Гидроэлектростанции

Развитие электрификации в Кабардино-Балкарии началось в первые годы XX века. В 1911 году инженер Ляпушинский впервые представил эскизный проект использования энергии реки Баксан, текущей с ледников Эльбруса и Главного Кавказского хребта, для электрификации Владикавказской железной дороги. В 1918 году по приказу Комиссариата Кавминвод была организована первая экспедиция в верховья рек Баксан, Кубань и Малка для изыскательских работ по сооружению ГЭС. 

Но первые гидроэлектростанции были построены на создаваемых в первые годы Советской власти оросительно-обводнительных каналах. К концу 20-х годов в Кабардино-Балкарии было сооружено ряд оросительных каналов: Баксанский, Кубинский, Карагачский, Акбашский, на которых и были построены первые небольшие ГЭС. Особо значимый объект того периода – строительство Мало-Кабардинской оросительной системы с Акбашской ГЭС, признанной одним из крупнейших гидротехнических сооружений юга России в то время. Система была сооружена в рекордно короткий срок - за четыре года. 

Акбашская малая ГЭС, расположенная на одноименном канале, одна из старейших станций России, была построена в 1927 году, но в связи с тем, что электрические линии не были к тому времени готовы введена в эксплуатацию в 1928 году. Первоначально мощность станции была равна 270 кВт. В 1953-1955 г.г. станция была реконструирована. Были заменены турбины, добавлен 3-й гидроагрегат, ЗРУ переведено с 6 на 10 кВ. В результате реконструкции мощность станции была доведена до 660 кВт. В тот период на станции почти полностью отсутствовали элементы автоматизации. Все операции по управлению дежурным персоналом выполнялись вручную. Гидроагрегаты ГЭС были оборудованы дроссельными заслонками с механическими ручными приводами. Такими же приводами были оборудованы щиты в напорных камерах и на холостом водосбросе. В 1965 году проектно-конструкторское бюро РЭУ «Ставропольэнерго» разработало проект автоматизации Акбашской ГЭС. В том же году станция была автоматизирована, а сам проект стал пилотным, так как был составлен с учетом возможности его использования на других сельских ГЭС РЭУ «Ставропольэнерго», куда в тот период входили и электрические сети Кабардино-Балкарии. В 1973 году станция была остановлена. Все гидросиловое и электротехническое оборудование, а также трубопровод были демонтированы. Лишь спустя 17 лет было принято решение восстановить станцию. В 1990 году Особое конструкторское бюро НИО «Гидропроект» им. С.Я. Жука разработало проект восстановления станции. Второе рождение Акбашской ГЭС, установленной мощностью 1,1 МВт, датировано ноябрем 1995 года.

Несмотря на то, что Акбашская ГЭС считается первенцем гидроэнергетики республики, все же ввод в эксплуатацию в сентябре 1936 года Баксанской ГЭС знаменовало собой начало большой энергетики в Северокавказском регионе.

Решение о строительстве Баксанской ГЭС было принято 1928 году. Через два года в 1930 году на строительство станции съехались не только специалисты из индустриальных районов страны - Москвы, Урала и других регионов, но и местные жители — бывшие земледельцы и чабаны, которые после завершения строительства, получив новые специальности, остались работать на Баксанской ГЭС. Несмотря на примитивную строительную технику и технологию, ГЭС была построена в относительно короткие сроки. Спустя шесть с половиной лет, в сентябре 1936 года, был пущен первый гидроагрегат мощностью 8,3 МВт, второй — в конце ноября. Энергия Баксанской ГЭС пошла потребителям Кабардино-Балкарии и отдыхающим на курортах Кавказских Минеральных Вод. По железнодорожным веткам Минводы-Кисловодск и Минводы-Железноводск были пущены электрички.

В связи с пуском гидроэлектростанции один из крупнейших энергетиков страны академик А.В. Винтер, руководивший завершением строительства ГЭС, сказал следующее: «После семи с половиной лет кропотливой работы впервые были опробованы все гидросооружения станции. 20 сентября 1936 года г. Нальчик получил первый ток от новой гидростанции и город сразу преобразился, засверкал тысячами огней… Последние дни доживает всеми известная темнота наших богатейших курортов…»

На проектную мощность 25 МВт Баксанская ГЭС вышла в 1938 году. А всего через несколько лет в первые годы Великой Отечественной войны гидроэлектростанцию взрывали дважды: сначала, в августе 1942 года, советские войска, а перед освобождением Северного Кавказа от фашистских захватчиков (в январе 1943 года) – немецкие. Были взорваны каркас здания ГЭС, все три гидроагрегата, холостой водосброс, щит управления, распределительное устройство.

И если оккупанты не смогли наладить ее работу, то советские гидростроители запустили в эксплуатацию первый гидроагрегат станции уже в декабре 1943-го. За что удостоились поздравления И. В. Сталина: «Поздравляю строителей и монтажников Баксанской гидростанции с успешным восстановлением гидротехнических сооружений и пуском в работу первой гидротурбины. Своей образцовой работой вы доказали, что трудная задача восстановления электрических станций, разрушенных немецко-фашистскими варварами, может быть решена в короткие сроки».

Второй и третий гидроагрегаты Баксанской ГЭС были запущены в 1944 году. Полностью восстановительные работы завершились в 1946 году.

До 1960-го года Баксанская ГЭС оставалась основной электростанцией Ставропольской энергосистемы, обеспечивая энергоснабжение Кавказских Минеральных Вод и железнодорожных линий. В 1962 году один из гидроагрегатов Баксанской ГЭС был переоборудован в стенд, на котором испытывалась модель рабочего колеса турбины крупнейшей в мире на тот момент Красноярской ГЭС, имеющей близкий напор.

К началу XXI века оборудование Баксанской ГЭС физически и морально устарело, требовали реконструкции и гидротехнические сооружения. В связи с этим, был разработан проект реконструкции станции с завершением всех работ в 2015 году.

21 июля 2010 года на Баксанскую ГЭС было совершено нападение. Группа вооруженных людей проникнув на станцию заложили в машинном зале ГЭС и на открытом распределительном устройстве 5 взрывных устройств, четыре из которых сработали. В результате диверсии были полностью выведены из строя два гидроагрегата станции.

После проведенного анализа состояния станции, Правительством Российской Федерации, руководством ОАО «РусГидро» и Правительством Кабардино-Балкарской Республики было принято решение не ограничиваться восстановительными работами, а провести масштабную комплексную модернизацию Баксанской ГЭС, предусматривающую замену всего оборудования станции и реконструкцию гидротехнических сооружений.

За два года на месте старой ГЭС фактически была построена и оборудована по последнему слову техники новая гидроэлектростанция. Все три гидроагрегата были заменены на новые, в результате чего мощность Баксанской ГЭС увеличилась с 25 до 27 МВт. Рабочие колеса новых турбин, изготовленные в Санкт-Петербурге на заводе «Силовые машины», были оснащены специальным защитным покрытием, защищающим их от истирания песком горной реки.

Вместо устаревшего открытого распределительного устройства было смонтировано современное комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) - впервые на Кавказе. Новое распределительное устройство закрытого типа более надежно, безопасно и удобно в эксплуатации. Полностью заменена вся электрическая часть станции, в том числе главные силовые трансформаторы.

Были реконструированы и капитально отремонтированы гидротехнические сооружения – головной узел, деривационный канал, тоннели, напорный бассейн, холостой водосброс. Заменено все гидромеханическое оборудование – затворы и их приводы, а также акведуки и напорные водоводы. Обновлено здание ГЭС. Особое внимание при реконструкции сооружений ГЭС было уделено сохранению их исторического облика. 

В конце 50-х годов прошлого столетия в Кабардино-Балкарии остро стоял вопрос электрификации высокогорных сел. Рассматривая различные варианты в 1960 году было принято решение о строительстве Мухольской ГЭС на реке Черек–Балкарский для полной электрификации горных селений Верхняя Балкария и Мухол. Расчет специалистов тогда показал, что строительство ГЭС в технико-экономическом отношении будет более экономичным чем строительство и эксплуатация 40 км, линий электропередач в труднодоступных горных условиях. Технический проект подготовленный Пятигорским филиалом «Гипросельэлектро» предусматривал строительство станции установленной мощностью 0,65 МВт с длиной деривации более 2,0 км. и станционным узлом в составе следующих сооружений: напорный бассейн, холостой водосброс, два напорных трубопровода и здание ГЭС, в котором устанавливаются две горизонтальные турбины мощностью по 328 кВт каждый.  Самая высокогорная гидроэлектростанция в Кабардино-Балкарии была построена менее чем за два года и была введена в строй в августе 1962 года.

В период с 2009 по 2011 год на станции были проведены работы по комплексной реконструкции. За это время обновлению подверглось все основное и вспомогательное оборудование: гидрогенераторы, рабочие механизмы гидротурбин, системы регулирования и управления гидроагрегатами, затворы, все электрооборудование распределительных устройств 10 и 0,4 кВ. Кроме того, реализована схема выдачи мощности с напряжением на статоре гидрогенераторов 10кВ, что позволило исключить из цепи повышающий силовой трансформатор. Проведенные мероприятия позволили увеличить установленную мощность станции с 0,65 до 0,9 МВт. В процессе обновления также были реконструированы аварийные сооружения головного водозаборного узла, акведук, холостой и промывной быстротоки, бетонный участок деривационного канала. Подверглось реконструкции и само здание ГЭС. Проект реконструкции Мухольской ГЭС был разработан специалистами ООО «Энергострой ЛТД» (г. Махачкала).  В изготовлении и поставках оборудования приняли участие как российские так и зарубежные производители. Гидрогенераторы изготовило ОАО «Энергомаш» (г. Тирасполь, Молдова); рабочие механизмы гидротурбин - ООО «МАГИ-Э» (г. Москва); системы автоматического управления агрегатов - СКПБ (г.Ульяновск); рабочие колеса гидротурбин - ООО «Минигидро» (г.Харьков, Украина).

Каскад Нижне-Черекских ГЭС (Кашхатау ГЭС, Аушигерская ГЭС, Зарагижская ГЭС):

Аушигерская ГЭС – Установленная мощность 60 МВт. ГЭС является средней ступенью каскада Нижне-Черекских ГЭС. Введена в эксплуатацию в декабре 2002 года. Среднегодовая выработка электроэнергии – 220 млн кВт·ч. Строительство Аушигерской ГЭС было начато в 1994 году, однако, в середине 1990-х гг. было приостановлено из-за отсутствия финансирования. Работы возобновились лишь в 1999 г. При проведении археологических работ до постройки комплекса зданий ГЭС сотрудники Института археологии Кабардино-Балкарии исследовали Зарагижский некрополь (могильник) и обнаружили 1700 артефактов полихромного стиля эпохи раннего Средневековья (первая половина III—VI вв.). Все найденные предметы были переданы в Пушкинский музей в г. Москва. 

Кашхатау ГЭС – Установленная мощность 65,1 МВт. Введена в строй в декабре 2010 г. ГЭС является верхней регулирующей ступенью деривации каскада Нижне-Черекских ГЭС на реке Черек. В технологическом отношении забор, очистка от наносов, регулирование и использование стока в энергетических целях осуществляется на следующих сооружениях Кашхатау ГЭС: вода, прошедшая через турбины Кашхатау ГЭС, подается, непосредственно, в деривацию Аушигерской и Зарагижской ГЭС, минуя реку Черек. Среднегодовая выработка электроэнергии – 230 млн кВт·ч.

Зарагижская ГЭС – Установленная мощность 30,6 МВт. Введена в эксплуатацию в декабре 2016 года. Уникальной особенностью станции является отсутствие плотины, напор на гидротурбинах создается за счет естественного падения рельефа местности при помощи деривационного канала. При строительстве ГЭС не были затоплены ценные земли и не был переселен ни один человек. Таким образом, проект Зарагижской ГЭС отвечает самым высоким стандартам экологической безопасности. Станция является третьей ступенью Нижне-Черекского каскада, включающего также Аушигерскую и Кашхатау ГЭС. Интеграция Зарагижской ГЭС в каскад позволила повысить экономическую эффективность проекта за счет отсутствия в компоновке станции дорогостоящих сооружений по очистке речного стока от наносов. Эти сооружения, обязательные для ГЭС на горных реках, в данном случае не потребовались, поскольку станция использует уже очищенную на верхних ступенях каскада воду.

ГЭС-3 («Кабардино-Балкарский филиал») - Установленная мощность 3,5 МВт. Введена в строй на канале Баксан-Малка в 2000 году. На сегодняшний день введен в строй только один гидроагрегат. Есть возможность для ввода второго гидроагрегата. Ввод третьего гидроагрегата возможен после расширения канала Баксан-Малка или подпитки ГЭС за счет стока реки Малка. Среднегодовая выработка – 9,0 млн кВт.ч.

Верхнебалкарская МГЭС - Установленная мощность 10 МВт. Введена в эксплуатацию в июне 2020 года.

Верхнебалкарская МГЭС располагается в высокогорном Черекском районе, на реке Черек Балкарский. Она возведена по деривационной схеме в русле реки, имеющей большой уклон: вода забирается выше по течению и по водоводам с большим напором подается на турбины.

Станция оборудована тремя горизонтальными гидроагрегатами производства Voith Hydro мощностью 3,34 МВт каждая, с радиально-осевыми турбинами, работающими на расчетном напоре 125 метров. Это современное высокоэффективное оборудование, спроектированное с учетом особенностей работы МГЭС, расположенной на горной реке на высоте более 1 000 метров. Электроэнергия выдается в энергосистему через комплектное распределительное устройство напряжением 35 кВ по линии электропередачи протяженностью 40 км на подстанцию Кашхатау.