Содержание
ГЭС – это гидроэлектростанция, преобразующая энергию водного потока в электрическую. Поток воды, падая на лопасти, вращает турбины, которые, в свою очередь, приводят в движение генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую. Гидроэлектростанции сооружаются на руслах рек, при этом обычно строятся плотины и водохранилища.

Принцип работы
Основа работы ГЭС – это энергия падающей воды. Из-за разности уровней речная вода образует непрерывный поток от истока к устью. Плотина – неотъемлемая часть практически всех гидроэлектростанций, перекрывает движение воды в русле реки. Перед плотиной образуется водохранилище, создавая значительную разницу уровня воды до и после нее.
Верхний и нижний уровень воды называют бьефом, а разницу между ними — высотой падения или напором. Принцип работы достаточно прост. На нижнем бьефе устанавливается турбина, на лопасти которой направляется поток с верхнего бьефа. Падающий поток воды приводит в движение турбину, а она через механическую связь вращает ротор электрического генератора. Чем больше напор и количество воды, проходящее через турбины, тем выше мощность гидроэлектростанции. Коэффициент полезного действия составляет около 85%.

Особенности
Существует три фактора эффективного производства энергии на гидроэлектростанциях:
- Круглогодичная гарантированная водообеспеченность.
- Благоприятствующий рельеф. Наличие каньонов и перепадов способствуют гидростроительству.
- Больший уклон реки.
Эксплуатация гидроэлектростанция имеет несколько, в том числе сравнительных особенностей:
- Себестоимость производимой электроэнергии существенно меньше, чем на других видах электростанций.
- Возобновляемый источник энергии.
- В зависимости от количества энергии, которое должна производить ГЭС, ее генераторы можно быстро включать и выключать.
- По сравнению с другими видами электростанций ГЭС намного меньше влияет на воздушную среду.
- В основном ГЭС — это удаленные от потребителей объекты.
- Строительство гидроэлектростанций очень капиталоемкое.
- Водохранилища занимают большие территории.
- Строительство плотин и устройство водохранилищ перекрывает многим видам рыб пути к нерестилищам, что кардинально меняет характер рыбного хозяйства. Но при этом в самом водохранилище устраиваются рыбоводческие хозяйства, увеличиваются запасы рыбы.

Гидроэлектростанции разделяют по характеру возведенных сооружений:
- Приплотинные ГЭС – это самые распространенные в мире станции, в которых напор создается плотиной. Строятся на реках с преимущественно небольшим уклоном. Для создания большого напора под водохранилища затопляются значительные территории.
- Деривационные – станции, сооружаемые на горных реках с большим уклоном. Нужный напор создается в обходных (деривационных) каналах при сравнительно малом расходе воды. Часть потока реки через водозабор направляется в трубопровод, в котором создается напор, что приводит в движение турбину.
- Гидроаккумулирующие станции. Они помогают справиться энергосистеме с пиковыми нагрузками. Гидроагрегаты таких станций способны работать в насосном и генераторном режиме. Состоят из двух водохранилищ в разных уровнях, соединенных трубопроводом с гидроагрегатом внутри. При высоких нагрузках вода сбрасывается из верхнего водохранилища в более низкое, при этом происходит вращение турбины и вырабатывается электричество. При низком спросе вода перекачивается назад из низкого хранилища в более высокое.

Гидроэнергетика России
На сегодняшний день в России суммарно вырабатывается более 100 МВт электроэнергии на 102 гидроэлектростанциях. Общая мощность всех гидроагрегатов ГЭС России составляет порядка 45 млн кВт, что соответствует пятому месту в мире. Доля ГЭС в общем количестве вырабатываемой электроэнергии в России составляет 21 % — 165 млрд кВт*ч/год, что также соответствует 5 месту в мире. По количеству потенциальных гидроэнергоресурсов Россия стоит на втором месте после Китая с показателем 852 млрд кВт*ч, но при этом степень их освоения составляет лишь 20%, что существенно ниже, чем практически у всех стран мира, в том числе развивающихся. Для освоения гидропотенциала и развития российской энергетики в 2004 году была создана Федеральная программа по обеспечению надежной эксплуатации функционирующих гидроэлектростанций, завершение действующих строек, проектирование и возведение новых станций.
Список крупнейших ГЭС России
- Красноярская ГЭС — г. Дивногорск, на реке Енисей.
- Братская ГЭС — г. Братск, р. Ангара.
- Усть-Илимская — г. Усть-Илимск, р. Ангара.
- Саяно-Шушенская ГЭС — г. Саяногорск.
- Богучанская ГЭС — на реке. Ангара.
- Жигулёвская ГЭС — г. Жигулевск, р. Волга.
- Волжская ГЭС — г. Волжский, Волгоградская обл, река Волга.
- Чебоксарская — г. Новочебоксарск, река Волга.
- Бурейская ГЭС — пос. Талакан, река Бурея.
- Нижнекамская ГЭС — Челны, р. Кама.
- Воткинская — г. Чайковский, р. Кама.
- Чиркейская — река. Сулак.
- Загорская ГАЭС — река. Кунья.
- Зейская — г. Зея, р. Зея.
- Саратовская ГЭС — река. Волга.

Волжская ГЭС
В прошлом Сталинградская и Волгоградская ГЭС, а ныне «Волжская», расположенная в одноименном городе Волжский на реке Волга, средненапорная станция руслового типа. На сегодняшний день считается крупнейшей гидроэлектростанцией в Европе. Количество гидроагрегатов – 22, электрическая мощность – 2592,5 МВт, среднегодовое количество вырабатываемой электроэнергии 11,1 млрд кВт*ч. Пропускная способность гидроузла – 25000 м3/с. Большая часть вырабатываемой электроэнергии поставляется местным потребителям.
Возведение ГЭС стартовало в 1950 году. Пуск первого гидроагрегата был осуществлен в декабре 1958. В полном объеме Волжская гидроэлектростанция заработала в сентябре 1961 года. Ввод в эксплуатацию сыграл важнейшую роль в объединении значимых энергосистем Поволжья, Центра, Юга и энергоснабжения Нижнего Поволжья и Донбасса. Уже в 2000-х годах было произведено несколько модернизаций, что позволило увеличить общую мощность станции. Кроме производства электроэнергии Волжская ГЭС используется для орошения засушливых земельных массивов Заволжья. На сооружениях гидроузла устроены автодорожные и железнодорожные переходы через Волгу, обеспечивающие связь районов Поволжья между собой.
Дата публикации: 30 января 2019
На огромной территории России расположено большое количество крупных рек, которые являются потенциальным источником энергии. Поэтому в советское время велось активное строительство гидроэлектростанций, включая приливные, которое продолжается и по сей день.
Всего в нашей стране, которая является сейчас одним из мировых лидеров в производстве гидроэнергии, насчитывается четырнадцать станций мощностью свыше гигаватта, а чуть менее мощных ГЭС в России насчитывается более ста пятидесяти — это станции мощностью от мегаватта.
Самые крупные ГЭС в России: список
10 крупнейших ГЭС России в порядке убывания мощности.
- Саяно-Шушенская.
- Красноярская.
- Братская.
- Усть-Илимская.
- Богучанская.
- Волжская.
- Жигулевская.
- Бурейская.
- Саратовская.
- Чебоксарская.
Подавляющее большинство крупнейших российских ГЭС было возведено с 60-х по 80-е годы прошлого века. Исключением является лишь Богучанская гидроэлектростанция, которая была запущена в 2014 году и заняла почетное пятое место в рейтинге.
Кроме того, в число крупнейших по мощности ГЭС России — свыше гигаватта производимой электроэнергии — входят Зейская, Нижнекамская, Воткинская и Чиркейская станции.
Ангарский каскад
На крупнейших реках страны построены комплексы гидроэлектростанций, размещенных одна за другой и представляющих собой единую гидротехническую систему. Крупнейший из таких комплексов — Ангарский каскад, в состав которого входят три станции из первой десятки. Суммарная мощность станций комплекса составляет 12,014 гигаватт, и за год они вырабатывают такое количество электроэнергии, которое покрывает 6 % от общего потребления по стране.
Первая ступень — Иркутская гидроэлектростанция (0,662 гигаватта), перегородившая Ангару в 1950–1959 годах. Получившееся в итоге водохранилище подняло уровень Байкала примерно на метр.
Ниже расположена Братская гидроэлектростанция (4,5 гигаватта), которая лидирует по среднегодовой выработке электроэнергии в стране. Ее строительство длилось с 1954 по 1966 год. Братское водохранилище является одним из самых больших в мире.

Усть-Илимская электростанция (3,84 гигаватта) — третья ступень — строилась с 1963 по 1980 год.

Богучанская гидроэлектростанция (2,9 гигаватта) у города Кодинска в Красноярском крае на текущий момент представляет собой нижнюю ступень Ангарского каскада. Она строилась с 1974-го и была введена в эксплуатацию только в 2014 году. Это самое длительное строительство в истории страны. Возведение Богучанской ГЭС вызвало негативную реакцию международных природоохранных организаций.

Однако в дальнейшем планируется строительство еще трех ступеней каскада: Нижнебогучанской гидроэлектростанции мощностью 660 МВт, Мотыгинской гидроэлектростанции мощностью 1 145 МВт и Стрелковской гидроэлектростанции мощностью 920 МВт. Все три станции пока находятся лишь в стадии проектирования. Автор проектов всех действующих и будущих ГЭС Ангары — институт «Гидропроект».
Енисейский каскад
Комплекс на реке Енисей — одной из самых длинных и полноводных в мире — состоит из трех станций, две из которых возглавляют первую десятку крупнейших гидроэлектростанций (ГЭС) в России. Первую его ступень создает Саяно-Шушенская гидроэлектростанция, а последнюю — Красноярская (6 гигаватт). Между ними расположена Майнская ГЭС (321 мегаватт). Ее строительство было начато в 1978 году, а завершено в 1987-м, однако официальная эксплуатация отсчитывается с 2000 года. Все электростанции Енисейского каскада спроектированы институтом «Ленгидропроект».
Саяно-Шушенская гидроэлектростанция
Самая большая ГЭС в России (6,4 гигаватта) начала строиться в 1963 году, а полностью закончена — в 2000-м. Огромная плотина перегородила Енисей в Восточных Саянах.

Станция является еще и самой высокой ГЭС в России. Высота ее плотины составляет 242 метра, а длина — больше километра. Эта махина имеет арочную конструкцию, благодаря которой она может удерживать напор воды. Часть нагрузки берут на себя скалы, на которые опирается плотина.
Несмотря на уникальное и талантливое инженерное решение, масштабы сооружения таковы, что критические ситуации неоднократно возникали еще во время строительства. Плотина шла трещинами, разрушались прилегающие гидротехнические сооружения. А в 2009 году здесь произошла крупнейшая в истории отечественной гидроэнергетики катастрофа, в результате которой погибли 75 человек. В 2011 году неподалеку от станции случилось 8-бальное землетрясение, однако на этот раз ГЭС выстояла.
Почему крупнейшие ГЭС России построены в Сибири
В советское время, когда строились крупнейшие гидроэлектростанции, стратегический расчет предполагал бурное развитие промышленности, для которой требуется электроэнергия. И действительно, эти станции обслуживают в первую очередь крупнейшие предприятия, в то время как отопление и горячее водоснабжение населения прилегающих регионов осуществляется за счет котельных, в том числе угольных.
Кроме того, любая крупная ГЭС, в отличие от малых, предполагает затопление значительных территорий, и где, как не на относительно безлюдных сибирских просторах, это можно сделать с наименьшими потерями!
Крупнейшая ГЭС Дальнего Востока
Поскольку отдаленные регионы Советского Союза остро нуждались в электроэнергии, проектно-исследовательские работы по строительству гидроэлектростанции на Дальнем Востоке проводились еще в 30-х годах прошлого века. Выбрана была река Бурея — левый приток Амура. Получившееся в итоге водохранилище затопило лишь территорию нескольких рабочих поселков, жители которых были переселены.
Само строительство началось в 1976 году, но сильно затянулось, так что станция была введена в строй в 2002 году, а окончательная готовность отсчитывается с 2014-го.
Бурейская ГЭС (2,01 гигаватта) перегородила горную реку колоссальной плотиной высотой 140 метров.

Крупнейшие станции ГЭС в России на реке Волге
Кроме сибирских рек, важное значение для гидроэнергетики страны имеет великая русская река. На ней в 60-е — 80-е годы было построено четыре из десяти самых крупных ГЭС России.
Волжская гидроэлектростанция (2,671 гигаватта) — крупнейшая в Европе. Возведена севернее Волгограда.

Жигулевская гидроэлектростанция (2,467 гигаватта) находится неподалеку от Тольятти.

Саратовская гидроэлектростанция (1,404 гигаватта) расположена у города Балаково.

Чебоксарская гидроэлектростанция (1,374 гигаватта) перегородила Волгу в Чувашии.

Строительство мощных электростанций, использующих энергию рек, в свое время было большим и серьезным шагом с точки зрения не только экономики, но и экологии. Такой способ получения энергии позволяет экономить твердое топливо и нефтепродукты и сохраняет атмосферу от загрязнения. Однако он связан с затоплением полезных территорий и другими экологическими проблемами, что вызывает справедливую критику природоохранных организаций.
Вот мы СССР ругаем (часто за дело), но все грандиозные стройки были построены в то время, да и качество работ было на порядок выше. Оказалось, что наше правительство соизволило построить только 1 ГЭС. На Красноярской я бывал, грандиозное зрелище!
Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.
Аварии, подобной нынешней, не было ни на одной из российских ГЭС. Всего на территории страны работает 102 гидроэлектростанции мощностью свыше 100 МВт. "Власть" рассказывает о десяти самых больших и мощных.
Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего мощностью 6721 МВт расположена на реке Енисей в Хакасии. Строительство началось 12 сентября 1968 года, последний гидроагрегат введен в строй 25 декабря 1985 года. Бетонная арочно-гравитационная плотина имеет высоту 245 м и длину 1074 м. В 2008 году выработка электроэнергии с учетом производительности входящей в комплекс Майнской ГЭС составила 19,9 млрд кВт ч. 75% вырабатываемой энергии потребляет Саянский алюминиевый завод. В 1998 году в прогнозе МЧС была названа потенциально опасным объектом из-за рискованных изменений конструкции. Принадлежит ОАО "Русгидро".
Красноярская ГЭС мощностью 6000 МВт расположена в 40 км от Красноярска вверх по течению Енисея. Строительство началось 8 августа 1959 года, закончилось в 1972 году. На гравитационной плотине (общая длина составляет 1072,5 м, максимальная высота — 128 м) установлен единственный в России судоподъемник, позволяющий судам проходить через плотину. В среднем в год вырабатывает 20,4 млрд кВт ч электроэнергии. Основной потребитель — Красноярский алюминиевый завод. К 1995 году степень износа гидроагрегатов Красноярской ГЭС приблизилась к 50%, после чего было принято решение о модернизации станции. Принадлежит компании En+ Group Олега Дерипаски.
Братская ГЭС имени 50-летия Великого Октября мощностью 4500 МВт перекрывает реку Ангару в районе города Братска (Иркутская область). Строительство, начатое 21 декабря 1954 года, было объявлено ударной комсомольской стройкой. В 1967 году Госкомиссия приняла ГЭС с оценкой "отлично". Поэт Евгений Евтушенко посвятил станции поэму "Братская ГЭС". Плотина гравитационного типа имеет длину 924 м и максимальную высоту 124,5 м. Большую часть вырабатываемой электроэнергии (22,6 млрд кВт ч в год) потребляет Братский алюминиевый завод. В 2006 году на ГЭС начата замена старых рабочих колес гидротурбин. Принадлежит ОАО "Иркутскэнерго", 40% акций которого у государства, другим крупным пакетом акций в интересах En+ Group управляет энергокомпания "Евросибэнерго".
Усть-Илимская ГЭС (мощность — 3840 МВт) представляет собой бетонную гравитационную плотину длиной 1475 м и высотой 105 м, перекрывающую Ангару в районе Усть-Илимска (Иркутская область). Строительство началось в 1963 году, последний агрегат станции был включен в сеть в конце марта 1979 года. Всего на станции установлено 16 гидроагрегатов, дающих 20,7 кВт ч электроэнергии в год. Основные потребители — Братский алюминиевый завод, Иркутский алюминиевый завод, Иркутский авиастроительный завод. Принадлежит ОАО "Иркутскэнерго".
Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС мощностью 2551 МВт является крупнейшей гидроэлектростанцией Европы. Станция, состоящая из бетонной водосливной и земляной намывной плотин, расположена на Волге в Волгоградской области. Общая длина плотин — 3974 м, максимальная высота — 47 м. На строительстве станции, начатом 22 августа 1953 года, трудились 26 тыс. заключенных Ахтубинского исправительно-трудового лагеря. В эксплуатацию ГЭС была принята правительственной комиссией 10 сентября 1961 года. Выработка электроэнергии за 2008 год составила 11,8 млрд кВт ч. ГЭС связана с объединенными энергосистемами центра и юга. В 2002 году зафиксирован износ оборудования ГЭС порядка 85%, к концу 2007 года на ней была произведена реконструкция десяти гидроагрегатов. Является филиалом "Русгидро".
Жигулевская ГЭС им. В. И. Ленина мощностью 2320 МВт стоит на Волге недалеко от города Тольятти (Самарская область). Станция строилась в 1951-1957 годах, к работам привлекались заключенные ГУЛАГа. Состоит из двух плотин — бетонной водосбросной и намывной земляной общей длиной 3780 м и максимальной высотой 52 м. Произвела в 2008 году 10,7 млрд кВт ч электроэнергии. Подключена к объединенным энергосистемам центра, Урала и Средней Волги. В 2003 году, когда степень износа ГЭС превысила 90%, было принято решение начать реконструкцию 6 из 16 гидротурбин. Четыре уже отремонтированы. Входит в "Русгидро".
Чебоксарская ГЭС мощностью 1370 МВт перекрывает Волгу у города Новочебоксарска (Чувашия). Строительство началось в 1950 году, закончилось в 1957 году. Станция состоит из двух плотин — водосбросной бетонной и намывной земляной длиной 4335 м. Максимальная высота — 52 м. В 2008 году было произведено 10,7 млрд кВт ч электроэнергии. Предназначена для покрытия пиковой части графика нагрузки энергосистем Нижегородской области, Республики Марий Эл и Чувашии. Износ оборудования в настоящий момент превысил 40%. Входит в "Русгидро".
Саратовская ГЭС мощностью 1360 МВт, расположенная на Волге у города Балаково, является седьмой ступенью Волжско-Камского каскада гидроэлектростанций. Строительство ГЭС велось с 1956 по 1971 год. Является гидроэлектростанцией руслового типа длиной 2480 м и высотой 40 м. В 2008 году ГЭС выработала 5,7 млрд кВт ч электроэнергии. Соединена с энергосистемами центра и Поволжья. Износ основного оборудования составляет 71%. В настоящее время проводятся капитальный ремонт и модернизация гидроагрегатов ГЭС. Входит в "Русгидро".
Зейская ГЭС мощностью 1330 МВт находится на реке Зее в Амурской области. Построена в 1964-1985 годах. Тип плотины — бетонная массивно-контрфорсная. Максимальная высота — 115,5 м, длина — 1284 м. Вырабатывает 4,1 млрд кВт ч электроэнергии в год. Износ оборудования не превышает 65%. Питает 26,8% объединенной энергосистемы Дальнего Востока. Летом 2006 года после сброса воды ГЭС оказались подтоплены 42 дома в селе Овсянка, ущерб составил около 630 млн руб. Входит в "Русгидро".
Нижнекамская ГЭС мощностью 1248 МВт стоит на реке Каме у города Набережные Челны (Татария). Строительство началось в 1963 году, в 1987 году запущен последний гидроагрегат. Является русловой электростанцией длиной 2976 м и высотой 30 м. Заполнить водохранилище ГЭС водой до заложенной в проект отметки 68 м планировалось еще в 1990 году, однако из-за протестов экологов максимальный уровень остался на отметке 63,3 м. Поэтому ГЭС не достигает проектной мощности, выдавая 1,7-2 млрд кВт ч электроэнергии в год. На ее долю приходится 8-9% общей выработки энергии в Татарии. Принадлежит ОАО "Татэнерго".