Стратегия строительства новых ГЭС нуждается в пересмотре

Наша страна несет колоссальные материальные потери по выработке электроэнергии и мощности на действующих ГЭС, по содержанию резерва мощности в энергосистемах, по расходам на ликвидацию последствий наводнений. Пересмотр системы гидрологической безопасности может позволить выработать на действующих ГЭС Восточной Сибири дополнительно до 10 ГВт мощности для ЕЭС страны:

Наши ученые, как правило, обходят стороной гидрологические проблемы. После аварии 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС эта проблема обязана была стать на первом месте, поскольку нагрузки создаются на площадях водосбора, а все остальное – следствие этих нагрузок. Половодье начинает формироваться с осени предыдущего года и сравнительный анализ или как принято считать сегодня – мониторинг на площади водосбора должен осуществляться непрерывно на основе новейших технологий. Расход притока воды в створе Саяно-Шушенского гидроузла может в течение года изменяться в 100 раз в половодье и в 65 раз в трудно прогнозируемый дождевой паводок.

Вот почему важнейшими параметрами регулирования стока воды на Енисее является расчетное время половодья обеспеченностью 0,01% + ? и вероятная кумуляция (скопление максимально большого объема воды на площади водосбора в этом ограниченном временном интервале), то есть наиболее опасная для гидротехнического сооружения часть объема воды в половодье или дождевой паводок.

В основу расчета гидрологической безопасности гидроузла должна быть положена вероятность формирования максимального расхода и объема притока воды в водохранилище в течение конкретного минимального периода времени, не привязанному к календарю и соответствующего только данному створу реки. Конкретная дата прихода такого события неизвестна, но этот минимальный период времени однозначно определяется при последовательной схеме регулирования и становится основным ориентиром для заблаговременного начала холостого сброса воды, то есть использования основного резерва безопасности, заложенного в самой расчетной схеме.

Гарантия гидрологической безопасности не может быть обеспечена, если в расчете не соблюден баланс максимальных расчетных объема и расхода притока воды, аккумуляции и сброса воды без участия турбин ГЭС. Одновременная работа всех турбин ГЭС с максимальной нагрузкой должна рассматриваться в качестве резерва гидрологической безопасности.

Если энергосистема и энергоемкие предприятия, а с ними и ГЭС не стали по каким-либо причинам работать, то гидрологическая безопасность на реке все равно обязана обеспечиваться, в том числе должны гарантироваться санитарный и судоходный попуски при любом уровне заполнения объема водохранилища.

Водосбросы (их должно быть два: поверхностный и с глубинным водозабором) должны быть рассчитаны с некоторым запасом на пропуск максимального расчетного сбросного расхода и запитаны от независимого энергетического источника, а нижний бьеф обязан быть обустроен на пропуск этого максимального расчетного сбросного расхода в половодья и дождевые паводки.

Кратковременная одновременная работа всех турбин ГЭС необходима, прежде всего, для снижения нагрузки на водосбросы и для не превышения максимального сбросного расхода воды в нижний бьеф при срезке пика трансформированного (сниженного) в объеме водохранилища максимального расхода притока воды, но в расчет гидрологической безопасности она не должна включаться.

Для всего этого необходимо переустройство электрических схем энергосистем и ЕЭС в целом и переустройство схем выдачи мощности ГЭС так, чтобы вся установленная мощность ГЭС могла быть выдана в энергосистему и эта выдача не зависела от работы энергоемких производств. И не просто выдана в энергосистему, а гарантированно выдана даже в случае вывода в ремонт или аварии на одной из отходящих от ГЭС линий электропередачи, то есть по критерию n – 1 (а еще лучше по критерию n – 2 как для АЭС).

Сегодня у нас повсеместно используется заблаговременное начало холостого сброса воды (параллельная схема регулирования), холостые сбросы воды выполняются даже в маловодные годы именно благодаря этой схеме регулирования, на основе которой выполняются как первоначальные расчеты гидрологической безопасности так и последующие перерасчеты.

Пока в России многоводные годы не наблюдались и, скорее всего, поэтому пока всех устраивает такое положение, хотя страна несет колоссальные материальные потери по выработке электроэнергии и мощности на действующих ГЭС, по содержанию резерва мощности в энергосистемах, по расходам на ликвидацию последствий наводнений и др. Ведь гидрологическая безопасность обеспечивается исключительно за счет астрономически высоких объемов холостых сбросов воды. Но хуже всего то, что к такой расточительности привыкли и считают ее нормой.

Только строительство водохранилищ без ГЭС и схем выдачи мощности ГЭС для улавливания воды в половодья и дождевые паводки на реках, текущих с Саянских гор, может позволить выработать на действующих ГЭС Восточной Сибири дополнительно до 10 ГВт мощности для ЕЭС страны.

Более того и хуже всего, что компенсация расчетных параметров, сниженных в результате аварий на Саяно-Шушенской плотине, водосбросе, происходит тоже за счет увеличения холостого сброса воды, что гораздо опасней и вполне может привести к катастрофе на Енисее.

Еще раз призываю ученых обратить особое внимание на проблему гидрологической безопасности на Енисее и других реках России.

Владимир Иннокентьевич Бабкин,
ветеран труда и энергетики, участник создания и эксплуатации всех гидроузлов на Енисее с 1962 по 2001 год,
специально для "Плотина.Нет!"