Разделы
Выбрать регион
Следите за нами
энергетика

Укротители горных рек: гидроэнергетический проект GE в Грузии

Грузия – маленькое государство, но благодаря своему горному рельефу и стремительным рекам оно обладает значительными энергоресурсами. Технологии GE помогают не только обеспечить доступ к этим ресурсам, но и сделать их использование максимально эффективным.

Река Аджарисцхали берет начало в Аджарских горах и впадает в Черное море. В 2010-м году правительство Грузии пригласило иностранных специалистов для оценки гидроресурсов республики. Они высоко оценили потенциал Аджарисцхали. Был сделан вывод о том, что на реке можно построить каскад из 4-х гидроузлов с электростанциями, в том числе одну с установленной мощностью 187 МВт в районе села Шуахеви.

Строительство ГЭС в условиях горного рельефа имеет определенные особенности по сравнению с гидроэнергетическими проектами на равнине. Для начала для увеличения мощности водного потока в Аджарисцхали была переброшена вода еще одной горной реки. Далее на пути реки встала гравитационная плотина и образовалось водохранилище. Из резервуара через водоприемник вода под напором устремляется в пробитый в скалах напорный тоннель, а уже из него попадает в спиральную камеру гидротурбины. Всего при строительстве ГЭС «Шуахеви» было пробито 37,8 км тоннелей.

В 2012 году Alstom (с 2015 года входит в состав GE) получила официальное предложение выступить основным подрядчиком строительства ГЭС.

image

На фотографии: Машинный зал Шуахеви ГЭС. На верхнем фото: Дидахарская плотина.

Центральным элементом каждого из двух энергоблоков стала реактивная гидротурбина Francis. Сама конструкция известна еще с XIX века и отличается наиболее высоким КПД. В турбине Francis вода сначала разгоняется по кругу в спиральной камере вокруг рабочего колеса с лопатками, а затем, проходя между лопаток, устремляется вниз, вдоль оси ротора. Взяв за основу классическую конструкцию, инженеры GE максимально оптимизировали ее характеристики и адаптировали гидротурбину к условиям Шуахеви. «GE не выпускает даже двух одинаковых гидротурбин,» – говорит старший менеджер коммерческого подразделения GE Renewable Energy в России/СНГ, Александр Дваладзе, – «все наши изделия, можно сказать, уникальны и созданы в соответствии с задачами и нуждами конкретного заказчика. Прежде чем проектировать гидротурбину, мы обязательно проверяем качество воды. В воде горных рек содержится множество минеральных примесей, которые разрушают поверхности турбины. Поэтому для каждой комбинации примесей мы подбираем особое защитное покрытие лопаток. Также важны параметры напора, нажима для каждого конкретного энергоблока».

Гидротурбины, установленные на ГЭС «Шуахеви» – 89 МВт каждая – демонстрируют практически предельный КПД для данного вида машин – 94%.! Для сравнения турбины импульсивного типа имеют максимальный КПД 92%. «Гидротурбина Francis, – добавляет Александр, – очень проста и неприхотлива в эксплуатации. Если рабочее колесо правильно спроектировано и не подвергается интенсивному воздействию кавитации (парообразования с появлением в воде воздушных пузырьков и с последующим их схлопыванием – прим. ред.), то оно может исправно служить до 40 лет. Образно говоря, турбина Francis – это «Мерседес» среди турбин». Гидротурбины GE создаются с учетом высоких экологических требований к оборудованию ГЭС. Охлаждение статора – воздушное, смазка – масляная, однако она настолько глубоко интегрирована в механизм, что утечек в окружающую среду не происходит!

Воплощением современных высоких технологий стали и два синхронных генератора ГЭС, произведенных на заводе GE в Бильбао. Генераторы со штатным режимом вращения валов – 600 об/мин имеют по 5 пар полюсов. Отдельно стоит упомянуть конструкцию статора: его сердцевина монолитна и не имеет стыков между отдельными деталями. Плотная компоновка железа снижает потери и позволяет добиться весьма впечатляющего значения КПД – 98,6%!

image

На фото: Силовое оборудование Шуахеви ГЭС. Все фотоматериалы в статье предоставлены пресс-службой совместного предприятия “Аджарисцкали Джорджия”

Кроме генераторов и турбин, GE поставила для ГЭС «Шуахеви» все электрическое оборудование, оборудование для подстанции 110/220 кВ и всю систему управления. Управление построено на основе технологий «интернета вещей». Оборудование станции оснащено большим количеством датчиков, сигнализирующих о состоянии систем. Данные, такие как температура воды, масла, подшипников и т.п., выводятся на консоль оператора в реальном времени.

Электромеханический затвор, прекращающий поступление воды в машинный зал ГЭС в случае чрезвычайного происшествия – тоже собственная разработка GE.  При аварии электропривод автоматически закрывает затвор. При отключении электричества затвор задвигается механически – с помощью противовеса.

Все работы, связанные с покорением бурного течения Аджарисцхали и установкой всего комплекса оборудования энергоблоков уже выполнены. А 24 июня 2017 года было объявлено об официальном завершении строительства ГЭС «Шуахеви».

Subscribe to our GE Brief