БоГЭС – легендарный советский долгострой

АО «Богучанская ГЭС» — один из крупнейших промышленных проектов Красноярского края. Станция обеспечивает энергией район Нижнего Приангарья, создаёт условия для дальнейшего промышленного развития территории. Крупным потребителем стал Богучанский алюминиевый завод, вторую очередь которого ввели в строй в апреле 2019 года.

БоГЭС считают самой современной среди крупных российских станций, применённые технологии и технические решения которой вполне могут быть использованы при строительстве ГЭС как в России, так и за рубежом. Важнейшая её миссия состоит в том, чтобы обеспечить энергетическую безопасность Объединённой энергосистемы (ОЭС) Сибири и ускоренное освоение природных богатств севера Красноярского края.

Погрузимся в историю строительства столь масштабного сооружения. Так, ещё в 1936 году Госпланом СССР одобрили «рабочую гипотезу комплексного использования Ангары». 7 декабря 1979 года распоряжением Совета Министров СССР утвердили технический проект нынешней ГЭС. Правда, в итоге подрезали немного мощности с 4 000 до 3 000 МВт, да и место строительства перенесли с Богучанского створа на сегодняшний Кодинский.

В 1980 году начали строительство основных сооружений Богучанской ГЭС и 17 апреля 1982 года в тело плотины уложили первый кубометр бетона.

По плану пуск первых агрегатов был намечен на 1988 год, а завершение строительства на 1992 год. Но сроки пуска ГЭС неоднократно переносили.

Новую историю ГЭС начали лишь 31 мая 2006 года после подписания «РУСАЛом» и «РусГидро» соглашения о строительстве «БЭМО», включающего в себя достройку Богучанской ГЭС и строительство Богучанского алюминиевого завода. Плюс к этому в 2006 году утвердили государственную программу «Комплексное развитие Нижнего Приангарья», где также важной задачей стояло строительство Богучанской ГЭС. На тот момент готовность станции составляла около 58%.

Причём строительство ГЭС критиковал ряд общественных организаций, в частности Всемирный фонд дикой природы и Гринпис. Аргументом было то, что строили без прохождения предусмотренной процедуры оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). Позиция инвесторов, а также руководства Красноярского края заключалась в отрицании необходимости прохождения ОВОС в связи с тем, что технический проект утверждён государственной экспертизой ещё в советское время, а нормы современного законодательства, предусматривающего проведение ОВОС, обратной силы не имеют.

Богучанская ГЭС представляет собой мощную высоконапорную гидроэлектростанцию плотинного типа c приплотинным зданием ГЭС. В состав гидротехнических сооружений входят бетонная гравитационная плотина, каменно-набросная плотина (КНП) с асфальтобетонной диафрагмой, эксплуатационные водосбросы №1 и 2, здание ГЭС с монтажной площадкой (машинный зал). В машзале установлены 9 гидроагрегатов мощностью по 333 МВт.

Конструктивно сооружения ГЭС состоят из бетонной, каменно-набросной плотины, здания ГЭС, служебно-производственного комплекса (СПК) и прилегающего к нему здания элегазового комплектного распределительного устройства (КРУЭ). В гидроузле отсутствуют постоянные судопропускные сооружения, в связи с чем речные суда через него проходить не могут.

По сооружениям станции проложен автодорожный переход, в пределах бетонной плотины его разместили по специальным «бычкам», расположенным с низовой стороны гребня (в пределах каменно-набросной плотины он проходит по её гребню).

Напорный фронт Богучанской ГЭС длиной 2690 м сформирован двумя плотинами: бетонной и каменно-набросной. Бетонная плотина состоит из глухой, станционной и водосбросной частей, которые разрезаны конструктивными деформационными швами на секции.

В станционной части плотины (9 секций № 11-19 длиной по 30 м каждая) размещены водоприёмники с затворами и сороудерживающими решётками, а также напорные водоводы для подачи воды к турбинам ГЭС. Водосбросная часть плотины общей длиной 200 м образует водосбросы № 1 и 2.

Для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, отвода фильтрующихся вод и выполнения цементационных работ в теле плотины есть несколько галерей. Общий объём грунта, необходимого для формирования каменно-набросной плотины, составляет около 30,5 млн м³. В качестве противофильтрационного элемента плотины используют диафрагму из литого асфальтобетона (ее впервые применили в отечественной практике гидротехнического строительства в суровых климатических условиях), который позволил существенно улучшить технологичность возведения диафрагмы; её надёжность подтверждена опытом эксплуатации аналогичной диафрагмы высотной плотины Ирганайской ГЭС.

Для пропуска излишних расходов воды Богучанская ГЭС имеет два водосброса — № 1 и № 2, расположенных в пределах бетонной плотины. Водосброс № 1 состоит из 5 секций длиной 22 м каждая и имеет два ряда отверстий: в нижнем ряду на отметке 5 временных отверстий размером и в верхнем ряду 10 отверстий. Пропускная способность водосброса в период постоянной эксплуатации составляет 7060 м³/с.

Конструкцию водосброса №2 поверхностного типа, с гашением энергии потока как в водобойном колодце, так и на ступенчатой грани водослива используют в отечественной практике гидротехнического строительства впервые.

Водосброс имеет длину 90 м, пропускная способность составляет 2800 м3/с. На отметке 161,2 м под водосбросом № 2 размещён транспортный тоннель протяжённостью 76 м и шириной 3,3 м.

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Богучанское водохранилище площадью 2326 км² (в том числе в Красноярском крае 1961 км², в Иркутской области 365 км²) и длиной 375 км. Полный объём водохранилища составляет 58,2 км³, полезный — 2,3 км³. Водохранилище осуществляет суточное регулирование стока Ангары и сезонное регулирование боковой приточности. А колебания уровня водохранилища в течение года не превышают 1 м.

Наполняли водохранилища в два этапа — в 2012 году заполнили до промежуточной отметки 185 м и в 2015 году до проектной отметки 208 м.

Здание гидроэлектростанции имеет классическую приплотинную конструкцию и расположено за станционной частью плотины. Конструктивно оно состоит из 9 агрегатных секций. Общая длина здания ГЭС (вместе с монтажной площадкой, примыкающей со стороны левого берега) — 331 м. Там установлено 9 вертикальных гидроагрегатов мощностью по 333 МВт каждый, с радиально-осевыми турбинами, работающими при расчётном напоре 65,5 м и мощностью 340 МВт.

Номинальная частота вращения гидротурбин — 90,91 об/мин, диаметр рабочего колеса — 7,5 м, максимальный КПД турбины — 96,6%. По своим массогабаритным характеристикам (масса каждой гидротурбины более 1000 т) турбины Богучанской ГЭС уникальны для отечественной гидроэнергетики. Близкими к ним по этим параметрам являются лишь турбины Красноярской ГЭС, изготовленные в 1960-х годах (также диаметром рабочего колеса 7,5 м).

Специфическая особенностью турбин — возможность их работы с напора 40 м на штатных рабочих колёсах, что позволило осуществить пуск ГЭС на отметке водохранилища 178 м. Турбины приводят в действие гидрогенераторы мощностью 370 МВА, выдающие электроэнергию на напряжении 15,75 кВ. Максимальный КПД генератора составляет 98,7%. С генераторов электроэнергию передают на 9 повышающих трансформаторов, расположенных в пазухе между станционной плотиной и зданием ГЭС.

Выдача мощности Богучанской ГЭС в ЕЭС России происходит на напряжении 220 и 500 кВ через комплектные распределительные устройства элегазовые (КРУЭ) закрытого типа, прилегающие к зданию служебно-технологического комплекса (СПК) на левом берегу. С блочных трансформаторов, расположенных в здании ГЭС, электроэнергия поступает на 6 фаз автотрансформаторов, размещённых в специальных камерах в фасадной части здания СПК, далее идёт на КРУЭ 220 кВ и КРУЭ 500 кВ. Производитель оборудования КРУЭ — шведский концерн ABB.

С КРУЭ 220 кВ электроэнергия идёт непосредственно на воздушные линии электропередачи, с КРУЭ 500 кВ она сначала поступает на открытый пункт перехода 500 кВ (ОПП 500), размещённый в 300 м от ГЭС, а с него — на ЛЭП.

Электроэнергия и мощность Богучанской ГЭС выдаются в энергосистему по следующим линиям электропередачи:

Суммарная протяжённость ЛЭП — более 1100 км.

Электроэнергия станции поступает потребителям, подключённым к объединённой энергосистеме Сибири, в том числе в Красноярском крае, Иркутской области и Республике Хакасия. Основная задача Богучанской ГЭС — довести выработку до проектного показателя 17,6 млрд кВт·ч.

В течение девяти месяцев 2020 года Богучанская ГЭС произвела и поставила потребителям 13,09 млрд кВт·ч электроэнергии, что на 11,15% больше, чем за аналогичный период 2019 года. В третьем квартале станция произвела 4,25 млрд кВт·ч.

Суммарная выработка за 2019 год составила 16,1 млрд кВт·ч. С момента пуска первых агрегатов в октябре 2012 года по октябрь 2020 года полезный отпуск Богучанской ГЭС превысил 96,3 млрд кВт·ч.

Энергия, произведённая Богучанской ГЭС в 2020 году, составила 38,24% от суммарного потребления населения и промышленных предприятий Красноярского края, более 31% от суммарной выработки всех электростанций края. По информации Регионального диспетчерского управления энергосистемы Красноярского края и Республики Тыва, суммарная выработка всех ГЭС региона увеличилась за 9 месяцев на 10,9% и превысила 28.8 млрд кВт·ч; доля Богучанской ГЭС в этом объёме составила 45,46%.

Выработка электроэнергии на ГЭС зависит от водности реки и установленных Росводресурсами режимов работы водохранилища.

В 2020 году гидрологическая обстановка в районе Богучанской ГЭС складывалась благоприятно. Благодаря успешной производственной деятельности, АО «Богучанская ГЭС» увеличила выплаты налогов в бюджеты всех уровней и неналоговые отчисления во внебюджетные фонды.

Всего за 3 квартала 2020 года выплачено 5 млрд 282 млн рублей, что на 95 млн рублей больше, чем за аналогичный период 2019 года. Федеральный бюджет получил 3 млрд 190 млн рублей (в 2019 году — 3,02 млрд), в том числе 425,8 млн рублей в виде платы за пользование водными объектами (в 2019 году — 296,5 млн). Бюджет Красноярского края получил 2 млрд 78 млн рублей; местные бюджеты — 13,49 млн рублей.

Отчисления во внебюджетные фонды увеличились на 2,9 млн рублей и превысили 135,8 млн рублей.

БоГЭС в рейтингах Богучанская ГЭС впервые вышла на первое место среди предприятий энергетики и заняла 15 строку в списке 100 лучших предприятий Российской Федерации, согласно деловому порталу «Управление производством», который в сентябре 2020 года подвёл итоги шестой Всероссийской премии «Производительность труда: Лидеры промышленности России — 2020».

По подсчетам экспертов портала, производительность труда на Богучанской ГЭС составляет 34,52 млн рублей на человека в год, что на 15% больше, чем в 2019 году. Второе место среди предприятий энергетики заняла компания «Фортум» (Челябинская область, 33,47 млн руб./чел), третье место — АО «Энел Россия» (Свердловская область, 30,65 млн руб./чел. в год).

Богучанская ГЭС впервые вошла в рейтинг «Производительность труда: Лидеры промышленности России» в 2018 году и сразу заняла второе место в номинации «Лидеры по производительности труда в энергетике». 

В 2018 году производительность труда на ГЭС составляла 28,14 млн руб./чел, в 2019 году — 30,86 млн (+10,21%).