В рубрике о предприятиях Волгодонска настала очередь Цимлянской ГЭС — электростанции, породившей наш любимый город.
Цимлянская ГЭС для Волгодонска - предприятие особенное. ГЭС и породила Волгодонск. Именно строительство Цимлянского гидроузла с судоходным каналом и гидроэлектростанцией привело к возникновению Волгодонска.
Примечательно, что сама ГЭС фактически находится в Волгодонске, но по традиции относится к соседнему городу Цимлянску и называется Цимлянской. Машинный зал станции и административно-бытовой корпус ГЭС лежат на стороне Волгодонска на левом берегу Дона, а на стороне Цимлянска находится только часть водосливной плотины станции.
Исторически так сложилось, что названия гидроэлектростанциям в России давали по рекам (например Волховская ГЭС в Ленинградской области) или по историческим населенным пунктам, которые уже существовали или переносились к новой плотине (Братская ГЭС). Волгодонск получил же свое название после начала стройки. Но так как ГЭС строилась рядом со перенесенной со дна будущего водохранилища исторической станицей Цимлянской, то само водохранилище и электростанция были названы в честь станицы.
Будущая ГЭС могла называться просто Донской. Под таким названием проектируемый гидроузел фигурировал в документах 20-30 годов. В 1948 году проект строительства гидроузла на Дону и канала был утвержден Советом Министров СССР. Именно в нем и было принято решение о переносе плотины ГЭС ниже станицы Цимлянской, соответственно ГЭС и водохранилище стали Цимлянскими. Главный геолог стройки Василий Галактионов вспоминал, что идею создания плотины у станицы Цимлянской отстоял начальник отдела и главный инженер проектов института «Гидропроект» Климент Зубрик.
Цимлянская ГЭС в цифрах и фактах
Год начала работы — 1952 год,
Установленная мощность — 214 МВт (после полной модернизации),
Годовая выработка электроэнергии — 450-670 млн кВт·ч,
Число работников — более 70,
Собственник- ООО «Лукойл-Экоэнерго» (входит в концерн «Лукойл»),
Директор — Александр Бондарец.
Что представляет собой станция сейчас
В машинном зале здания ГЭС размещены четыре вертикальных гидроагрегата с поворотно-лопастными турбинами: мощностью по 52,5 МВт каждый (мощность при открытии станции составляла 40 МВт). Агрегаты мощностью 52,5 МВт оборудованы турбинами ПЛ-30/877-В-660 (два агрегата; производство Ленинградского металлического завода (ЛМЗ)) и ПЛ 495-ВБ-660 (один агрегат; производство фирмы Andriz), работающими на расчётном напоре 22 метра. Турбины приводят в действие генераторы СВ 1040/120-68 производства заводов «Электросила» и «Элсиб».
Как ГЭС оказалась под контролем нефтяников
Конечным собственником ГЭС является один из крупнейших в России нефтяных концернов «Лукойл». Непосредственно ГЭС входит в состав компании «Лукойл-Экоэнерго», объединяющей активы корпорации в области безуглеродной энергетики — гидро, ветряные и солнечные электростанции.
В составе «Лукойла» ГЭС оказалась в начале 2000-х годов. 90-е годы станция встретила в компании «Ростовэнерго», объединяющей электростанции средней и малой мощности в Ростовской области. В ходе приватизации государственной энергетики России под руководством небезызвестного Анатолия Чубайса все электростанции России (за исключением АЭС и ряда крупных ГЭС) были разделены на две группы. Крупные тепловые электростанции, вроде Новочеркасской ГРЭС, были сведены в оптовые генерирующие компании (ОГК). В каждую ОГК включались станции в разных регионах страны. Малые и средние электростанции, включая городские ТЭЦ, были сведены в территориальные генерирующие компании (ТГК), которые работали в границах одного или нескольких смежных регионов.
Так Цимлянская ГЭС и Волгодонские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 вместе с «Ростовэнерго» были включены в ТГК-8 на юге России в 2005 году. Ее в 2008 году в итоге и выкупил «Лукойл». В дальнейшем произошла сепарация активов. ТЭЦ-1 в Волгодонске была продана, а ТЭЦ были выделены в отдельную компанию. В 2010 году на базе бывшего «Ростовэнерго» была создана компания «Лукойл-Экоэнерго», куда вошли Цимлянская ГЭС в Ростовской области, Белореченская и Краснополянская ГЭС в Краснодарском крае и Майкопская ГЭС в Адыгее. Цимлянская ГЭС стала самой мощной электростанцией в новой компании. В дальнейшем на Волгоградском НПЗ были построены 2 солнечные электростанции, мощностью 10 МВт и 20 МВт, в Румынии у компании есть и крупная ветроэлектростанция.
Зачем нефтяной компании ГЭС и прочие электростанции, работающие в области возобновляемой энергетики? При добыче и переработке нефти выделяется много парниковых газов, много электроэнергии требуется и для работы таких предприятий. Наличие же в составе компании отдельного подразделения с электростанциями, которые не выбрасывают парниковые газы, позволяет получать квоты на выбросы, что формально делает добычу и переработку нефти более экологически нейтральной. Для этого Цимлянскую ГЭС, единственную среди сравнительно крупных гидроэлектростанций России, включили в Реестр квалифицированных генерирующих объектов, функционирующих на основе использования ВИЭ, то есть возобновляемых источников энергии.
Башня рыбоподъемника является центром всего архитектурного комплекса Цимлянской ГЭС, который придает характерный облик всему ансамблю гидроузла. Башня выполняет двоякую роль: лифта для перебрасывания рыбы и художественного элемента. В ее нижних этажах находится огромный лифт-шлюз, по которому рыба во время нереста должны была попадать из Дона водохранилище. Одновременно башня является самым главным архитектурным элементом, который объединяет сооружение плотины и ГЭС в единый комплекс и в то же время дает воспринимать их как два взаимосвязанных, но самостоятельных элемента.
Зачем сейчас нужна станция
Установленная мощность Цимлянской ГЭС сравнительно невысока — всего 214 МВт после завершения реконструкции первого гидроагрегата. При запуске станции в 1952 году ее мощность составляла 160 МВт. Важное значение в базовой генерации электроэнергии в Ростовской области ГЭС играла до 1965 года, когда был запущен первый энергоблок Новочеркасской ГРЭС. В Ростовской области есть и более мощные электростанции, такие как Ростовская АЭС, Новочеркасская ГРЭС, Волгодонская ТЭЦ-2. Сравнимой установленной мощностью с Цимлянской ГЭС обладает Ростовская ТЭЦ-2 (входит в другую электроэнергетическую компанию «Лукойла»). За последние годы в Ростовской области было введено 610 МВт мощностей ветроэлектростанций. Фактического дефицита электроэнергии в регионе нет, чего не скажешь о стоимости электричества.
К тому же, фактический сброс воды через ГЭС оказывается ниже максимальной мощности гидроагрегатов. К примеру, все четыре главные турбины ГЭС будут работать на полную мощность при сбросе воды в объеме не ниже 1 000 кубометров в секунду. Сейчас же через ГЭС сбрасывается всего 410 кубометров в секунду, а зимой, когда нет навигации, еще меньше. Поэтому к выработке электроэнергии агрегаты подключаются поочередно.Уже 1970 года из-за повторяющихся маоводных лет Цимлянская ГЭС была переведена в вынужденный режим работы, при котором расходы воды через гидроагрегаты определяются потребностями не гидроэнергетики, а водного транспорта и других неэнергетических водопользователей.
Но у ГЭС есть две важные функции. Она конструирует качество электроэнергии и быстро восполняет ее нехватку во время вечерних и утренних пиковых часов потребления. Турбина ГЭС может начать работать за считанные минуты, чего электростанции других типов позволить себе не могут. В 2019 году на станции была модернизирована система телемеханики и связи, а в 2020 году - внедрена система группового регулирования активной и реактивной мощности (ГРАРМ) агрегатов станции. Это позволило ГЭС автоматически регулировать частоту и мощность в энергосистеме. За это станция получает дополнительный доход в виде надбавки к оплате мощности.
Незаметная для посторонних глаз модернизация
Базовая конфигурация станции осталась неизменной с 50-х годов, но основное оборудование прошло 2 этапа модернизации. Первый этап модернизации станции стартовал в 70-е годы. Тогда мощность четырех основных гидроагрегатов была увеличена с 40 до 50 МВт. В 1985 году институт «Гидропроект» разработал технико-экономическое обоснование по реконструкции гидроэлектростанции. Реализация этой программы растянулась на много лет и пока только близится к завершению. В 1997-2001 годах на станции были модернизированы гидроагрегаты №№ 2 и 3 Мощность каждого из них увеличилась до 52,5 МВт, а всей станции - до 209 МВт. Тогда в этих работах поучаствовал даже волгодонский «Атоммаш». В 90-е годы было завершено и строительство нового административно-бытового корпуса станции через дорогу от основного здания ГЭС.
В 2008-2012 годах, уже после перехода под контроль «Лукойла» был модернизирован гидроагрегат № 4 в комплексе с системами техводоснабжения и маслоснабжения, а также гидрогенератор с системой возбуждения и выключателем. В итоге мощность станции увеличилась ещё на 2,5 МВт, достигнув 211,5 МВт. Одновременно на станции обновили и открытые распределительные устройства и трансформаторные подстанции.
Наконец, в декабре 2023 года на Цимлянской ГЭС после модернизации включили в сеть гидроагрегат №1. Его модернизация продолжалась 10 месяцев. За это время восстановили основные конструктивные узлы и технические системы гидроагрегата, заменили систему автоматического управления.
Диспетчеризация и ветротрогенераторы: что ждет станцию в будущем
Гидроэнергетика — одна из самых консервативных отраслей энегергетики. Правильным образом спроектированные и построенные гидроэлектростанции могут работать без коренной реконструкции десятки лет. Некоторые гидроагрегаты на малых ГЭС выдают ток, даже будучи в столетнем возрасте.
В ближайшем времени на базе Цимлянской ГЭС будет создан единый центр управления всеми малыми электростанциями «Лукойла» на Юге России. Соответствующее соглашение было подписано в прошлом году в рамках международной выставки «Иннопром-2023». Проект будет направлен на сохранение объема выработки электроэнергии на ГЭС с использованием технологии дополненной 3D-реальности в единой информационной среде всех ГЭС и СЭС компании.
Несколько лет назад возник и более интересный проект — нарастить мощность по выработке электроэнергии на базе площадки в Цимлянске за счет ветрогенераторов. Проект рассматривался в 2022 году, но за последние 2 года к его реализации так и не приступили.
Ветроэлектростанцию планировали построить вдоль правого берега реки Сухая западнее трассы Волгодонск — Цимлянск в границах Лозновского сельского поселения. Основу ВЭС должны были составить 26 ветрогенераторов. От ВЭС собирались поострить электрическую линию на повышающую подстанцию Цимлянской ГЭС, откуда выработанная ветряками электроэнергия будет передаваться в высоковольтные сети потребителям.
