Особенности гидроэнергетического комплекса Ангарского каскада ГЭС
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное
бюджетное образовательное
Высшего профессионального образования
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)
Географичекский факультет Кафедра социальной и экономической географии. Зав. кафедрой проф. _______________ Сысоева Н.М. | |
КУРСОВАЯ РАБОТА
ОСОБЕННОСТИ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА АНГАРСКОГО КАСКАДА ГЭС
Руководитель: к.г.н. Зеленюк Ю.М. | |
Студент гр.6411 Коваленко Алексей | |
Работа защищена с оценкой_______________________ | |
Протокол №____________________ | |
Нормоконтролер: Лесюта Т.И. |
Иркутск 2012
Содержание
Введение |
|
1 Гидроэнергетические ресурсы Иркутской области |
4 |
2 Характеристика ГЭС Ангарского каскада |
6 |
2.1 Иркутская ГЭС |
7 |
2.2 Братская ГЭС |
8 |
2.3 Усть-Илимская ГЭС |
11 |
2.4 Богучанская ГЭС |
12 |
2.5 Нижнебогучанская ГЭС |
15 |
2.6 Мотыгинская ГЭС |
16 |
3 Перспективы компании «Иркутскэнерго» на Российском рынке |
18 |
4.Геоэкологическая ситуация после строительства ГЭС |
20 |
Заключение |
20 |
Список используемых источников |
21 |
Введение
Особенности гидроэнергетического комплекса Ангарского каскада ГЭС заслуживают особого внимания так как это крупнейший комплекс гидроэлектростанций России. Комплекс ГЭС имеет огромный экономический потенциал для развития Восточной Сибири. В данной работе автор рассматривает основные характеристики ГЭС Ангарского каскада, кроме того предоставляется информация о проектируемых электростанциях. Также рассматривается потенциал и перспективы компании-владельца – «Иркутскэнерго».
Целью работы является: исследование Ангарского каскада гидроэлектростанций.
Задачами данной работы являются:
1) Изучить особенности ГЭС
2) Проследить
социально-экономические
3) Изучить гидроэнергетический потенциал Иркутской области
4) Выявить перспективы
компании-владельца – «
1 Гидроэнергетические ресурсы Иркутской области
Доля России в мировых
запасах гидроэнергетических
Чтобы лучше представить мощность потенциальных гидроэнергетических ресурсов Иркутской области, приведем сравнение: на Волге (самой крупной реке Европейской России) можно построить гидроэлектростанции общей мощностью 10 ГВт, на Енисее свыше 20, на реках Иркутской области - 23, в том числе на Ангаре около 15 ГВт.
С завершением строительства Иркутской, Братской и Усть-Илимской ГЭС в хозяйственный оборот были вовлечены наиболее эффективные гидроэнергоресурсы Ангары. Оставшийся гидроэнергетический потенциал может быть использован только в отдаленной перспективе, путем строительства средних и малых ГЭС на притоках Ангары, реках бассейна Лены и Нижней Тунгуски.
В настоящее время возведение небольших гидроэлектростанций сдерживается целым рядом причин. Во-первых, в Приангарье уже имеется избыток энергомощностей. Во-вторых, отсутствуют инвестиционные ресурсы, необходимые для строительства новых ГЭС. В-третьих, технико-экономические показатели небольших гидроэлектростанций (в сравнении с ГЭС Ангарского каскада) существенно ниже. Наконец, существуют планы сооружения мощных ГЭС на Ангаре (Богучанской) и Енисее (Среднеенисейской и Осиновской). До завершения их строительства возведение небольших гидроэлектростанций в Иркутской области и Красноярском крае может быть оправданно лишь в случае, если это позволит с наименьшими затратами обеспечить электроэнергией отдаленные районы, электроснабжение которых из центральной энергосистемы невозможно или малоэффективно. В Иркутской области среди таких ГЭС может быть названа только одна - Тель-мамская на р.Мамакан, необходимая для электроснабжения Ленского золотопромышленного района.
2.Характеристика ГЭС Ангарского каскада
Ангарский каскад ГЭС - крупнейший комплекс гидроэлектростанций в России. Расположен на реке Ангара в Иркутской области и Красноярском крае. Основная часть строительства осуществлена в советский период, Стройка каскада связывалась с развитием промышленности и освоением значительного природного потенциала Середней Сибири. Комплекс ГЭС на реке Ангара, суммарной действующей мощностью 9017,4 МВт, среднегодовой выработкой 48,4 млрд кВт·ч или 4,8% от общего потребления в стране. После завершения Богучанской ГЭС в 2012 году установленная мощность каскада достигнет 12 017,4 МВт, а среднегодовая выработка - 66 млрд кВт·ч. С учетом проектируемых и строящихся станций, каскад состоит из семи ступеней:
- первая ступень - Иркутская ГЭС, мощностью 662,4 МВт и выработкой 4,1 млрд кВт·ч;
- вторая ступень - Братская ГЭС, мощностью 4 515 МВт и выработкой 22,6 млрд кВт·ч;
- третья ступень - Усть-Илимская ГЭС, мощность 3 840 МВт и выработкой 21,7 млрд кВт·ч;
- четвёртая ступень - строящаяся Богучанская ГЭС, проектной мощностью в 3 000 МВт и выработкой 17,6 млрд кВт·ч;
- пятая ступень - проектируемая Нижнебогучанская ГЭС мощностью 660 МВт и выработкой 3,3 млрд кВт·ч;
- шестая ступень - проектируемая Мотыгинская ГЭС (Выдумская ГЭС) мощностью 1 145 МВт и выработкой 7,2 млрд кВт·ч;
- седьмая ступень - проектируемая Стрелковская ГЭС мощностью 920 МВт.
2.1 Иркутская ГЭС
Строительство Иркутской ГЭС началось в 1950, закончено в 1958. ГЭС является русловой с совмещённым зданием ГЭС.
Состав сооружений ГЭС:
- бетонная водосливная плотина;
- совмещённое здание ГЭС длиной 240 м;
- земляная насыпная плотина с суглинистым ядром максимальной высотой 44 м и длиной 2500 м.
Насыпная плотина состоит из следующих участков:
- Левобережного
- Островного
- Руслового
- Правобережного.
Высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 457 м. По плотине ГЭС проходит автодорожный переход. Судоходных шлюзов ГЭС не имеет, поскольку сквозное судоходство по Ангаре отсутствует, однако место для шлюзов зарезервировано.
Мощность ГЭС - 662,4 МВт, среднегодовая выработка - 4,1 млрд кВт·ч. В здании ГЭС установлено 8 поворотно-лопастных гидроагрегатов мощностью по 82,8 МВт, работающих при расчётном напоре 26 м. Оборудование ГЭС устарело и изношено, проводится его модернизация.
Напорные сооружения
ГЭС (длина напорного фронта 2,73 км)
образуют крупное Иркутское
Иркутская ГЭС контролируется ОАО «Иркутскэнерго», однако плотины ГЭС находятся в федеральной собственности, планируется их передача ОАО «РусГидро».
При проектировании каскада гидростанций на Ангаре инженеры Гидроэнергопроекта предлагали для повышения мощности ГЭС направленным взрывом создать проран в истоке Ангары. Дело в том, что объём её стока и уровень сработки водохранилища ограничивается уровнем дна реки в створе Шаман-камня. Это ограничение влияет на пропускную способность истока и, следовательно, на расход воды на Иркутской ГЭС, особенно при низких уровнях Байкала. Создание прорана глубиной 25 м позволило бы направить в Ангару около 120 куб.км в год воды и тем самым увеличить среднегодовую выработку электроэнергии на каскаде. Однако эта идея вызвала протесты общественности и осталась нереализованной. Сибирские ученые и писатели опубликовали в октябре 1958 открытое письмо-протест в «Литературной газете».
Проект ГЭС неоднократно изменялся,
например, по первоначальным вариантам
планировалось строительство
Иркутское водохранилище заполнялось в течение семи лет. За это время подпор от плотины распространился на озеро Байкал, повысив его уровень на 1,46 метра. Таким образом, с одной стороны, долина Ангары превратилась в залив Байкала, а с другой - само великое озеро стало главной регулирующей частью Иркутского водохранилища.
Основными потребителями электроэнергии,
вырабатываемой ИГЭС, являются Шелеховский
алюминиевый завод и
На Иркутской гидроэлектростанции работают 156 человек.
Директор Усов Сергей Викторович Главный инженер Колесников Евгений Витальевич Главный бухгалтер Ким Ок Хи
2.2 Братская ГЭС
Братская гидроэлектростанция (им. 50 летия Великого Октября) - гидроэлектростанция на реке Ангаре в городе Братске Иркутской области. Самый крупный производитель гидроэлектроэнергии в России. Является второй, после Иркутской ГЭС, ступенью Ангарского каскада ГЭС.
Состав сооружений ГЭС:
- бетонная гравитационная плотина длиной 924 м и максимальной высотой 124,5 м, состоящая из станционной части длиной 515 м, водосливной части длиной 242 м и глухих частей общей длиной 167 м.
- приплотинное здание ГЭС длиной 516 м.
- береговые бетонные плотины общей длиной 506 м.
- земляные плотины: правобережная - длиной 2987 м и левобережная - длиной 723 м.
Напорные сооружения длиной 5140 м образуют Братское водохранилище многолетнего регулирования. Из-за отсутствия сквозного судоходства по Ангаре гидроузел не оборудован пропускными сооружениями. По гребню плотины проходит магистральная железная дорога Тайшет - Лена, а ниже - шоссейная дорога.
В здании ГЭС установлено 15 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 250 МВт, и 3 по 255 МВт, работающих при рабочем напоре 106 м.
Установленная мощность составляет 4515 МВт (по состоянию на 2010 год). Электростанция спроектирована институтом «Гидропроект». Проектом предусмотрено сооружение судоподъёмника для пропуска судов через гидроузел. Существует также проект увеличения установленной мощности до 5000 МВт, в рамках текущей программы технического переоснащения станции установленная мощность может быть увеличена до 4590 МВт.
Братская ГЭС контролируется ОАО «Иркутскэнерго», однако плотины ГЭС находятся в федеральной собственности.
Братская ГЭС
играет незаменимую роль в обеспечении
устойчивого функционирования всей
энергозоны Сибири. Является основой Братского территориально-
Для передачи электроэнергии потребителям от подстанции ГЭС отходит 5 ЛЭП-500 кВ и 20 ЛЭП-220 кВ.
Братская ГЭС является самым крупным производителем гидроэлектроэнергии в России, генерируя в среднем за год 22,6 млрд кВт-ч, что соответствует коэффициенту 57%. Среднегодовая выработка, исходя из известных гидротехнических параметров, может составлять несколько бо́льшую величину и, в зависимости от средней высоты верхнего бьефа, находиться в пределах 23−25 млрд кВт-ч. В отдельные многоводные годы выработка может достигать значения 30 млрд. Проектное значение гарантированной отдачи ГЭС с учетом необходимости многолетнего регулирования уровня водохранилища составляет 21,2 млрд. На 2005 год, минимальная выработка была в 1997 и составила 19,4 млрд кВт-ч, максимальное значение было достигнуто в 1995 - 26,5 млрд.
Более низкая выработка по сравнению с потенциально возможной обусловлена низким КПД турбин (86%), которые были установлены в 1950-хх и в ходе эксплуатации снизили свою эффективность на 6%.
С 2006 «Иркутскэнерго» совместно с ОАО «Силовые машины» реализуется проект модернизации гидроагрегатов ГЭС. Проект предусматривает замену рабочих колес гидроагрегатов первой очереди (станционные номера 13-18), работавших в период достройки ГЭС на пониженных напорах, что вызвало их ускоренный износ. В 2006 было изготовлено новое рабочее колесо для гидроагрегата № 16, в 2007 - для № 17, в 2008 -для № 14 и № 18, в 2009 - для № 15 и № 13. Новые рабочие колеса позволяют гидроагрегатам развивать мощность в 255 МВт.
13 января 2010 ГЭС выработала рекордный для евразийского континента и России триллионный кВт-ч.
Директор Главный инженер Вотенев Андрей Анатольевич Илюшин Павел Сергеевич Главный бухгалтер Акулова Инна Васильевна
Количество работающего персонала -271 чел.
2.3 Усть-Илимская ГЭС
Строительство ГЭС началось в 1963, закончилось в 1980.
Состав сооружений ГЭС:
- бетонная гравитационная плотина длиной 1475 м и высотой 105 м, состоящая из станционной плотины длиной 396 м, водосливной плотины длиной 242 м, и глухих частей плотины (в русле и берегах) длиной 837 м.
- левобережная каменно-земляная плотина длиной 1710 м и высотой 28 м.
- правобережная земляная (песчаная) плотина длиной 538 м и высотой 47 м.
- приплотинное здание ГЭС длиной 440 м.
Высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 296 м. По плотине ГЭС проложен автодорожный переход, по которому закрыто движение. Судопропускных сооружений ГЭС не имеет, в перспективе предусмотрено сооружение судоподъёмника.
Проектная мощность - 4320 МВт, установленная - 3840 МВт, среднегодовая выработка - 21,7 млрд кВт·ч. В здании ГЭС установлено 16 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 240 МВт, работающих при рабочем напоре 90,7 м. Напорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 3,84 км) образуют крупное Усть-Илимское водохранилище площадью 1922 км², полным объёмом 58,9 км³. При создании водохранилища было затоплено 154,9 тыс.га земель, в том числе 31,8 тыс.га сельхозугодий. Было переселено 14,2 тыс. человек из 61 населенного пункта. Было вырублено 11,9 млн. м³ леса.
Электростанция спроектирована институтом «Гидропроект».
Усть-Илимская ГЭС контролируется
ОАО «Иркутскэнерго», однако плотины
ГЭС находятся в федеральной
собственности, планируется их передача
ОАО «РусГидро». Усть-Илимская ГЭС играет
важную роль в обеспечении устойчивости
энергосистемы Сибири. Значительную часть
электроэнергии ГЭС потребляют алюминиевые
и лесохимические производства. ГЭС стала
базой для создания Усть-Илимского территориально-
29 марта 2010 года была остановлена работа одной из 16 турбин ГЭС. После срабатывания предупредительной сигнализации гидротурбина была остановлена в резерв, а затем выведена в неотложный ремонт для выявления причин технологического нарушения режима работы и замены масла в системе регулирования. ГЭС притерпивала большое количество ремонтов.
Директор Кузнецов Сергей Владимирович Главный инженер Стрелков Евгений Владимирович
На Усть-Илимской гидроэлектростанции
работают 185 человек.
В декабре 2009 года станция отпраздновала
свое 35-летие.
2.4 Богучанская ГЭС
Богуча́нская гидроэлектроста́
Имея проектную мощность 3000 МВт, входит в число крупнейших гидроэлектростанций России. Строительство Богучанской ГЭС, ведущееся с 1974 года, является рекордным по продолжительности в истории российскойгидроэнергетики. В настоящее время строительство Богучанской ГЭС ведётся на паритетных началах компаниями «РусГидро» и «Русал» в рамках государственной программы комплексного развития Нижнего Приангарья. Ввод в эксплуатацию первых агрегатов состоялся 15 октября 2012 года. Ввод ГЭС на полную мощность намечен на 2013 год.Напорные сооружения ГЭС создадут крупное Богучанское водохранилище площадью 2326 км² (в том числе в Красноярском крае 1961 км², в Иркутской области 365 км²) и длиной 375 км.
Богучанская ГЭС - крупнейший объект гидроэнергетического
строительства в Восточной Сибири и России в целом. Достройка гидроэлектростанции
имеет большое значение для экономического
развития Нижнего Приангарья и Сибирского эконом
Богучанская ГЭС, используя для работы возобновляемый источник энергии, позволит предотвратить сжигание большого количества органического топлива (угля или природного газа) и соответственно избежать выброса в атмосферу значительных объёмов углекислого газа, окислов серы и азота, золы и других загрязняющих веществ. В частности, только при работе первой очереди ГЭС (на отметке 185 м) предотвращается ежегодный выброс в атмосферу 11,2 млн т CO2 ежегодно.
При сооружении Богучанской
ГЭС будет затоплено 1494 км² земель,
в том числе 296 км² сельхозугодий (пашни, сено
Создание водохранилища приведёт к полной перестройке экосистем в зоне затопления. Наземные экосистемы (таёжные ландшафты), а также речная экосистема будут заменены на экосистему водохранилища, сочетающую в себе черты речной и озёрной экосистем (с преобладанием признаков последней). При этом численность реофильных (живущих в реках) видов рыб сократится, а лимнофильных (предпочитающих озёра) - возрастёт. Рыбопродуктивность водохранилища оценивается в 18 кг/га.
Вследствие низкой боковой приточности, определяющее значение на качество воды в Богучанском водохранилище будет оказывать качество воды Усть-Илимского водохранилища. В течение нескольких лет после заполнения водохранилища заметное влияние на качество воды (в части содержания растворённого кислорода, органических веществ, фосфатов) будут оказывать разложение затопленной растительности, торфа, сапропеля и других органических остатков, а также разрушение берегов (в части содержания взвешенных веществ). В целом качество воды в Богучанском водохранилище будет мало отличаться от качества воды в Ангаре до создания водохранилища.
Водохранилище Богучанской ГЭС в летнее время будет оказывать охлаждающее воздействие на прилегающие территории, в осеннее - отепляющее. Прогнозируется, что это воздействие будет распространяться в среднем на 6-8 км от водохранилища и не окажет существенного влияния на условия вегетации растительности. В нижнем бьефе Богучанской ГЭС вследствие сброса относительно тёплой воды из водохранилища прогнозируется возникновение незамерзающей полыньи длиной от 24 км (средние и холодные зимы) до 64 км (тёплые зимы). Воздействие полыньи ожидается двояким - с одной стороны, она окажет отепляющее воздействие на прилегающие территории, с другой стороны, полынья способствует увеличению количества туманов.
Строительство Богучанской
ГЭС критикуется рядом обществе
2.5 Нижнебогучанская ГЭС
В Богучанском районе Красноярского края на реке Ангара планируется размещение ГЭС установленной мощностью 660 МВт. ГЭС с плотиной высотой 12 м будет располагаться в 107 км ниже строящейся Богучанской ГЭС. Близлежащий крупный населённый пункт – село Богучаны – будет располагаться в 20 км ниже створа будущей ГЭС. Предполагаемое название гидроэлектростанции – Нижнебогучанская ГЭС.
Заказчиком и инвестором
проекта выступает ООО «
В соответствии с «Положением об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации» заказчик строительства планирует провести оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС) проектируемой ГЭС.
С целью реализации прав граждан на информирование и участие в принятии экологически значимых решений заказчик совместно с органами местного самоуправления будет организовывать общественные обсуждения на всех стадиях подготовки и реализации строительства и подготовки к нему, в том числе на стадии предварительной оценки и составления технического задания на проведение оценки воздействия на окружающую среду. Для выявления общественных предпочтений и их учёта в процессе оценки воздействия проект технического задания на проведение ОВОС доступен для ознакомления населению Богучанского и Кежемского районов с 2006 года.
2.6 Мотыгинская ГЭС
Мотыгинская гидроэлектростанция (Выдумская ГЭС, Гребенская ГЭС) - проектируемая ГЭС в нижнем течении реки Ангары, в Мотыгинском районе Красноярского края, вблизи пос. Мотыгино.
Проектируемая ГЭС представляет собой гидроузел руслового типа. Состав сооружений ГЭС:
- каменно-набросная плотина с асфальтобетонной диафрагмой, шириной по гребню 15 м;
- бетонная водосливная плотина длиной около 290 м;
- приплотинное здание ГЭС
По проекту высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 127 м Мощность ГЭС -1100 МВт. В здании ГЭС должны быть установлены 10 поворотно-лопастных гидроагрегатов мощностью по 110 МВт. Предполагаемый напор на станции 27,2 м. Плотина ГЭС должна образовать крупное водохранилище площадью 536,6 км² и объёмом 19,1 км³. Общая площадь затопления - 53980 га, в том числе земли сельскохозяйственного назначения - 3872 га, земли поселений - 108 га, земли лесного фонда - 11719 га. В зону затопления попадает один населенный пункт (д. Каменка) полностью и 6 населенных пунктов частично.
Организатор строительства ГЭС - ОАО «РусГидро».
В 2007 году были определены
окончательные параметры
- Перспективы компании «Иркутскэнерго» на Российском рынке

- Особенности городских и муниципальных образований и стратегия их развития
- Особенности городского и сельского расселения в России
- Особенности городского управления в Санкт-Петербурге (Петрограде)
- Особенности городского управления в Санкт-Петербурге (Петрограде)
- Особенности городского устройства и управления. Городская политика
- Особенности гостиничного сервиса
- Особенности гостиничных предприятий
- Особенности геологического строения залежи пласта (Б1+Б2+С1t) западного месторождения ульяновской области.
- Особенности геологического строения и геологические основы разработки Березовской площади
- Особенности геологического строения и геологические основы разработки Бухарскому месторождению
- Особенности геологического строения и нефтеносность продуктивных горизонтов
- Особенности геоморфологии и экологии окрестностей села Лащ-Таяба
- Особенности геополитики Китая
- Особенности геополитического положения и территориального развития России