Загорская ГАЭС – крупнейшая гидроаккумулирующая электростанция России. Расположена на реке Кунья вблизи поселка Богородское Сергиево-Посадского района Московской области. Один из наиболее значимых энергообъектов Объединенной энергосистемы Центра.
К основным задачам Загорской ГАЭС относится производство электроэнергии, выравнивание суточной неоднородности графика нагрузок в энергосистеме Центра, участие в регулировании частоты и перетоков мощности в регионе. Благодаря высокой маневренности гидроэнергетического оборудования, станция используется как быстровводимый резерв мощности при различных возмущениях в энергетической системе.
Технический проект Загорской ГАЭС разработан научно-исследовательским институтом «Гидропроект».
Уникальность станции заключается в том, что она способна не только производить, но и аккумулировать электроэнергию. Ночью, когда спрос на электроэнергию падает, гидроагрегаты ГАЭС работают как насосы, перекачивая воду из нижнего бассейна станции в верхний, тем самым забирая излишки из энергосистемы. В часы максимальных нагрузок вода через гидроагрегаты срабатывается обратно, обеспечивая дополнительную выработку электроэнергии. Таким образом, Загорская ГАЭС выполняет важную регулирующую функцию по сглаживанию пиков нагрузки и заполнению провалов в московской энергосистеме. Кроме этого, гидроагрегаты станции работают в режиме синхронного компенсатора для регулирования напряжения в прилегающей сети 500 кВ.
Установленная мощность Загорской ГАЭС в турбинном режиме составляет 1200 МВт, в насосном режиме – 1320 МВт. Среднегодовая выработка электроэнергии – 1 900 млн киловатт-час. В машинном зале станции установлены 6 обратимых гидроагрегатов.
В 2022 году Загорская ГАЭС отметила 35-летие со дня пуска первого гидроагрегата. За 35 лет эксплуатации станция выработала более 51 млрд киловатт-час электроэнергии.
Загорская ГАЭС — уникальное гидротехническое сооружение и выдающийся памятник советской промышленной архитектуры.
Решение о строительстве гидроаккумулирующей станции в Московской области было принято в 1974 году. Спустя два года был утвержден ее технический проект, разработанный научно-исследовательским институтом «Гидропроект» им. С.Я. Жука. В 1980 году началось возведение основных сооружений.
Строительство Загорской ГАЭС вошло в историю отечественной гидроэнергетики. Предполагалось, что ее сооружение станет пилотным проектом масштабной программы строительства гидроаккумулирующих станций в европейской части страны. На станции отработали принципиально новые инженерные решения: обратимые гидроагрегаты, протяженные сталежелезобетонные напорные водоводы большого диаметра.
Для строительства и подготовки к вводу в эксплуатацию Загорской ГАЭС были приглашены специалисты со всего Советского Союза: проектировщики, гидростроители, инженеры, эксплуатационники, монтажники.
В 1981 году состоялась закладка первого кубометра бетона в основание машинного зала станции. За первые четыре года строительства объем земляных работ составил 15 млн кубометров, уложено 140 тысяч кубометров монолитного бетона, построено 28 км автодорог.
Знаковым событием стал пуск первого обратимого гидроагрегата в 1987 году. В 1990-е гг. в связи со сложной обстановкой в стране и экономическим кризисом, завершение строительства Загорской ГАЭС затянулось. Станция долгое время функционировала с неполным составом гидроагрегатов и уменьшенной емкостью верхнего бассейна (9,7 млн кубических метров). Последний, шестой, гидроагрегат, а также верхнее и нижнее водохранилища в проектных параметрах были введены в эксплуатацию 25 августа 2000 года. В 2003 году был подписан акт о приемке Загорской ГАЭС в постоянную эксплуатацию.
Возведение Загорской ГАЭС дало толчок к развитию села Богородское. Вокруг гидроаккумулирующей электростанции вырос современный благоустроенный поселок городского типа, располагающий необходимыми медицинскими, образовательными, спортивными и культурными учреждениями. Строительство станции в 80-х гг. привело к существенному притоку населения, расширению жилого фонда, развитию коммуникаций и объектов инфраструктуры.
В настоящее время на станции реализуется Программа комплексной модернизации (ПКМ), направленная на реконструкцию и замену устаревшего оборудования, повышение надежности и безопасности генерирующего оборудования и сооружений.
Ключевые даты:
| Количество гидроагрегатов | 6 |
| Установленная мощность в турбинном режиме, МВт | 1 200 |
| Установленная мощность в насосном режиме, МВт | 1 320 |
| Среднегодовая выработка электроэнергии, млн кВт*ч | 1 900 |
| Расчетный напор, м | 100 |
| КПД гидроаккумулирования, % | 73 |
Конструктивно Загорская ГАЭС представляет собой высоконапорную гидроаккумулирующую электростанцию. Верхним бьефом ГАЭС является искусственный аккумулирующий бассейн, нижним – водохранилище на реке Кунья (левый приток Дубны). Сооружения ГАЭС включают в себя дамбу верхнего водохранилища, реверсивный водоприемник, шесть напорных водоводов, здание ГАЭС, верховую плотину и низовую плотину с донным водосбросом.
| Общий объем, млн м³ | 29,9 |
| Полезный объем, млн м³ | 22,7 |
| Нормальный подпорный уровень (НПУ), м | 266,5 |
| Площадь зеркала при НПУ, км² | 2,6 |
Емкость бассейна позволяет осуществлять работу ГАЭС на мощности 1200 МВт в течение 4 часов 20 минут.
| Максимальная высота, м | 35 |
| Длина по гребню, м | 8 900 |
| Ширина по гребню, м | 6,6 - 9 |
| Ширина по подошве, м | До 367 |
| Общий объем, млн м³ | 49,5 |
| Полезный объем, млн м³ | 34,6 |
| Нормальный подпорный уровень (НПУ), м | 162,5 |
| Площадь зеркала при НПУ, км² | 4,55 |
Реверсивный водоприемник представляет собой монолитную железобетонную неразрезную конструкцию. Предназначен для водозабора и водовыпуска: сброса и прием воды через напорные водоводы. Состоит из входного оголовка в виде раструба с шестью водопропускными галереями, здания водоприемника и участка галерей, сопрягающихся с компенсаторными секциями напорных водоводов. В здании водоприемника расположены аварийно-ремонтные затворы и другое технологическое оборудование.
В целом реверсивный водоприемник Загорской ГАЭС решен по схеме руслового здания ГЭС, то есть непосредственно воспринимает напор верхнего водохранилища.
| Общая высота, м | 48 |
| Длина, м | 102,7 |
|
Размер водопропусных галерей, м Размер ремонтного затвора, м |
7,5x7,5 |
| Пропускная способность водопропусной галереи, м³ /с | 226 |
Напорные водоводы сталежелезобетонные. Всего шесть ниток. Каждая нитка водовода состоит из 17 секций длиной по 40 м и двух компенсаторных секций по 22 м.
| Длина одного водовода, м | 724 |
| Внутренний диаметр водовода, м | 7,5 |
| Толщина бетонной оболочки, м | 0,4 |
| Пропускная способность водовода, м³ /с | 226 |
| Вес одного элемента водовода, т | 150 |
В здании ГАЭС размещены шесть обратимых гидроагрегата мощностью 200/220 МВт (в турбинном/насосном режиме). Гидроагрегаты оборудованы радиально-осевыми насос-турбинами, работающими при расчетном напоре 100 м. Выдача электроэнергии в энергосистему производится через КРУЭ 500 кВ. Гидроагрегаты ГАЭС успешно используются для регулирования в энергосистеме частоты и напряжения.
Характер работы гидроагрегатов таков, что в течение суток может происходить 5-7 пусков-остановок и переходов режима работы из одного состояние в другое (насосный режим, генераторный режим и режим синхронного компенсатора).
|
Общая длина машзала, м |
169,2 |
|
Пролет машзала, м |
23,5 |
| Высота, м | 7,5 |
| Длина по гребню, м | 200 |
| Ширина по гребню, м | 5 |
| Ширина по подошве, м | 84,75 |
Расположена в 1,5 км выше устья реки Кунья. Дамба выполнена намывом из песчаных и суглинистых грунтов. Водосбросные сооружения расположены в правобережном примыкании плотины и предназначены в период эксплуатации для осуществления санитарных пропусков и опорожнения водохранилища.
| Отметка гребня плотины, м |
166 |
| Высота, м | 25 |
| Длина по гребню, м | 1 000 |
| Ширина по гребню, м | 10 |
| Ширина по основанию, м | 360 |
| Расчетный напор, м | 23,5 |
Насос-турбина
| Мощность в турбинном режиме, МВт | 205 |
| Диаметр рабочего колеса, м | 6,3 |
| Расход воды через турбину при Нрасч, м3/с | 226 |
| Производительность насоса при Нср = 105 м, м3/с | 189 |
| Частота вращения номинальная, об/мин | 150 |
| Вес, т | 983 |
Двигатель – генератор
| Мощность в генераторном режиме, МВт/МВА | 200/236 |
| Мощность в двигательном режиме, МВт/МВА | 220/236 |
| Генераторное напряжение, кВ | 15,75 |
| Частота вращения номинальная, об/мин | 150 |
| Вес, т | 1120 |
Блочный трансформатор
| Номинальная мощность, кВА | 250 000 |
| Напряжение, кВ | 500/15,75 |
| Общий вес, т | 330 |
| Вес транспортный, т | 260 |
Комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) – 500 кВ
Обеспечивает связь Загорской ГАЭС с энергосистемой. В отличие от традиционных распределительных устройств открытого типа, КРУЭ компактно, защищено от неблагоприятных погодных явлений, пожаробезопасно, экономично в обслуживании. Конструктивно выполнено из двух систем шин и 12 комплектных ячеек. Присоединение Загорской ГАЭС к КРУЭ-500кВ выполнено в рамках реализации Программы комплексной модернизации РусГидро.
ПАО РусГидро
