Կիլոմետրերով ջուր. որո՞նք են աշխարհի ամենամեծ հիդրոէլեկտրակայանները

Հիդրոէլեկտրակայաններում՝ ՀԷԿ-երում, էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար օգտագործում է ջրի հոսքի էներգիան: Դրա համար կարող են օգտագործվել ջրվեժներ, գետեր և այլ հոսուն ջրային ավազաններ: Երկրները, որտեղ կառուցվել և գործում են աշխարհի ամենամեծ հիդրոէլեկտրակայանները, դրանք են Բրազիլիան, ԱՄՆ-ը, Կանադան, Չինաստանը և Ռուսաստանի Դաշնությունը։ Այս մասին հոդված է հրապարակել «Հիդրոօդերևութաբանության և մոնիթորինգի կենտրոն» ՊՈԱԿ-ը։

Մինչև 1997 թվականը աշխարհի ամենամեծ հիդրոէլեկտրակայանը բրազիլական Իտայպուն էր։ Այն սկսել են կառուցել 1979 թվականին, և ըստ նախնական ծրագրի՝ պետք է արժենար 4.5 միլիարդ ԱՄՆ դոլար։

Գործնականում շինարարությունը տևել է 5 տարի, սակայն արժեցել է եռապատիկ ավել գումար, իսկ բոլոր ավարտական աշխատանքներով ու ընթացիկ վերանորոգմամբ այն արժեցել է 15.4 մլրդ։

Կայանը կառուցելուց հարկ եղավ հեռացնել 65 մլն խմ հող և ապարներ, և լցնել 15 մլն խմ հող և 12.7 մլն խմ բետոն։

Ներկայումս ՀԷԿ-ը իրենից ներկայացնում է բարդ կառույց՝ 20 գեներատորներով, յուրաքանչյուրը 700 ՄՎտ հզորությամբ, որը հանրագումարում տալիս է 14 գիգավատտ և տարեկան միջինը 96 միլիարդ կվտ/ժ արտադրություն։

Որպեսզի հասկանալի լինեն այդ ծավալները՝ Ռուսաստանի ամենամեծ Սայանո-Շուշենսկայա ՀԷԿ-ն ունի 7.4 ԳՎտ դրվածքային հզորություն և արտադրում է 27 միլիարդ կՎտժ։

Բրազիլական ամբարտակի երկարությունը ավելի քան 7 կմ է, լայնությունը՝ 400 մ, բարձրությունը՝ 200 մ։ Համեմատության համար Սայոնո-Շուշենսկայան ունի 1070 մետր երկարություն և 246 մետր բարձրություն։

«Երեք կիրճեր» Չինաստանում

1997 թվականից մեր ոչ պաշտոնական թոփ ցուցակի ոսկե մեդալակիրը փոխվել է՝ չինացիները խլել են առաջնության դափնին Բրազիլիայից։ Այնուամենայնիվ, միայն մասամբ. եթե չինական կայանը տեղադրված հզորությամբ ավելի հզոր է, քան բրազիլականը, ապա Իտայպուն շնորհիվ Պարանա գետի հոսքի ավելի կանոնավոր ռեժիմի, Յանցզիի համեմատությամբ, հաղթում է միջին տարեկան արտադրության առումով:
Ընդհանուր առմամբ այստեղ տեղադրված է 32 գեներատոր, որոնցից 30-ը ունեն յուրաքանչյուրը 700 մեգավատ հզորություն, ևս երկուսը` 500: Գեներատորները շարժվում են հատուկ Ֆրենսիս տուրբիններով (դրանց նախագծման հեղինակը ամերիկացի գիտնական Ջեյմս Ֆրենսիսն է 1847):

Տուրբինի շեղբերի հատուկ ձևը և այդ միջավայրում ջրի հոսքի հատուկ բաշխումը թույլ է տալիս այս տիպի տուրբինին արտադրել հսկայական ուժ և էներգիա ապահովել մոտ 90-95% օգտակար գործողության գործակցով։ Կայանում տեղադրված տուրբինների ռոտորներն յուրաքանչյուր րոպեում 75 պտույտ են կատարում։

Փոխանցման լիսեռի միջոցով պտտման ուժը մատակարարվում է վիթխարի չափերով էլեկտրական գեներատորի ռոտորին, որն ամենամեծն է աշխարհում (այստեղ մեկ ստատորը ավելի քան 3 մ հաստությամբ և 20.4 մետր տրամագծով օղակ է իրենից ներկայացնում):
Կայանի ագրեգատները շահագործման են հանձնվել աստիճանաբար, և կայանը լրիվ հզորության հասել է 2012թվականի հուլիսի 6-ին, և ընդհանուր դրվածքային հզորությունն այդ ժամանակ հասել է 22.5 մլն կՎտ-ի: 10 տարվա շահագործումը Չինաստանին տվել է ավելի քան 700 ՏՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա:

Հոսանքով վերևում գոյացել է հսկայական ջրամբար. Այն ստեղծելու և անհրաժեշտ ճնշումն ապահովելու համար հարկ է եղել վերաբնակեցնել մեկուկես միլիոն մարդու, ովքեր ապրում էին ամբարտակին հարող տարածքներում։

Ռուսական եռյակ

Եթե խոսենք ռուսական կայանների մասին, ապա դրանցից երեք ամենամեծերն են համարվում՝ Կրասնոյարսկը, Բրատսկը և Սայանո-Շուշենսկայան։

Սայանո-Շուշենսկայա ՀԷԿ

Արտադրում է 5.4 մլն կՎտ։ Աշխարհագրորեն այն գտնվում է Խակասիայի Հանրապետության և Կրասնոյարսկի երկրամասի սահմանին, Ենիսեյ գետի վրա։ Աշխարհի ամենամեծ ամբարտակներից մեկը՝ 246 մ բարձրությամբ և մեկ կիլոմետր լայնությամբ։ Այն գրանցված է Գինեսի ռեկորդների գրքում՝ որպես կամարային ամբարտակների դասի ամենակայուն կառույց։

Մեկուկես տասնամյակ առաջ Սայանո-Շուշենսկայա ՀԷԿ-ում տեղի ունեցած վթարը քիչ էր մնում սարսափելի աղետի պատճառ դառնար (եթե ամբարտակը փլվեր, հոսանքով ներքև կանցներ վիթխարի բարձրության և ավերիչ ուժով մահաբեր ալիք) և կարճատև քննարկման պատճառ դարձավ – սկզբունքորեն նման կառույցների կառուցման նպատակահարմարության վերաբերյալ:

Հիշեցնենք՝ 2009 թվականին տեխնածին վթարի հետևանքով ավերվել է կայանի երկրորդ հիդրոագրեգատը, ևս երկուսը լուրջ վնասվել են։ Բացի դա, ջուրը խլել է 75 բանվորների կյանք և լրջորեն վնասել շարժիչի սենյակը։

Վերականգնումը տևեց մի քանի տարի, ընթացքում օբյեկտում իրականացվեց խորը արդիականացում, սարքավորումները փոխարինվեցին ժամանակակիցներով, իսկ 2012 թվականից կայանը ներառվեց միասնական էներգահամակարգի մեջ և սկսեցին օգտագործել ծանրաբեռնվածության կարգավորման համար։

Կրասնոյարսկի հիդրոէլեկտրակայան

Այն ևս Ենիսեյի վրա է գտնվում, Կրասնոյարսկից 40 կմ հեռավորության վրա, Դիվնոգորսկի մոտ: Այս հսկայական կառույցը, որը նախագծվել է Լենհիդրոպրոյեկտի կողմից, սկսել են կառուցել 1956 թվականին և ավարտվել 1972 թվականին, չնայած առաջին բլոկը գործարկվել է 1967 թվականի նոյեմբերի 3-ին։ Հիդրոէլեկտրակայանի կառույցի համալիրը ներառում է Ռուսաստանի Դաշնության տարածքում միակ նավերի ամբարձիչը։

Օբյեկտի դրվածքային հզորությունը 6 ԳՎտ է, իսկ կայանը միջինում արտադրում է 19-ից մինչև 21 մլրդ կՎտժ (տատանումները պայմանավորված են ջրի անհավասար հոսքով, որի հետևանքով արտադրությունը կարող է տատանվել մինչև 30%-ի սահմաններում յուրաքանչյուր ուղղությամբ)։

Այստեղ օգտագործվում են ճառագայթային-առանցքային հիդրոտեխնիկական ագրեգատներ՝ յուրաքանչյուրը մինչև կես գիգավատ հզորությամբ; դրանք աշխատում են 93 մետր ջրի ճնշման տակ, ունեն յուրաքանչյուրը 8.66 մետր տրամագիծ և 240 տոննա քաշ։

Պատվարի կառուցումից հետո գետի հոսանքով վերև ձևավորվել է Կրասնոյարսկի հսկայական ջրամբարը, որի ընդհանուր ծավալը հասնում է 73 խոր կմ, իսկ օգտակարը գերազանցում է 30.4 խոր կմ-ը, իսկ մակերեսը զբաղեցնում է 2000 քառ կմ տարածք։

14000 շինություններ ջրի տակ են անցել, տասնյակ հազարավոր մարդիկ ստիպված են եղել վերաբնակեցնել (երբեմն՝ տները նոր վայր տեղափոխելով), իսկ 120 հազար հեկտար գյուղատնտեսական նշանակության հողատարածքներ ջրի տակ են անցել։

Բացի այդ, նախագծման փուլում թույլ են տրվել լուրջ սխալներ։ Օրինակ, ըստ գիտնականների հաշվարկների, կայանի կառուցման դեպքում պետք է առաջանար 20 կմ երկարությամբ սառույցից զերծ պոլինյա՝ սառցահալատեղ:

Իրականում այն հասնում է 200-220 կմ-ի («պոչը» նկատելիորեն ավելի հեռու է Կրասնոյարսկից) և էական ազդեցություն է ունենում տարածաշրջանի էկոլոգիական իրավիճակի վրա։ Մի կողմից՝ շնորհիվ կայանի և ամբարտակի կլիմայական պայմաններն ավելի մեղմ են դարձել, իսկ օդը՝ ավելի քիչ չոր։

Բացի այդ, Կրասնոյարսկի մարզում Ենիսեյը սկզբունքորեն դադարեց ձմռանը սառչել: Մյուս կողմից, հսկայական արժեքավոր հողեր կորսվեցին, հեղեղվեցին (իսկ Սիբիրում բերրի հողն իր քաշով ոսկի արժե), իսկ ներքին տեղահանվածների թիվը համեմատելի է հետխորհրդային տարածքում որոշ տեղական պատերազմներից փախստականների թվի հետ։

Բուրեյական հիդրոէլեկտրակայան

Եվս մեկ սուպեր նախագիծ, որը գտնվում է Ամուրի շրջանի Թալական բնակավայրի մոտ՝ Բուրեյա գետի վրա։ Ջրամբարը գտնվում է ոչ միայն Ամուրի մարզում, այլ նաև Խաբարովսկի շրջանում։ Կայանը այսպես կոչված Բուրեյական կասկադի առաջին աստիճանն է։

Կայանը սկսել են կառուցել դեռևս 70-ականներին, բայց հետո դադարեցրել են. այս հատկանիշն էլ իր հերթին դարձավ տեղական նշանակության էկոլոգիական աղետի պատճառ։ Բանն այն է, որ տարածքը ջրածածկելուն նախապատրաստելիս անտառները հատվել էին, իսկ ջրամբարի ապագա հատակը մաքրվել էր։

20 տարվա ընթացքում այնտեղ նոր երիտասարդ անտառ աճեց։ Այն նորից կտրելու համար դրա վրա գումար չծախսվեց, իսկ ջրածածկումից հետո փայտը սկսեց արմատից փտել։ Նմանատիպ պատմություն մի քանի տասնամյակ առաջ տեղի է ունեցել Զեյայի հիդրոէլեկտրակայանում։
Ինչ էլ որ լինի, կայանի դրվածքային հզորությունը գերազանցում է 2 ԳՎտ-ը, ինչը նրան դարձնում է ռուսաստանում ամենամեծերից մեկը։ Ամբարտակի վերևում առաջացել է լեռնային ոչ մեծ մակերեսով ջրամբար։

Այսօր այս տիպի կայաններում արտադրվում է ողջ էլեկտրական էներգիայի մինչև 15%-ը, սակայն ապագայի հեռանկարներն այնքան էլ պայծառ չեն:
Առաջին հերթին դա պայմանավորված է օբյեկտների հատուկ տեղադիրքով. որպես կանոն, դրանք կամ տեղակայվում են լեռներում, որտեղից մոտակա խոշոր սպառողները շատ հեռու են, կամ պահանջում են հսկայական տարածքների ջրածածկումներ, որը խիտ բնակեցված հարթավայրերում պետք է դիտարկել որպես կարևոր փաստարկ նման շինարարության դեմ:

Բացի այդ, ՀԷԿ-երը պահանջվող կապիտալ ներդրումների առումով միջուկայիններից հետո երկրորդն են, և վթարի դեպքում հնարավոր վնասը կարող է համադրելի լինել կամ նույնիսկ գերազանցել միջուկային էներգետիկային։

Այնուամենայնիվ, հիդրոէլեկտրակայանների նախագծման և շինարարության աշխատանքները շարունակվում են, և հատկապես առավել ակտիվ Չինաստանում։