Не углём единым: как ещё рождается энергия для Алматы

Неожиданно у журналистов  Orda.kz получилась целая серия публикаций об электростанциях, питающих Алматы и Алматинскую область. И даже про те, что будут питать. АЭС ещё не построили, но мы показали, как её начали возводить. На днях рассказывали, как доживает свой угольный век и готовится к переходу на газ алматинская ТЭЦ-3. А сегодня настал черёд безотходных станций — ГЭС и ВЭС. 

Вода Или

ГЭС, естественно, Капшагайская — единственная на реке Или и единственная же крупная гидроэлектростанция близ Алматы. Есть ещё малые ГЭС, но они на энергетику мегаполиса влияют минимально. Да и вообще, как мы уже не раз писали, к ним есть вопросы. 

Капшагайская ГЭС, так же, как и ТЭЦ-3, объект режимный. Поэтому личный поклон от журналиста Orda.kz университету АУЭЗ за возможность побывать там вместе с учёными из немецкого университета Hochschule Anhalt. Правда, в плане фотосъёмки ГЭС оказалась ещё более закрытой, чем ТЭЦ. Снимать внутри станции строго настрого запретили. Поэтому... покажем фото с официального сайта и инстаграма компании АлЭС. Вот так выглядит машинный зал Капшагайской ГЭС.

 А вот так она выглядит снаружи, сверху плотины, глазами журналиста Orda.kz.

Ну и краткая история Капшагайской ГЭС: строить её начали в 1965 году. В декабре 1970 на станции запустили первый гидроагрегат. А в 1980-м на ней окончательно завершились строительные работы. Так что в этом году у ГЭС тройной юбилей. 

Как рассказал главный инженер Капшагайской ГЭС Максим Мамырин, основное оборудование на станции — турбины, генераторы и т. д. — продолжает работать ещё с советских времён. Но, естественно, с регулярным обслуживанием. Раз в четыре года здесь проводится капитальный ремонт. 

Правда, так исторически сложилось, что выдают агрегаты меньшую мощность, чем закладывали проектировщики 60 лет назад. Должно было быть по 108 мегаватт на каждый агрегат, а в реальности — 91. Всё дело в Капшагайском водохранилище, которое по итогу получилось меньше, чем планировалось — и по площади, и по объёму, и по высоте над уровнем моря — 479 метров вместо 485. Правда, в том числе поэтому ГЭС за всю свою историю не столкнулась с проблемами из-за паводков. Как пошутил Максим Мамырин:

«У нас ещё шесть метров запаса есть. Как минимум по проекту».

На стации мы побывали в тот период, когда она начинала менять свой режим работы. Как объяснил главный инженер, с апреля по октябрь сброс воды у них идёт практически без колебаний. Связано это в том числе с потребностями сельского хозяйства. И, в частности, с необходимостью рисоводов Алматинской области в больших объёмах воды. В холодное же время года в течение суток объём сбрасываемой воды меняется — ночью меньше, в пиковые часы — например в будни по вечерам, — больше. Соответственно, и объём вырабатываемой энергии тоже меняется. 

Правда в последние годы объём воды, поступающей по Или в Капшагайское водохранилище, снижается. Всё дело в том, что воду активно разбирают в Китае. Скажем так, намного активнее, чем это было во время проектирования и даже запуска ГЭС. Но всё-таки пока воды хватает. 

Хотя ГЭС — станции, работающие на возобновляемом источнике энергии, в плане экологии вопросы к ним остаются. Водохранилища в принципе меняют экосистему вокруг них, а такое, как Капшагайское, тем более — оно второе по площади в Казахстане. 

Второй экологический момент, связанный с ГЭС, — это животный мир. После постройки плотины экосистема Или разделилась на две части: выше станции и ниже. И возможности для прохождения нерестящихся рыб на ней не было изначально.

«Может быть, на ГЭС на севере есть рыбопроводы, но у нас такого устройства нет. Раньше какие-то мальки ещё могли попадать в лопасти турбин. Но в 2014 году у нас установили оборудование, которое отпугивает рыб и не даёт им приблизиться»,рассказал главный инженер станции. 

Зато рыба точно есть и в водохранилище, и в Или ниже по течению. На глазах гостей станции из воды вынырнул и с громким плеском бухнулся назад немалых размеров змееголов. 

Ну и возвращаясь к истории. Капшагайская ГЭС оказалась ещё и небольшой галереей советского монументального искусства. Стену машинного зала и фасады двух корпусов украшают масштабные барельефы. 

А ещё строительство Капшагайской ГЭС называют одним из довольно достойных примеров бережного отношения к археологическим памятникам. Пока её водохранилище заполнялось, учёным дали возможность в течение нескольких лет провести исследования и раскопки. Да, скорее всего, найти удалось не всё, но многому затонуть под водами всё-таки не дали. 

Ветер Шелека

И, пожалуй, самая экологичная электростанция, которую посетили представители немецкого университета Hochschule Anhalt, — это Шелекская ВЭС. Электростанцию эту могли видеть те, кто ездил с экскурсиями из Алматы на Чарынский каньон и Кольсайские озёра. Это те самые ветряки, которые стоят недалеко от трассы. Точнее, одна из ветростанций, потому что Шелекская ВЭС не единственная, которая здесь находится. 

«Это место называется Шелекский коридор. Здесь практически круглый год дует ветер. А среднегодовая скорость в этой местности восемь метров в секунду. Хотя бывает и 15–20 м/с, а бывает и штиль. Летом ветер меньшей интенсивности, в остальное время года скорость выше, но в среднем по году составляет восемь м/с. Для сравнения: в Европе пять-шесть метров в секунду считается хорошими условиями для того, чтобы строить ВЭС», рассказал советник генерального директора ТОО «Энергия Семиречья» Алексей Козлов. 

«Энергия Семиречья» — это совместная казахстанско-китайская компания, которая запустила в 2022 году Шелекскую ВЭС. 75 % доли компании принадлежит китайскому холдингу Powerchina, 25 % — казахстанскому АО «Самрук-Энерго». Строительство станции началось в 2019 году, но из-за ковидных ограничений на границе сроки сдвинулись. В итоге станцию запустили три года назад — в июле 2022-го. 

«Общая мощность нашей станции 60 мегаватт. В год производство электроэнергии составляет около 220 миллионов киловатт-часов. Всего здесь работает 24 ветрогенератора, нормативный срок эксплуатации которых составляет 20 лет. То есть ещё 17 лет они проработают точно», рассказал Козлов.

 Правда, посетившие ВЭС учёные насчитали более 40 ветряков. Как оказалось, часть из них принадлежит другой компании. Это проект, у которого частный инвестор. Конкуренция в сфере ВИЭ-электростанций в Казахстане есть, и это хорошо. Поскольку компании соседствуют друг с другом, то некоторые моменты в части эксплуатации электросетей они решают сообща. В частности, в случае каких-либо нештатных ситуаций с ЛЭП на одной станции существует взаимная возможность недолговременной передачи электроэнергии по сетям соседней станции. Но, как рассказали на ВЭС, за три года такой необходимости не возникало. 

К слову о внештатных ситуациях. По словам сотрудников ВЭС, конструкция ветрогенератора выдерживает ветер скоростью свыше 50 м/с. Но это высшие 12 баллов по шкале Бофорта, которые случаются не просто редко, а невероятно редко. То есть не стоит опасаться, что ветрогенераторы могут быть разрушены ураганным ветром. В целом же ветряки работают так: 

«Работать они начинают при скорости ветра 2,5 метра в секунду и выдают начальную мощность 50–100 кВт. В диапазоне от 2,5 до 10 м/с мощность линейно возрастает. С 10 метров в секунду выдаётся номинальная мощность в 2,5 МВт, которая будет генерироваться до скорости ветра 25 метров в секунду. Выше 25 метров в секунду — это уже считается штормовой ветер, при котором срабатывает автоматика и ветрогенератор в целях безопасности отключается, а лопасти складываются во флюгерный режим, то есть пропускают ветер мимо себя без вращения и, соответственно, без генерации электроэнергии».

Работа ветряков управляется с подстанции, которая находится примерно в километре от них. Здесь за каждым из них следят с помощью автоматики, и если вдруг с турбиной что-то пойдёт не так, то работающие на подстанции сотрудники об этом узнают сразу. Здесь же, на подстанции, размещена масса другого оборудования — трансформатор, серверы, распределительные устройства и т. п. Тоже всё с максимальным использованием автоматики.

Хотя без участия человека и здесь, конечно же, не обойтись. Ветрякам, как любому механизму, нужна смазка, и вот она как раз производится вручную, так же, как и ряд других работ по ремонту и обслуживанию оборудования электростанции.

Что касается проблем, то в принципе за три года они на Шелекской ВЭС появиться не успели. Хотя некоторые вопросы всё же возникали, но касаются они не ветряков, а эксплуатации подстанции. Как рассказали сотрудники, первое время им некоторое неудобство доставляли грызуны, которые забирались в помещения с оборудованием. Поэтому сейчас вход в них перекрывают специальные перегородки высотой примерно 40 сантиметров. Вроде бы невысоко, но от грызунов спасают. 

Ну и, конечно, когда речь идёт о ВЭС, возникает вопрос с птицами. Учёные поинтересовались у Алексея Козлова, гибнут ли они в этой местности от ветряков?

«Наши сотрудники в рамках проведения технического обслуживания ветрогенераторов обязаны осматривать прилегающую территорию и в случае обнаружения сбитых птиц должны эту информацию заносить в оперативный журнал. Но таких отметок в этом журнале нет, потому что никого за три года не находили»,  рассказал Алексей Козлов. 

При этом он обратил внимание, что земля рядом с ветряками изрыта норами. А раз в них кто-то живёт, значит, и с экологией всё в порядке. Как минимум крутящихся лопастей обитатели нор не боятся.

Мы, кстати, ещё не бывали на крупной солнечной электростанции. Может, кто-то готов нам её показать?

Читайте также: 

• Уголь и памятник Ленину: как выглядит алматинская ТЭЦ-3 перед отопительным сезоном
• «Здесь будет прекрасный город»: в Казахстане официально начали строить первую атомную электростанцию
• Каждому аулу по ветряку: немецкий учёный рассказал, как сэкономить электричество в Казахстане