Итайпу является крупнейшей ГЭС в мире по выработке электричества в год. Это чудо инженерной мысли стоимостью более 15 млрд. долларов находится на реке Парана на границе Бразилии и Парагвая.
На самом деле, до сих пор не утихают споры по поводу того, какая же ГЭС действительно является самой большой в мире. В декабре 1997 года ГЭС Итайпу уступила первое место китайской гидро-электростанции «Три ущелья». Однако, несмотря на большую установленную мощность ГЭС Три ущелья, по состоянию на 2011 год, Итайпу производит большее количество электроэнергии в год из-за более равномерного режима течения реки Парана по сравнению с Янцзы.
Строительство плотины началось в 1979 году, а за год до этого в окружающих скалах был пробит 150-метровый. 5 мая 1984 года запущен первый гидрогенератор.
В ходе строительства было удалено почти 64 млн куб.м. земли и скальных пород, заложено 15 млн куб.м. грунта и 12.6 млн куб.м. бетона.
Для строительства этой ГЭС пришлось примириться двум давним недругам — Бразилии и Парагваю, т.к. место строительства плотины находилось точно на границе двух стран! На данный момент Итайпу покрывает около 20% потребностей в электроэнергии Бразилии и почти 93% — Парагвая!
Изначально стоимость сооружения Итайпу оценивалось в 4.4 млрд долл., но из-за неэффективной политики сменявших друг друга диктаторских режимов реально составила 15,3 млрд долл!
Общая длина плотины составляет 7235 м, ширина — 400 м, высота — 196 м. Для сравнения, длина крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС — 1074 м, высота — 245 м.
В состав сооружений ГЭС Итайпу входит также бетонный водосброс с максимальным потоком в 62 200 куб.м в секунду!
Через несколько километров вода возвращается к своему обычному неспешному течению реки... На левом берегу Бразилия, а на правом — уже Парагвай.
На ГЭС установлено 20 генераторов мощностью по 700 МВт каждый. Из водохранилища вода поступает по этим огромным трубам и со страшной силой срывается вниз к турбинам генераторов, крутя их тяжелые лопасти:
Установленная мощность гидроэлектростанции Итайпу составляет 14 000 гигаватт, а среднегодовая выработка — 95 миллиардов кВт*ч (для сравнения: у Саяно-Шушенской ГЭС показатели — 6400 ГВт и 26.7 млрд кВт*ч соответственно).
Основная часть предназначенной Бразилии энергии идёт в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро, обеспечивая электричеством 24 миллиона бразильцев.
О важности ГЭС для региона. В ноябре 2009 года на гидроэлектростанции Итайпу произошла авария. Из-за повреждения в результате грозы линий электропередач, идущих от ГЭС, прекратилась подача энергии от станции, что вызвало отключение участков энергосистемы Бразилии по «принципу домино». Отключение электричества затронуло около 50 миллионов жителей Бразилии, а также почти всю территорию Парагвая, получающего электроэнергию от станции Итайпу.
Мутные воды водохранилища с обратной стороны:
Под полом - турбина, вращающася под воздействием потока воды. Над потолком - генератор, в котором возникает электрический ток.
Следят за работой этой сложной системы посменно специалисты из Парагвая и Бразилии. Граница между странами проходит ровно посередине помещения, где расположен пульт управления.
Результат их работы - мировой рекорд по выработке электричества за год, отмеченный по итогам 2008 года.
Китай - крупнейшая гидроэнергетическая держава. И основной поставщики новостей из сферы гидроэнергетики: именно здесь появляются все более мощные ГЭС , перекрывают реки целыми каскадами станций, переселяют население городами... Но доля возобновляемой энергии в структуре энергопотребления крупнейших экономик мира значительно меньше 50%. Однако настоящая Мекка гидроэнергетики - это Латинская Америка , где отдельные страны обеспечивают себя электроэнергией полностью за счет использования энергии воды.
ПАРАГВАЙ: ДЛЯ СЕБЯ И «ТОГО ПАРНЯ»
Эксперты признают, что реки – одно из важнейших природных богатств Латинской Америки. Около 60% площади региона занимают бассейны крупнейших рек мира. Некоторые из них пересекают сразу несколько государств: Амазонка - семь, Ла-Плата - пять. По обеспеченности водными ресурсами Латинская Америка (на нее приходится около 1/4 мирового стока), стоит на первом месте среди пяти континентов по размерам стока на 1 квадратный километр территории и на душу населения.
Нефть и газ - основа жизни россиян. Поэтому жизнь в Парагвае на многих наших соотечественников производит неизгладимое впечатление. В быту в качестве топлива используются дерево и древесный уголь. Автомобили заправляют спиртом, а вся (то есть 100%) электроэнергия вырабатывается на ГЭС.
Правда, гидроэнергетическое чудо случилось не в один день. До 1960-х годов дефицит и дороговизна электричества сдерживали экономическое развитие Парагвая. В 1968 году энергетики запустили первую ГЭС - на реке Аркарай. В начале 1970-х Парагвай уже поставлял электроэнергию в соседние страны. А затем власти приняло несколько решений, которые превратили Парагвай в основного экспортера электроэнергии в Южной Америке.
В 1974 году было подписано соглашение с Бразилией о постройке ГЭС Итайпу на реке Парана . Цена строительства - 20 млрд. долларов. Станция вступила в строй в 1984 году. В 1991 году вышла на полную мощность - 12,6 ГВт, позднее мощность ГЭС была увеличена. По условиям межправительственного соглашения более половины электроэнергии экспортируется в Бразилию. В середине 1990 годов руководство Парагвая запустило еще одну мега-станцию - ГЭС Ясирета , которая располагается на реке Парана ниже Итайпу. На этот раз в партнерстве с властями Аргентины .
ТОЛЬКО ФАКТЫ
1. ГЭС Итайпу расположена в 20 км от города Фос-ду-Игуасу на границе Парагвая и Бразилии:
Плотина длиной 7235 метров, шириной 400 метров, высотой 196 метров;
Плотина оборудована рыбопропускным каналом;
На станции установлено 20 генераторов, ее мощность - 14 ГВт;
Плотина ГЭС образовала относительно небольшое водохранилище: длина 170 км, ширина - от 7 до 12 км;
В ходе строительства власти переселили более 10 тысяч жителей;
За время строительства стоимость проекта выросла в три раза: с 4,4 млрд. до 15,3 млрд. долларов.
В ноябре 2009 года гроза повредила линии электропередач, которые идут от ГЭС - отключение электричества затронуло более 50 млн. жителей Бразилии и почти всю территорию Парагвая.
2. ГЭС Ясирета расположена в 320 км от столицы Парагвая Асунсьона , на границе с Аргентиной:
Длина плотины вместе с дамбами на побережье превышает 65 км, что делает ее одним из самых длинных гидротехнических сооружений в мире;
В машинном зале установлены 20 генераторов общей мощностью 3,1 ГВт;
Стоимость проекта превысила 10 млрд. долларов, что превышает первоначальные расчеты в пять раз;
Строительство ГЭС потребовало переселения более 50 тысяч человек.
БРАЗИЛИЯ: ПО МОТИВАМ «АВАТАРА»
Минувшим летом Верховный суд Бразилии все-таки поддержал продолжение строительства дамбы ГЭС Белу-Монте в Амазонской сельве. Ранее строительство было остановлено из-за протестов аборигенов. Индейцев бассейна Амазонки, недовольных строительством, поддержали многие деятели искусства. В том числе и режиссер Джеймс Кэмерон, который сравнил ситуацию в Бразилии с сюжетом своего фильма «Аватар».
Местные жители заявляют, что после строительства дамбы и ГЭС они не смогут вести свой традиционный образ жизни. У правительства Бразилии своя правда: мощность гидроэлектростанции - 11 ГВт. Когда ее достроят, она станет третьей в мире после китайской «Три ущелья» на Янцзы и ГЭС Итайпу на границе Бразилии с соседним Парагваем. По словам президента Бразилии Дилмы Руссеф, станция нужна для обеспечения нужд населения страны, благосостояние и потребности которого растут.
На сегодня основным источником электроэнергии в Бразилии уже является гидроэнергетический комплекс. На долю ГЭС приходится примерно 90% всей вырабатываемой электроэнергии в стране. Остальная вырабатывается на ТЭЦ , геотермальных станциях и единственной АЭС Ангра-дус-Рейс.
В Бразилии построено несколько крупных ГЭС. Среди них энергетический комплекс Урубупунга (4,6 ГВт) на реке Парана, включающий ГЭС Илья-Сол-тейра и Жупия, ГЭС Маримбонду и Фурнас (мощностью свыше 1 ГВт) на реке Риу-Гранди, Кубатан на Тиете и Паулу-Афонсу на реке Сан-Франсиску, одна из крупнейших ГЭС мира – Тукуруи на реке Токантинс, мощностью 8,3 ГВт.. Завершается строительство двух крупных ГЭС на реке Мадейра в Амазонии – Санто-Антонио и Жирау, каждая мощностью более 3 ГВт.
ВЕНЕСУЭЛА ОБЛАДАЕТ ТРЕТЬЕЙ ПО МОЩНОСТИ ГЭС В МИРЕ
Мы уже рассказали об использовании гидроэнергетики в Бразилии и в Парагвае. Но и другие страны Южной Америки имеют весьма заманчивые возможности по строительству ГЭС.
Очередная жемчужина гидроэнергетики Южной Америки - ГЭС Гури, которая располагается в Венесуэле . Ее мощность – 10,2 ГВт, третья в мире (после китайской Три ущелья и Итайпу). Гури начали строить в далеком 1963 году. Строительство ее проходило поэтапно. Даже после запуска станции время от времени на ней проводятся обновления, перестройки, а также неизбежные ремонты. Начиная с 2000 года на ГЭС проводят реконструкцию. В частности, заменили пять турбин на станции. В последнее время ГЭС Гури – основной источник энергии в Венесуэле. Другие гидроэлектростанции страны покрывают 20% от всего потребляемого электричества.
В Мексике водные ресурсы оторваны от главных районов их потребления. Свыше 80% гидроресурсов сосредоточено в низменной части, страдающей от избыточного увлажнения. Внутренние районы, где проживает основная часть населения, испытывают хронический дефицит воды. Гидроэнергетический потенциал мексиканских рек (в тропической части береговых регионов) оценивается в 10 ГВт. Гидроэнергетика в Мексике развивается очень активно, крупнейшей ГЭС страны является Чикоасен мощностью 2,4 ГВт с плотиной высотой 261 м.
Еще больший экономический гидропотенциал имеют аргентинские реки. Он оценивается в 30 ГВт. Большая часть его приходится на бассейн реки Парана в Уругвае и реки Патагонии. Парана – вторая по длине и площади бассейна река Южной Америки. На данный момент играет большую роль в экономической жизни Аргентины и как судоходная артерия, и как источник электроэнергии и водоснабжения. Но новые крупные гидроэнергетические проекты планируется реализовать на юге страны, в частности на реке Санта-Крус решено построить две ГЭС общей мощностью более 2 ГВт.
Серьезные планы в гидроэнергетике имеют и другие страны региона. Так, в Эквадоре реализуется проект ГЭС Кока Кодо Синклэр мощностью 1,5 ГВт, которая должна обеспечить более трети потребности страны в электроэнергии. В Чили планируется строительство каскада ГидроАйсен, состоящего из 5 ГЭС общей мощностью 2,7 ГВт.
При этом доля крупных гидроэлектростанций на мировом энергорынке снизится: их место займет малая гидроэнергетика.
Почему так происходит? Дело в том, что, поскольку строительство ГЭС, как правило, сопряжено с существенными экологическими проблемами, в странах с высокими природоохранными стандартами это стало барьером для развития гидрогенерации. В результате происходит отчетливая «миграция» гидроэнергетики в развивающиеся страны, где неосвоенный гидропотенциал велик, а экологические стандарты мягче (по причине неразвитых демократических традиций и невысокой политизированности вопросов экологии). Но и там ставка делается на малую гидроэнергетику, поскольку крупные гидроэнергетические объекты влияют на целые речные бассейны, в большинстве случаев охватывающие территории нескольких стран, что порождает сложные вопросы совместного водопользования.
В целом, малая гидроэнергетика свободна от многих недостатков крупных ГЭС и признана одним из наиболее экономичных и экологически безопасных способов получения электроэнергии. Зачастую в современных малых ГЭС применяются более эффективные технологии, чем на крупных гидрообъектах. Стоит также отметить, что еще в прошлом десятилетии малые ГЭС часто оказывались неконкурентоспособными из‑за существенно более высоких удельных затрат, чем у крупных гидропроектов. Однако с недавних пор их конкурентоспособность заметно возросла благодаря поддержке альтернативной энергетики, росту цен на топливо, развитию технологий. Все это повысило инвестиционную привлекательность небольших гидропроектов и привело к интенсивному расширению сектора малой гидрогенерации, прежде всего за счет негосударственных инвестиций.
Немаловажно и то, что игроков на рынке оборудования для малых ГЭС значительно больше, чем на рынке агрегатов для больших плотин, поэтому у заказчиков есть широкий выбор технических решений и поставщиков. В результате оснащение МГЭС обходится сравнительно дешево. В отличие от крупных ГЭС, малым ГЭС не требуется водохранилищ, достаточно естественного течения реки и небольшой площади для размещения оборудования. Поэтому МГЭС сохраняют природный ландшафт, практически отсутствует нагрузка на экосистему. К преимуществам малой гидроэнергетики можно также отнести низкую себестоимость электроэнергии и эксплуатационные затраты, длительный срок эксплуатации без замены оборудования.
Будущее – за малыми ГЭС
В результате, по оценкам Международного энергетического агентства, в предстоящие полтора-два десятилетия до 80 процентов прироста мощностей гидрогенерации придется на развивающиеся государства, причем прирост будет происходить за счет ввода в эксплуатацию малых ГЭС. Например, по прогнозам агентства, к 2030 году Бразилия станет одним из мировых лидеров по количеству малых ГЭС.
За последние шесть лет среднегодовые темпы роста мощностей малой гидроэнергетики в мире составляли 7 процентов. В 2006 году их совокупная мощность достигла 73 ГВт, а выпуск энергии на них – более 250 ТВт-ч; суммарные мировые инвестиции в малую гидроэнергетику в 2006 году составили около 6 миллиардов долларов США, а в последующие годы все эти показатели были значительно превышены.
Так, по данным ESHA (Европейской ассоциации малой гидроэнергетики), в 2010 году суммарная установленная мощность малых ГЭС (МГЭС) в мире составила 87 ГВт. В Швейцарии доля производства электроэнергии на МГЭС достигла 8,3 процента, в Испании – 2,8 процента, в Швеции – почти 3 процента, а в Австрии – 10 процентов. Лидирующие позиции по совокупным генерирующим мощностям МГЭС занимают: Китай (47 ГВт), Япония (4 ГВт), США (3,4 ГВт). При темпе роста в 4,5‑4,7 процента производство электроэнергии на малых ГЭС достигнет к 2030 году 770‑780 ТВт-ч, что будет составлять более 2 процентов всего производства электроэнергии в мире. Таким образом, можно сказать, что малая гидроэнергетика в обозримой перспективе останется одним из самых важных и конкурентоспособных возобновляемых источников энергии.
«Южный гидроэнергетический конус»
Одним из лидеров в отрасли малой гидроэнергетики становится и Южная Америка. Эксперты считают, что реки – одно из важнейших природных богатств Южной Америки: по обеспеченности водными ресурсами континент, на который приходится около четверти мирового речного стока, стоит на первом месте среди пяти материков по объемам стока на 1 квадратный километр территории и на душу населения. Впрочем, первоначально страны этого региона шли по стандартному пути для всех развивающихся стран, то есть начали с крупных ГЭС и придерживались этой стратегии вплоть до последнего времени.
Развитие гидроэнергетики получило здесь свой колорит. Для начала стоит сказать, что для части Южной Америки, которая расположена южнее 18° южной широты, применяется название «Южный конус». Если взглянуть на карту, то можно увидеть, что в пределах Южного конуса располагаются юг Боливии, юг Бразилии, основная часть Чили, Парагвай, Уругвай и Аргентина. Эти государства образуют экономическую организацию Рынок Южного конуса – Меркосур. В прошлом году в состав членов Меркосура также вошла Венесуэла, а Колумбия, Эквадор и Перу в настоящее время имеют статус ассоциированных членов.
Основной гидроэнергетический потенциал Южного конуса сосредоточен в бассейне Ла-Платы – на реках Парана (в Бразилии, Парагвае и Аргентине) и Уругвай (в Уругвае и Аргентине). У этих рек разные гидрологические режимы: межень на одной реке не совпадает по времени с меженью на другой. Поэтому расположенные здесь страны всегда были заинтересованы в транснациональном использовании бассейнов этих рек: спад в выработке энергии в одном месте можно компенсировать за счет сравнительно высокой выработки в другом. В результате в бассейне Ла-Платы был создан Координирующий межправительственный комитет (КМК), который оказал помощь в подготовке соглашения по речному бассейну.
Система бассейна реки Ла-Плата является предметом соглашения 1970 года, участники которого – Аргентина, Боливия, Бразилия, Парагвай и Уругвай. В итоге там появилось сразу несколько крупных гидроэлектростанций, принадлежащих одновременно двум странам: это аргентинско-уругвайская ГЭС «Сальто-Гранде» на реке Уругвай (2500 МВт), бразильско-парагвайская «Итайпу» на реке Парана (12 600 МВт) и аргентинско-парагвайская «Ясирета» также на Паране (3200 МВт; проектная мощность – 4050 МВт).
Стоит отметить, что гидроэнергетический каскад на реке Парана (ГЭС «Итайпу», «Ясирета» и «Акарай») считается крупнейшим не только в Латинской Америке, но и в мире.
Кроме того, в бассейне Параны установлено почти две трети мощностей всех ГЭС Бразилии. Помимо Параны, текущей с Бразильского плоскогорья на юг, Бразилия уже почти полностью использует гидроэнергетический потенциал реки Сан-Франсиску, текущей с плоскогорья на север. Каскады ГЭС созданы не только на самой Сан-Франсиску, но и на ее притоках. И все было прекрасно, пока местные государства не поняли, что выработка электроэнергии в этих районах подвержена довольно сильным колебаниям, особенно в засушливые годы.
Насколько это важно, стало ясно весной-летом 2001 года, когда в результате продолжительной и суровой засухи уровень воды в реках и водохранилищах Бразилии был самым низким за последние шестьдесят лет. Из-за долгого отсутствия дождей озера и водохранилища, которые снабжают водой ГЭС юго-востока (на Паране это ГЭС «Илья-Солтейра» мощностью 3200 МВт, «Жупиа» – 1400, «Фурнас» – 1200) и северо-востока Бразилии (на Сан-Франсиску – каскад ГЭС «Паулу-Афонсу» мощностью 2600 МВт, «Собрадинью» – 3000), сильно обмелели: уровень воды в них был вдвое меньше необходимого для нормальной работы ГЭС. В некоторых водохранилищах он опустился даже до уровня 15‑30 процентов от нормального! Катастрофичность этой ситуации состояла в том, что более 92 процентов электроэнергии в Бразилии вырабатывается именно на ГЭС. В результате засухи и из‑за неготовности к ней энергосистемы страны в 2001 году на протяжении восьми месяцев районы юго-востока и северо-востока Бразилии были погружены в темноту и жили в режиме апагона – периодического отключения электроэнергии на 4‑5 часов в день.Из-за энергодефицита прирост ВВП Бразилии в 2001 году составил всего 2,6 процента вместо ожидавшихся 4 процентов, в стоимостном выражении было недополучено 10 миллиардов долларов США, возрос дефицит внешнеторгового баланса, резко уменьшился приток прямых иностранных инвестиций и сократилось промышленное производство.
То, что проблема оказалась не решена, выяснилось в 2012 году: из‑за перебоев с электричеством, вызванных обмелением рек, 53 миллиона жителей остались без света. В стране появились опасения, что дефицит мощности может привести к тому, что Бразилия окажется не готова к проведению двух основных глобальных спортивных мероприятий ближайшего будущего – чемпионата мира по футболу в 2014 году и Олимпийских игр в Рио‑де-Жанейро в 2016 году.
Нельзя сказать, что правительство Бразилии не пыталось решать эту проблему. Когда стало понятно, что возможности строительства больших ГЭС на реках Парана и Сан-Франсиску исчерпаны (больше нет удобных створов), бразильцы планировали переход к созданию крупных равнинных ГЭС – главным образом в Амазонии. В Бразилии начали разрабатывать проект строительства к 2008 году третьей крупнейшей по мощности ГЭС в мире – «Бело-Монте» на реке Шингу в штате Пара. Запланированная мощность – 11 тысяч МВт (затопляемая площадь – 400 квадратных километров). Ожидалось, что стоимость производимой электроэнергии будет одной из самых низких в мире (для ГЭС). Проект был очень смелый и создавший много проблем, ведь речь шла о самой крупной ГЭС в амазонской сельве.
Против гигантской ГЭС выступили индейцы бассейна Амазонки, их поддержали многие деятели культуры. В частности, режиссер Джеймс Кэмерон, который сравнил ситуацию в Бразилии с сюжетом своего фильма «Аватар». Местные жители заявляли, что после строительства дамбы и ГЭС они не смогут вести свой традиционный образ жизни. У правительства Бразилии своя правда: мощность гидроэлектростанции – 11 ГВт. По словам президента Бразилии Дилмы Русеф, станция нужна для обеспечения нужд населения страны, благосостояние и потребности которого растут. В итоге минувшим летом Верховный суд Бразилии, несмотря на протесты аборигенов, все‑таки поддержал идею строительства дамбы ГЭС Белу-Монте в амазонской сельве.
Однако нельзя сказать, что протесты были напрасными: они все‑таки заставили власти Бразилии задуматься и после долгих раздумий заявить, что в дальнейшем на Амазонке планируется строить только малые ГЭС. Кроме того, малые ГЭС решено было строить и на других бразильских реках. Решение объясняется именно заботой об экологии. При строительстве бразильских малых ГЭС не будут затапливать огромные территории, а рабочих туда планируют доставлять вертолетами, чтобы минимизировать последствия для экосистемы.
И с тех пор, как были приняты принципиальные решения о строительстве малых ГЭС, в Бразилии их сооружено уже 405 с совокупным объемом выработки электроэнергии в 3 646 750 кВт, или 3,1 процента от всей генерации страны. Все эти малые ГЭС были субсидированы государством. А для того, чтобы справиться с растущим спросом на электроэнергию, правительство Бразилии планирует построить еще 48 малых и средних ГЭС к 2020 году.
Не отстают от крупнейшего государства Южной Америки и его соседи. В рамках Меркосура за последние годы были определены перспективные пограничные участки для возможного строительства бинациональных ГЭС. Причем дело касалось не только Параны и Уругвая (где уже реализованы совместные гидроэнергетические проекты), но и других рек Южного конуса, таких, как Бермехо, Пилькомайо, Тариха. На стадии предварительного обоснования – полтора десятка новых проектов транснациональных ГЭС на этих реках. Наиболее крупные среди них – аргентинско-парагвайские ГЭС «Корпус» (2880 МВт) и «Итати-Итакора» (1660 МВт) на Паране, аргентинско-бразильские «Гараби» (1800 МВт), «Ронкадор» (2700 МВт) и «Сан-Педро» (745 МВт) на реке Уругвай. Однако, кроме больших проектов, в последние годы государства Южной Америки планируют строительство и многих малых ГЭС, которые также будут управляться совместно.
Неудивительно, что лидеры этих стран обращают свое внимание на гидроэнергетику, и в первую очередь – на малую: ведь она позволяет более эффективно использовать энергетический потенциал не только крупных, но и малых рек, а также эффективна для электрификации отдаленных районов, куда нерентабельно тянуть протяженные ЛЭП (а в этом регионе немало сельских территорий с редким населением). Наконец, малые ГЭС не оказывают существенного влияния на целые речные бассейны, поэтому при их строительстве на трансграничных реках не нужно решать сложные межгосударственные вопросы водопользования, как в случае с крупными плотинами.
Наконец, при разработке собственных гидроэнергетических проектов в других, кроме Бразилии, государствах региона ставка также делается на малые ГЭС как более дешевые при строительстве и быстрее окупающиеся. Такие ГЭС здесь часто строятся на частные средства, в том числе на средства иностранных инвесторов. В частности, в Уругвае и Парагвае за последние годы было введено в эксплуатацию сразу несколько малых ГЭС. Еще большим гидроэнергетическим потенциалом обладают аргентинские реки, где самые большие неосвоенные ресурсы приходятся на юг страны. Так, на реке Санта-Крус в Патагонии правительство Аргентины решило построить две ГЭС общей мощностью более 2 ГВт, а кроме них – несколько малых ГЭС. В Эквадоре и Чили планируется строительство ряда малых ГЭС, которые должны покрыть до трети потребностей этих стран в электроэнергии.
Если все эти планы будут реализованы (и учитывая, что развиваться еще есть куда – 67 процентов гидропотенциала Южной Америки остаются неосвоенными), то можно ожидать: страны континента в ближайшее десятилетие превратятся в мировых лидеров по использованию своих гидроэнергетических ресурсов. И во многом это будет достигнуто за счет активного внедрения малых ГЭС.
Вода издавна использовалась людьми как один из основных источников энергии. Изобретения открыло широкие перспективы для модернизации сельскохозяйственных работ, а уж открытие электричества и создание первых электрогенераторов стало определяющей вехой в научно-техническом прогрессе. Впервые схема электростанции была разработана в 1878 году в Крагсаде (Нортумберленд) английским инженером Джорджем Армстронгом. А первая в мире электростанция
появилась на Ниагарском водопаде в 1881 году. В нашем обзоре мы расскажем о самых амбициозных проектах, которые удалось реализовать человечеству за последующее столетие.
Сегодня гидроэлектростанции обеспечивают 16% мирового производства электроэнергии, поэтому трудно переоценить их значение для всего мира. Среди стран-лидеров по гидроэнергетике – Китай, Парагвай, Норвегия, Бразилия, Канада, Новая Зеландия, Австрия, Швейцария, Венесуэла.
Крупнейшей в мире электростанцией считается китайская плотина «Три ущелья» на реке Янцзы в провинции Хубэй. Ее мощность - 22 500 МВт, размеры - 2,335 м в длину и 181 м в высоту. На ее строительство понадобилось столько бетона и стали, что из этого количества запросто можно было возвести 63 Эйфелевых башни. Проект по созданию плотины обошелся государству в $ 22,5 млрд, и сегодня «Три ущелья» - одно из главных достижений инженерной мысли в Китае. Экологи признают, что постройка дамбы негативно сказалась на жизни рыб в реке Янцзы, зато позволила существенно снизить количество выбрасываемых в атмосферу парниковых газов и пыли, поскольку до этого львиная доля энергии производилась посредством сжигания угля.
Самая мощная в мире электростанция – «Итайпу» – построена на реке Парана на границе между Бразилией и Парагваем . Ее годовая доходность составляет в среднем 91-95 млрд. КВт/ч, что намного выше аналогичного показателя у «Трех ущелий». ГЭС обеспечивает 90% потребностей в электроэнергии Парагвая и 19% - Бразилии. Для строительства «Итайпу» был пробит 150-м канал в скалах, а также осушено основное русло реки Парана. Бетона, потраченного на строительство этого гиганта, хватило бы на 210 футбольных стадиона, железа и стали – на 380 Эйфелевых башен, а объем земляной насыпи в 8,5 раз превысил бы туннель под Ла-Маншем.
Замыкает тройку мировых лидеров электростанция «Гури» в Венесуэле. Среди крупнейших следует также назвать дамбы «Тукуруи» (Бразилия), «Гранд-Кули» (США), «Лунтань» (Китай). Россиянам, конечно же, тоже есть чем похвастать. Наша Саяно-Шушенская ГЭС на реке Енисей занимает 6 место в мире среди действующих электростанций по установленной мощности. Арочно-гравитационная плотина занесена в Книгу рекордов Гиннеса, как самое надежное гидротехническое сооружение данного типа.
Итайпу́ является крупнейшей ГЭС в мире по выработке электричества в год. Это чудо инженерной мысли стоимостью более 15 млрд. долларов находится на реке Парана на границе Бразилии и Парагвая.
На самом деле, до сих пор не утихают споры по поводу того, какая же ГЭС действительно является самой большой в мире. В декабре 1997 года ГЭС Итайпу уступила первое место китайской гидро-электростанции «Три ущелья». Однако, несмотря на бо?льшую установленную мощность ГЭС Три ущелья, по состоянию на 2011 год, Итайпу производит бо?льшее количество электроэнергии в год из-за более равномерного режима течения реки Парана по сравнению с Янцзы. (Фото leeloo):
Познакомиться с этой махиной поближе довольно просто. Для этого достаточно сесть на обычный автобус городка Фоз-ду-Игуасу и проехать 20 км до территории ГЭС. На этом стенде можно узнать, сколько людей из каких стран мира уже успело побывать здесь до вас. Русских, кстати, добралось до этих краев совсем не мало…(Фото leeloo):
Строительство плотины началось в 1979 году, а за год до этого в окружающих скалах был пробит 150-метровый. 5 мая 1984 года запущен первый гидрогенератор. (Фото leeloo):
Немного гигантомании: в ходе строительства было удалено почти 64 млн куб.м. земли и скальных пород, заложено 15 млн куб.м. грунта и 12.6 млн куб.м. бетона. (Фото leeloo):
Для строительства этой ГЭС пришлось примириться двум давним недругам - Бразилии и Парагваю, т.к. место строительства плотины находилось точно на границе двух стран! На данный момент Итайпу покрывает около 20% потребностей в электроэнергии Бразилии и почти 93% - Парагвая! (Фото leeloo):
Изначально стоимость сооружения Итайпу оценивалось в 4.4 млрд долл., но из-за неэффективной политики сменявших друг друга диктаторских режимов реально составила 15.3 млрд долл! Интересно, во что бы обошлось подобное строительство у нас (больше или меньше)? (Фото leeloo):
Еще немного цифр. Общая длина плотины составляет 7 235 м, ширина - 400 м, высота - 196 м. Для сравнения, длина крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС - 1 074 м, высота - 245 м.
Мега-панорама плотины Итайпу для понимания размеров (кликабельно, 5000×600 px):
В состав сооружений ГЭС Итайпу входит, также, бетонный водосброс с максимальным потоком в 62 200 куб.м/секунду!
Через несколько километров вода возвращается к своему обычному неспешному течению реки... На левом берегу Бразилия, а на правом - уже Парагвай. (Фото leeloo):
На ГЭС установлено 20 генераторов мощностью по 700 МВт каждый. Из водохранилища вода поступает по этим огромным трубам и со страшной силой срывается вниз к турбинам генераторов, крутя их тяжелые лопасти:
Установленная мощность гидроэлектростанции Итайпу составляет 14 000 МВт (14 гигаватт), а среднегодовая выработка - 95 миллиардов кВт*ч! (для сравнения: у Саяно-Шушенской ГЭС показатели - 6 400 МВт и 26.7 млрд кВт*ч соответственно).
Машинный зал. Генераторы спрятаны под этими оранжевыми кругами в полу:
На этой фотографии: под полом находится турбина, вращающаяся под воздействием потока воды. Над потолком - генератор, в котором возникает электрический ток:
Основная часть предназначенной Бразилии энергии идёт в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро, обеспечивая электричеством 24 миллиона бразильцев.
О важности ГЭС для региона. В ноябре 2009 года на гидроэлектростанции Итайпу произошла авария. Из-за повреждения в результате грозы линий электропередач, идущих от ГЭС, прекратилась подача энергии от станции, что вызвало отключение участков энергосистемы Бразилии по «принципу домино». Отключение электричества затронуло около 50 миллионов жителей Бразилии, а также почти всю территорию Парагвая, получающего электроэнергию от станции Итайпу.
Loading...