Юрий Петреня полагает, что дело не в одних только шпильках — имело место нарушение условий эксплуатации станции (см. «На черной частоте» в №39 «Эксперта» за 2009 год). По его словам, еще в марте 2009 года, когда на станции проводился ремонт, все было в порядке, но уже к августу вибрация раскачала шпильки до появления усталостных разрушений.
Доктор технических наук Виктор Кудрявый , в свое время занимавший должности начальника департамента науки и техники РАО ЕЭС, главного инженера РАО ЕЭС, заместителя министра энергетики России, утверждает, что авария носит системный характер, ее корни уходят в 1981–1983 годы, во времена крайне тяжелых режимов работы второго гидроагрегата еще с временным рабочим колесом. Якобы в гидроагрегате изначально были конструкционные дефекты, которые полностью так и не смогли устранить, несмотря на ряд ремонтов. А усталостные разрушения накапливались постепенно.
В «РусГидро» этот вопрос официально не комментируют, пока идет судебный процесс.
А вот жители пристанционного поселка Черемушки оказались крайне недовольны результатом технической экспертизы и три недели назад, в конце октября, даже потребовали в открытом письме генеральному прокурору России провести повторное расследование причин аварии.
Занимавший в 2009 году пост главы Ростехнадзора Николай Кутьин уверял, что подобные аварии были и ранее. По его словам, точно такое же разрушение крышки турбины гидроагрегата произошло в 1983 году на Нурекской ГЭС в Таджикистане. Однако тогда обошлось без жертв, и надлежащих выводов из аварии не сделали.
На этот раз все иначе. Как указали в «РусГидро», в нормативные документы после аварии внесено более 100 изменений, направленных на повышение безопасности как Саяно-Шушенской ГЭС, так и всех гидроэлектростанций страны. Эти изменения касаются всего жизненного цикла ГЭС — проектирования, строительства, эксплуатации, ремонта и модернизации.
Возведение плотины началось еще в брежневские времена
Фото: ПРЕДОСТАВЛЕНО КОМПАНИЕЙ «РУСГИДРО»
Появилось требование обеспечения гарантированного резервного энергоснабжения станции, что должно исключить потерю электропитания критически важных систем ГЭС в аварийных ситуациях. Как правило, эта задача решается использованием автоматически включающихся автономных дизель-генераторных установок.
Требуется обеспечить сброс аварийно-ремонтных затворов не только с щита управления агрегатами в машинном зале, но и с центрального пульта управления.
Нужно обеспечить автоматическую и не зависящую от наличия электропитания систему остановки гидроагрегата при исчезновении напряжения в сети.
Появилось требование обязательной периодической диагностики шпилек крышки турбины ультразвуковым методом — для обнаружения возможных дефектов, а также требование внедрения устройств, предотвращающих самораскручивание шпилек. Инструментально контролировать состояние шпилек станут ежегодно, а раз в 20 лет и при каждом капитальном ремонте гидроагрегата шпильки будут менять.
Также необходимо внедрить технологическое телевидение, позволяющее минимизировать нахождение персонала на потенциально затопляемых отметках и вести постоянное наблюдение за сооружением и оборудованием. Внедряются на ГЭС и защищенные системы регистрации технологической информации («черные ящики»).
Стационарная система виброконтроля стала обязательным элементом диагностики гидросилового оборудования. Она интегрирована с системой автоматического управления, так что в случае превышения вибрацией допустимых пределов во избежание разрушений гидроагрегат будет останавливаться автоматически.
Выводы из случившегося в августе 2009 года этим, понятно, не ограничились. По итогам расследования причин аварии Следственным комитетом России в отношении ряда сотрудников Саяно-Шушенской ГЭС были выдвинуты обвинения в нарушении правил безопасности при ведении работ, повлекшем смерть более двух лиц и причинение крупного ущерба. В список обвиняемых попали бывший директор ГЭС Николай Неволько , главный инженер станции Андрей Митрофанов , его заместители Евгений Шерварли и Геннадий Никитенко , руководители СЛУЖБЫ мониторинга оборудования Саяно-Шушенской ГЭС Александр Матвиенко , Владимир Белобородов и Александр Клюкач . Фигуранты дела находятся под подпиской о невыезде, за исключением арестованных в сентябре за нарушение режима Николая Неволько и Евгения Шерварли.
С октября прошлого года идет судебный процесс, который пока ни к чему не привел. Срок давности по делу истекает 17 августа 2015 года.
«РусГидро» направила 185 млн рублей на программу социальной помощи пострадавшим и членам семей погибших в аварии. Еще 1,3 млрд рублей были направлены на программу комплексного развития социальной инфраструктуры поселка Черемушки.
Великое обновление
Ввиду исключительной важности Саяно-Шушенской ГЭС для энергосистемы Сибирского региона, да и всей страны в целом к восстановлению станции приступили немедленно. Была сформирована даже правительственная комиссия во главе с Игорем Сечиным, курировавшая программу восстановления.
Работы проходили в три этапа.
На первом отремонтировали и пустили в работу четыре наименее пострадавших гидроагрегата. Первым был пущен гидроагрегат номер 6. На момент аварии он не работал — находился на ремонте, — поэтому получил наименьшие повреждения, и его смогли запустить уже 24 февраля 2010 года. Гидроагрегат номер 5 во время аварии был отключен автоматикой — единственный из девяти работавших. Он тоже получил относительно малые повреждения и был запущен 22 марта 2010 года. До конца года были пущены гидроагрегат номер 4 (2 августа) и номер 3 (25 декабря). Итого, к концу года станция смогла выдавать в энергосистему 2560 МВт мощностей.
Начавшийся в 2011 году второй этап представлял собой комплексную реконструкцию станции.
Еще в ноябре 2009 года «РусГидро» заключила с «Силовыми машинами» контракт на поставку за 11,7 млрд рублей новых гидроагрегатов для Саяно-Шушенской ГЭС. Машины были доставлены за 5900 км из Петербурга в Хакассию — уникальная транспортная операция. Действительно, рабочие колеса турбин весят 145 тонн, не так-то просто такое отвезти. Однако отвезли: по Северному морскому пути, далее вверх по Енисею, через судоподъемник Красноярской ГЭС до Майнской ГЭС (контррегулирующего «партнера» Саяно-Шушенской, чуть ниже ее по течению), откуда автотранспортом доставили на станцию.
Во время восстановительных работ и реконструкции после аварии были заменены все гидроагрегаты Саяно- Шушенской ГЭС
Фото: ПРЕДОСТАВЛЕНО КОМПАНИЕЙ «РУСГИДРО»
И на месте старых сильно разрушенных гидроагрегатов были смонтированы новые. Первый, он же гидроагрегат номер 1, был запущен 19 декабря 2011 года. Далее, 15 марта 2012 года последовал пуск гидроагрегата номер 7, 12 июня — гидроагрегата номер 8, 1 декабря — гидроагрегата номер 9. На следующий год, 14 марта 2013-го, заработал гидроагрегат номер 10.
Итого — 3200 МВт новых мощностей. Это позволило «выключить» восстановленные старые гидроагрегаты и приступить к их замене на новые машины. Что и было проделано на третьем этапе. 15 июня 2013 года был пущен новый гидроагрегат номер 6, 20 ноября — гидроагрегат номер 5, 31 марта 2014 года — гидроагрегат номер 4, и, наконец,30 июня этого года — гидроагрегат номер 3.
Оставался последний гидроагрегат, номер 2, тот самый, где и произошла авария. 12 ноября он был торжественно запущен, станция вышла на полную мощность.
В ходе реконструкции было заменено и другое оборудование, даже не пострадавшее при аварии. В центральном пульте управления станцией вместо традиционного щита сигнализации была установлена современная видеостена. Как отмечают в «РусГидро», это единственное оборудование подобного типа, установленное на ГЭС в России.
Все, но не сразу
Сибирская энергосистема, или вторая ценовая зона, протянувшаяся восточнее Тюменской области до Дальнего Востока, на начало этого года располагала 49,2 ГВт установленных мощностей по электрогенерации. Из них 49,3% приходилось на гидрогенерацию. Это очень высокий показатель, в среднем по России роль гидрогенерации заметно меньше (см. график 3).
Львиная доля сибирской гидрогенерации приходится на несколько крупнейших ГЭС енисейского и ангарского каскадов. Территориально это Красноярский край, Иркутская область и Хакассия. В частности, ввод в этом году трех гидроагрегатов на Саяно-Шушенской ГЭС увеличивает установленные мощности региона по сравнению с началом года на 1920 МВт, при этом на Саяно-Шушенскую ГЭС в полном ее сборе будет приходиться 12,5% всех сибирских энергомощностей.
Неудивительно, что аварийное выпадение таких крупных мощностей в 2009 году стало для Сибири апокалипсисом регионального масштаба. И хотя серьезных перебоев с энергией благодаря профессиональной работе сетевиков удалось избежать, хотя через восемь часов после аварии все ограничения были сняты за счет переброски электроэнергии из других регионов, на цене это сказалось. Ведь цены в первой («европейско-тюменской») ценовой зоне традиционно выше за счет иной структуры генерации, преобладания более дорогих тепловых мощностей. Цены на балансирующем рынке электроэнергии сразу после аварии подскочили в пять раз. Тариф для населения в Хакассии вырос на 21,5%. Сильнее, чем планировалось, увеличились тарифы для промышленных потребителей
Во время восстановительных работ и реконструкции после аварии были заменены все гидроагрегаты Саяно- Шушенской ГЭС
Фото: ПРЕДОСТАВЛЕНО КОМПАНИЕЙ «РУСГИДРО»
Важно отметить также, что сибирская энергосистема в целом энергодефицитна (см. график 4). Несмотря на наличие дешевой гидроэнергии на востоке, Западная Сибирь — практически эталонный пример энергодефицтного региона. По оценкам энергетиков, потребители Западной Сибири ежегодно переплачивают до 15 млрд рублей из-за ограничения доступа к энергии восточносибирских ГЭС.
Это хорошо видно еще и по тому, что для зоны сложился весьма высокий уровень стоимости мегаватта по конкурентному отбору мощностей (см. график 5): системный оператор смирялся с существованием «дорогих», неэффективных генерирующих мощностей.
Таким образом, возвращение в энергосистему мощностей Саяно-Шушенской ГЭС здесь будет очень кстати. Примем во внимание, что фактически новые гидроагрегаты станции могут выдавать единичную мощность до 720 МВт. То есть вся станция в теории может иметь мощность до 7200 МВт, а это еще 800 МВт дополнительных дешевых генерирующих мощностей для сибирской энергосистемы. Да, говорят в «РусГидро», увеличение мощности станции технически возможно, но требует проведения дополнительных работ по перемаркировке оборудования и его дополнительной сертификации у системного оператора. А пока номинальная мощность станции только 6400 МВт. Но будем иметь этот резерв роста в виду.
Так же, как и готовящийся выход на полную мощность Богучанской ГЭС. Изначально предполагалось, что Богучанку пустят в один день с Саяно-Шушенской ГЭС. Однако от этих планов пришлось отказаться виду маловодности Ангары в этом году. В «РусГидро» обещают, что до конца года станция все же выйдет на полную мощность.
В совокупности это, как полагает заместитель руководителя департамента исследований ТЭК Института проблем естественных монополий Евгений Рудаков , может повлиять на цены на электроэнергию, должно привести к некоторому их снижению во второй ценовой зоне.
Однако эффект дешевой энергии Сибирь получит не сразу. Сегодня дешевая энергия, вырабатываемая Приангарье и верхнем Енисее, там и заперта, не имея возможности вырваться на запад.
Так, Саяно-Шушенская ГЭС даже в лучшие свои времена, до аварии 2009 года, реально выдавала мощность не более 4,5 ГВт. Больше было невозможно подать в энергосистему из-за сетевых ограничений.
От станции, объясняют в «РусГидро», отходят четыре высоковольтные (по 500 кВ) линии, и их в принципе хватило бы для передачи всей мощности. Но вот сети за пределами ближнего окружения ГЭС слишком слабы. Нужно усиливать сетевое хозяйство сибирской энергосистемы, повышать ее надежность.
«Россети» уже ведут работы в данном направлении. Как полагают в «РусГидро», в течение ближайших трех-четырех лет проблема будет полностью решена. Вряд ли одним рывком. Скорее будет постепенное, шагами по 200–300 МВт, наращивание востребованности мощностей. Тогда же, по снятии сетевых ограничений, станет реальным и официальное оформление возможного расширения мощности станции до величин, больших, чем 6400 МВт.