Плотина «Три ущелья» — одна из крупнейших в мире гидроэлектростанций

Проект плотины «Три ущелья» (TGP) — одна из крупнейших в мире гидроэлектростанций, расположенный в ущелье Силинся, одном из трех ущелий реки Янцзы, в провинции Хубэй, Китай.

Площадь водосбора ущелья составляет около миллиона квадратных километров, а средний сток составляет 451 миллиард кубометров в год. Китайская корпорация «Три ущелья» (CTGPC) выступает в качестве юридического лица TGP и несет ответственность за строительство, эксплуатацию и финансирование проекта.

Строительство плотины «Три ущелья» было завершено в 2008 году. Плотина имеет высоту 185 м и ширину 2309 м, что делает ее одной из крупнейших гидроэлектростанций в мире, значительно опережающей бразильскую установку Itaipu мощностью 12 600 МВт.

Строительные работы были поручены китайским группам. Незадолго до анонса оборудования контракты на сумму 800 миллионов долларов были заключены с Gezhouba Share Holding, Yichang Qingyun Hydropower Joint Management и Yichang Three Gorges Project Construction 378 Joint Management. Работы включали в себя строительство дамбы и электростанции. Оно включало в себя выемку 102,83 миллиона кубометров породы и земли и засыпку 31,98 миллиона кубометров, укладку бетона на 27,94 миллиона кубометров и установку металлического каркаса весом 256 500 тонн.

На плотине работают в общей сложности 32 основных электрогенератора, в том числе 12 установок на правом берегу и 14 установок на левом, установленных в 2006 и 2008 годах соответственно. Генераторы были введены в эксплуатацию в октябре 2008 года.

К подземной электростанции проекта были добавлены еще шесть генераторов. Первые три вступили в строй в июне 2011 года. Третий генераторный агрегат (блок 30) завершил 72-часовой тестовый запуск в июле 2011 года.

Первый подземный энергоблок (энергоблок 32) начал работу в мае 2011 года, а второй (энергоблок 31) начал коммерческую эксплуатацию в июне 2011 года. В 2012 году были введены в эксплуатацию все 32 гидроагрегата общей мощностью 22 500 МВт.

Проект плотины в трех ущельях

Проект строительства плотины «Три ущелья» предполагает использование реки Янцзы, самого протяженного водного пространства Азии, для выработки огромного количества электроэнергии.

Его мощность оценивается в 85 ТВт/ч в год, что близко к одной десятой от текущих потребностей Китая.

Только в этом столетии катастрофические наводнения унесли сотни тысяч жизней. Плотина направляет потоки воды вниз по течению. Улучшенная судоходность на реке позволяет более крупным судам плавать из Шанхая до Чунцина вверх по течению от плотины и на расстоянии 2000 км от моря, что способствует растущей внутренней и экспортной торговле Китая.

Плотина расположена в 44 км от города Ичан в провинции Хубэй. Эта точка находится в конце ряда крутых каньонов, которые образуют водохранилище протяженностью 630 км со средней шириной 1,3 км. Вместимость составляет 39,3 миллиарда кубометров.

Электростанция находится в центре широкого плана развития электроэнергетики Центрального Китая. Соответствующие передающие и распределительные установки подключены к трем региональным сетям, получающим электроэнергию от плотины «Три ущелья», образуя единую систему от побережья до границы Тибета.

Сетями и их планируемыми долями поглощения являются Центрально-Китайская энергетическая сеть (55%), Восточно-Китайская энергетическая сеть (39%) и сеть провинции Сычуань (6%).

МЕГА проект

Сооружение состоит из бетонной гравитационной плотины с водосбросом посередине. Электростанция и секция без перелива расположены на обоих концах плотины. Длина плотины составляет 2 309,5 м, а уровень водохранилища — 175 м.

В плотине задействовано 34 генератора, в том числе 32 основных генератора. Два других — это электрогенераторы мощностью по 50 МВт каждый.

1-й этап

Строительство заняло 17 лет, и оно было построено поэтапно при поддержке государственного спонсора — Китайской корпорации по развитию проекта плотины «Три ущелья Янцзы». Первоначальные работы начались в 1993 году. До конца 1996 года было инвестировано около 2,3 миллиарда долларов. Основные заказы на оборудование для первой очереди мощностью 9800 МВт были размещены в 1997 году. Четырнадцать из 32 энергоблоков Francis мощностью по 700 МВт каждый были введены в эксплуатацию на левом берегу реки (в период с 2003 по 2006 год).

2-й и заключительный этап

На противоположном берегу было добавлено 12 700 МВт энергоблоков, увеличив общее количество до 18 200 МВт.

Была построена плотина высотой 87 метров. На южном берегу был построен постоянный судовой шлюз высотой 135 метров с 14 турбинами. На заключительном этапе плотина была поднята до максимальной высоты 185 м, и на северном берегу реки Янцзы были установлены дополнительные 12 турбин. В проектном комплексе была построена односторонняя система подъема судов в один шаг. Максимальная высота подъема составляет 113 м, а максимальный подъемный вес — 11 800 тонн.

Строительство спиральной обсадной колонны началось 26 мая 2009 года. Установка спирального кожуха была завершена на энергоблоке № 27 в мае 2010 года. Это завершило спиральную обшивку всех шести подземных энергоблоков.

Электростанция в Трех ущельях

Первые 14 генераторов полностью заработали в октябре 2006 года, вырабатывая 9800 МВт при уровне воды 156 м.

Первый (№22) из 12 генераторов был введен в эксплуатацию 11 июня 2007 года, а последний генератор (№15) был введен в эксплуатацию 30 октября 2008 года.

Все 24 генератора и два электрогенератора электроэнергии были включены в июне 2009 года, вырабатывая 16 100 МВт, что меньше максимальной мощности в 18 300 МВт. Плотина ненадолго вышшла на полную мощность в августе 2009 года из-за повышения уровня воды в верхнем течении и речного стока во время наводнений.

Экологические проблемы

Долгосрочные экологические последствия строительства плотины «Три ущелья» были охарактеризованы как «возможно катастрофические».

Плотина нарушит движение тяжелого ила в реке и может привести к быстрому накоплению ила в водохранилище, создавая дисбаланс выше по течению и лишая сельскохозяйственные угодья и рыбу ниже по течению необходимых питательных веществ.

Эти проблемы также ударили бы по турбинам станции и миллионам фермеров и рыбаков.

Экологическая и политическая оппозиция плотине «Три ущелья» была интенсивной. Самой волнующей проблемой стало принудительное переселение 1,27 миллиона человек в сентябре 2009 года.

Китай ссылался на подробные планы как на меры по улучшению жизни пострадавших, но жители жаловались на то, что им отказывают в средствах на переселение и обещаниях по переподготовке кадров. Сельскохозяйственные угодья, которые будут затоплены, более плодородны, чем возвышенности, и около 1600 фабрик будут затоплены.

Противники плотины «Три ущелья» добились большего успеха за пределами Китая. Всемирный банк, уязвленный злобной критикой других гидропроектов, которые он спонсировал, решил не финансировать этот проект.

Экспортно-импортный банк США также поддался давлению. Она надеялась получить от китайцев дополнительную экологическую информацию, которая позволила бы принять положительное решение. Более того, его позиция не помешала американским группам участвовать в торгах за контракты, а американским коммерческим банкам финансировать их операции.

Информационная система по экологии и мониторингу окружающей среды для проекта была открыта в 2007 году. База Центра по выращиванию рыбы была также построена для сохранения азиатского карпа и других видов с помощью процесса экологического планирования.

В период с 2011 по 2018 год TGP завершила 12 экспериментов по экологическому планированию.

Поддержка строительства

Китай изначально настаивал на том, чтобы потенциальные проблемы были выявлены и устранены. Однако к западным правительствам и компаниям были обращены призывы воздержаться от дальнейшей поддержки проекта до тех пор, пока не будут решены проблемы с переселением и правами человека. Были заявления о том, что плотина не устранила реальный источник наводнений (вырубка лесов в бассейне реки Янцзы и потеря озер, которые смягчали последствия наводнений из-за заиления, мелиорации и неконтролируемой застройки).

Коррупционные скандалы также преследовали проект. Подрядчики якобы выигрывали тендеры с помощью взяточничества, а затем выводили средства на строительство, экономя на оборудовании и материалах. После ряда аварий в 1999 году большая часть инфраструктуры проекта была выведена из строя.

Проектное финансирование и контракты

Официальная общая стоимость проекта строительства плотины «Три ущелья» оценивалась в 203 млрд юаней ($29 млрд), покрываемая в основном за счет специальных налогов на потребление электроэнергии и доходов от эксплуатации энергоблоков первой очереди. Но стоимость снизилась до 180 млрд юаней из-за более низкого уровня инфляции во время строительства.

Заказ на основное оборудование для плотины «Три ущелья» был разделен между шестью иностранными группами, объединенными в два проектных альянса. Из 14 энергоблоков — восемь были переданы Alstom, ABB и Kvaerner, а шесть — Voith, Siemens и GE.

Alstom не присоединилась к партнерству между ABB и Kvaerner или какой-либо другой ведущей мировой компанией для участия в тендере, но китайская сторона явно предпочла диверсифицировать свои риски и получить широкий доступ к западным технологиям, а не полностью полагаться на одного поставщика. Вероятно, это помогло альянсу Voith, Siemens и GE Hydro, который был сформирован задолго до начала торгов и представляет собой необычно сильную концентрацию экспертных знаний (обычно GE не работает с главным конкурентом Siemens).

В рамках этих двух групп работа была распределена следующим образом:

Для восьми энергоблоков Alstom была основным подрядчиком по производству турбин, стоимость работ составила 212 миллионов долларов. Были задействованы несколько ее подразделений во главе с бразильской компанией Mecanica Pesada и китайским совместным предприятием по производству гидротурбин в Тяньцзине. Норвежская компания Kvaerner предоставила дизайн, технологию, пять направляющих и компоненты. Компания оценила свою долю в бизнесе в 40 миллионов долларов. Компания ABB была выбрана для поставки восьми генераторов по контракту, стоимость которого, как утверждается, составляет 250 миллионов долларов. Таким образом, общая стоимость заказа на восемь единиц продукции составила 500 миллионов долларов.

Заказ на шесть установок был разделен между Voith, ведущим подрядчиком по производству турбин, Siemens, которая должна была поставлять генераторы, и GE, которая выполняла работы по установке турбин и генераторов. Стоимость всего заказа оценивалась примерно в 350 миллионов долларов.

С тех пор как в 1997 году были подписаны первые контракты на турбины и генераторы, Alstom приобрела энергетическое подразделение ABB, а GE Hydro приобрела Kvaerner. В марте 2004 года Alstom получила контракт на сумму 163 млн евро на поставку четырех турбин мощностью 700 МВт и связанных с ними генераторов для электростанции проекта на Правом берегу.

Передача технологий

Два китайских поставщика оборудования сыграли важную роль на более поздних этапах. Harbin Power Equipment и Dongfang Electric Machinery сотрудничали с двумя зарубежными компаниями.

Харбин сотрудничал с Alstom, ABB и Kvaerner group, а Дунфан — с консорциумом Voith General Electric и Siemens, а также с китайской компанией Oriental Motor. Последние два энергоблока первой очереди были почти полностью построены в Китае.

Передача и распределение электроэнергии

Инфраструктура распределения и передачи электроэнергии TGP была завершена в декабре 2007 года и обошлась примерно в 34,3 млрд. юаней.

Электроэнергия, вырабатываемая плотиной, передавалась в два города, включая Шанхай, и девять провинций с трех направлений. Распределительную сеть поддерживали линия электропередачи постоянного тока напряжением 500 кВ в энергосистеме Восточного Китая, линия электропередачи постоянного тока напряжением 500 кВ в энергосистему Южного Китая, и линия электропередачи переменного тока напряжением 500 кВ в энергосистему Центрального Китая.