Но это не единственные источники электроэнергии в южной столице. Есть у нас и Каскад ГЭС ― комплекс из малых гидроэлектростанций на реке Большая Алматинка. И этот способ добычи энергии считается одним из самых чистых и экологичных.
С 1950 по 1960 год выработка электроэнергии Каскадом ГЭС в общем балансе алматинской энергосистемы составляла 50–60 процентов. Сейчас ежегодный вклад Каскада ГЭС в общем объёме не превышает 5–6 процентов.
Корреспондент Tengrinews.kz побывал на гидроэлектростанциях в горах Алматы, чтобы разобраться, как они устроены, понять, почему спустя 80 лет эксплуатации они всё ещё крайне важны для города, в каком они состоянии, а также чтобы узнать — угрожает ли им дефицит воды, о котором сейчас всё больше говорят, и почему туристы тоже создают проблемы.
Ледники и БАО, которые дают воду. И в каком они состоянии
Каскад ГЭС состоит из 11 малых гидроэлектростанций. Сейчас они находятся под управлением АО "Алматинские электрические станции" (АлЭС). Владелец 100 процентов акций "АлЭС" — АО "Самрук-Энерго".
Строительство этих станций было запланировано ещё в 1920-х годах, однако проектирование началось уже во время Великой Отечественной войны. Дополнительные электрические мощности требовались для эвакуированных из европейской части СССР заводов и предприятий.
Главный источник воды для Каскада ГЭС ― Большое Алматинское озеро (БАО). Именно отсюда начинается известный многим любителям горной местности водопровод, в котором под большим давлением подаётся вода для расположившихся ниже гидроэлектростанций.
Большое Алматинское озеро (БАО). Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Здесь нас встречает главный инженер Каскада ГЭС Серик Калиев. Он говорит, что не стоит пугаться низкого уровня воды в озере ― это не экологическая катастрофа, а вполне естественное положение дел для этого места.
Серик Калиев, главный инженер Каскада ГЭС. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
"Уровень воды был даже ниже, ― объясняет Калиев. — Сейчас уровень воды начал подниматься после того, как пошла более жаркая погода, началось таяние ледников. Вот скоро пойдёт дождь, и приточность упадёт, потому что выше ледники снова начнут замерзать, воды меньше станет. Основной набор воды у нас идёт с июня по сентябрь. Начиная с сентября по февраль мы эту воду сбрасываем. В эти моменты у нас пиковая производительность. С февраля по июнь мы выходим на минимальный уровень воды и снова начинаем накопление".
Всё же уточняем, учитывается ли аспект таяния ледников и грядущего дефицита воды в планировании работы Каскада ГЭС.
"Ледники, которые у нас есть... в 2010 году их проверяли. Тогда ледники уже были желтоватого цвета. О чём это говорит? О том, что этим ледникам 20–30 лет и новые не образуются. Сейчас эти ледники грязно-серого цвета. Возможно, смог влияет на это, слишком быстро таяние идёт, не успевают образовываться новые слои ледников. Но сейчас для нас воды достаточно, и вы в этом убедитесь, когда увидите поток воды на ГЭС-1", ― уверяет инженер.
Каскад ГЭС по своей сути считается возобновляемым источником и вырабатывает чистую дешёвую электроэнергию.
Смотрим на БАО. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
В нижней части БАО установлен водоприёмник. Здесь же стоят мощные щиты, которыми может регулироваться объём подаваемой в систему воды. Щиты и вовсе могут полностью перекрыть подачу воды, но это только в случае ремонтных работ на ГЭС. Также у озера есть аварийный и гарантийные сбросы воды.
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
На озере всегда дежурят сотрудники Каскада ГЭС. Как правило — вахтовым методом: работник выходит ровно на одну неделю, потом его сменяют. Он живёт в специальном домике, следит за оборудованием и уровнем воды, докладывая всё своим коллегам.
Можно подумать, что всё здесь устроено несложно: вода под большим давлением спускается из озера по трубопроводу и благодаря этой энергии вырабатывается электричество. Но на самом деле всё это уникальная и сложная система, состоящая из множества элементов. Вот так, например, выглядит уравнительный резервуар башенного типа высотой 21 метр, расположившийся чуть ниже плотины.
Уравнительный резервуар для воды. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
"С одной стороны, просто: забрать воду, перевести механическую энергию в электрическую... Но расположить станции так, чтобы перепады между ними и давление позволили вытащить максимум из того оборудования... Это целая наука. Просто так здесь ничего не поставишь", — рассуждает Серик Калиев.
Трубопровод, по которому идут на БАО
Знакомый многим алматинцам трубопровод, который идёт прямиком из Большого Алматинского озера в ГЭС-1, тоже уникален.
"Перепад здесь — 570 метров. Давление в трубе — 56 атмосфер. Это очень мощно. Из-за этого раньше ГЭС-1 считалась самой высоконапорной станцией в Советском Союзе", ― объясняет нам главный инженер.
Высокогорный трубопровод, идущий от БАО к ГЭС, знаком всем алматинцам. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Алматинцам не просто знаком этот трубопровод. Многие любители горных походов залезают на него и так идут до Большого Алматинского озера — чтобы сократить путь. Это стало привычным горным маршрутом.
Что об этом думают сотрудники Каскада ГЭС?
"Вместо того чтобы ходить по дороге, туристы ходят по нашему трубопроводу. Пытаемся их гонять. Во-первых, это техника безопасности для них самих. Не дай бог, дождь пройдёт, труба же металлическая и скользкая. Кто-нибудь может упасть. Во-вторых, там у нас идут кабели, счётчики воды заходят. Поэтому это большая проблема", ― сетует Калиев.
И люди действительно падают с трубопровода и сильно калечатся.
"Был случай, когда женщина с ребёнком шла по трубопроводу, подвернула ногу и упала. Хорошо, что наш сотрудник проводил обход, нашёл её в кустах, вызвал МЧС, суммарно она пролежала там на жаре почти пять часов", ― вспоминает он в разговоре с нами случай из жизни.
Поэтому инженеры просят людей не залезать на него.
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Раньше этот трубопровод и вовсе был деревянным, что тоже создавало немало проблем.
"В своё время люди, чтобы собирать воду с него, пробивали в нём дырки. Зимой из-за этого трубопровод обрастал льдом. Потом уже сделали металлический трубопровод", ― вспоминает главный инженер.
Бесконечный поток отдыхающих в этих местах создаёт и другие сложности — например, любопытство людей.
"Все параметры и все сигнализации выходят на ГЭС-7. Это сердце всего Каскада, куда стекается вся информация. У нас стоит специальная охрана, так как многие туристы хотят спуститься, чтобы искупаться. Но мы их не пускаем".
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Также есть и нюансы с большим количеством мусора, который остаётся после отдыхающих.
"Люди бросают бутылки. В сезон только на реке Проходная работники Каскада собирают в день по 15–20 20-литровых мешков мусора. Там и пластик, и бутылки, чего там только нет", ― жалуются нам сотрудники Каскада.
ГЭС-1, которая делает электричество из воды. И как она устроена
Тем временем мы спускаемся до ГЭС-1 ― эта станция первой принимает все те колоссальные объёмы воды, которые спускаются под большим давлением с БАО. Она была запущена в эксплуатацию в октябре 1953 года.
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
"На ГЭС-1 у нас стоят ковшовые турбины, которые на Западе называют турбинами Пелтона. Они работают на высоконапорных станциях. Патент на них получил американский инженер Лестер Алан Пелтон ещё в 1889 году", ― объясняет Калиев.
Сами по себе турбины произведены итальянской фирмой "Ансальдо Сан-Джиорджио".
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
"Вода самотёком разгоняет турбины, они, в свою очередь, запускают генераторы. Генераторы вырабатывают электроэнергию, которая преобразуется на открытом распределительном устройстве. По сути, мы механическую энергию воды преобразуем в электрическую энергию", ― рассказывает нам сотрудник, дежурящий на станции.
Интересуемся, какой у этих турбин ресурс, не слишком ли они старые.
"Капитальный ремонт турбин проводится раз в 4–5 лет, — отвечает Калиев. — Когда турбину вскрывают — смотрят её состояние. Если там видно сколы, определяют степень её изношенности. Если серьёзных повреждений нет, то определяют, что она доработает до следующего капитального ремонта. Могут уменьшить нагрузку на неё. Во время капитального ремонта у турбины снимают рабочее колесо, делают либо наплавку, либо наварку".
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
"Я бы не сказал, что коэффициент полезного действия турбин и генераторов стал сильно меньше за эти годы. У этих турбин на ГЭС-1 должно быть 5,3 мегаватта. Но сейчас она делает 5,1 мегаватта. Это для 70 лет работы очень малый процент понижения КПД", ― рассуждает инженер.
Так мы узнаём, что турбины действительно работают очень давно. Но нам объясняют, что всё зависит от правильного техобслуживания. Если вовремя его делать, то они и будут служить долго. "Тут как с машиной, вовремя масло меняй ― она прослужит тебе дольше", ― добавляет Калиев.
Все остальные станции выполнены по похожим технологиям. Отличаться может разве что происхождение оборудования и выдаваемая ими мощность. Например, на ГЭС-6, ГЭС-7 и ГЭС-8 стоит американское оборудование. А ГЭС-9, ГЭС-10 и ГЭС-11 работают на советских агрегатах.
"Разница между итальянским, американским и советским оборудованием небольшая. Если про долговечность говорить, то, может быть, процентов на 10 уступают советские. "Ансальдо" — всё-таки зарекомендовавший себя производитель. Да, в некоторых нюансах есть отличия. Но, по сути, и те, и другие турбины с 1958 года работают. С советскими турбинами местами проще. Оно если советское, значит, российское. Значит, проще получить запасные части", ― утверждает Серик Калиев.
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
ГЭС-7, которая управляет Каскадом. И нюансы её работы
Дальше мы спускаемся до ГЭС-7 ― на эту станцию стекается информация со всего Каскада. На здании замечаем несколько образцов советской промышленной мозаики.
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Здесь нас встречают начальник смены Каскада Владимир Будников и дежурный инженер Фёдор Гаврилов. Оба следят за правильной работой всех гидроэлектростанций на Каскаде. Работа тут ведётся круглосуточно, в две смены: с 8:00 до 20:00 и с 20:00 до 8:00.
"На ГЭС-7 у нас размещён главный щит управления Каскада ГЭС. Отсюда происходит управление удалёнными от нас станциями и непосредственно станцией, на которой мы находимся. Можно сказать, что это сердце Каскада. Тут у нас отображаются изображения с видеокамер, которые находятся на станциях", ― рассказывает Будников.
Владимир Будников, начальник смены Каскада. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Главный щит состоит как из оборудования 50-х годов, так и из новых устройств. Главное отличие ― через старые щиты всё управляется механически, а новые терминалы — уже через компьютер.
"Я совершаю объезды на дежурной машине по объектам. От БАО до этой станции порядка 25 километров. Всё оборудование в этом периметре я должен осматривать, на каждую ГЭС заезжать, проверять, предотвращать поломки. Я должен увидеть, если что-то начинается. Звоню сразу начальнику смены, он передаёт информацию главному инженеру, согласование идёт, как будем решать проблему. И всё, все вместе мы потом её решаем", ― описывает нюансы работы Фёдор Гаврилов.
Фёдор Гаврилов (слева) и Владимир Будников. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Под главным щитом управления расположилось то самое американское оборудование, про которое нам рассказывали: турбина и генератор.
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Мало электроэнергии, но много пользы?
Установленная мощность всех гидроэлектростанций на Большой Алматинке составляет порядка 43,7 мегаватта. Для сравнения: в нынешнем виде до перевода на газ установленная мощность алматинской ТЭЦ-2 — 510 мегаватт.
"Вроде бы 43,7 мегаватта мало. Но когда в 1986 году была крупная авария и практически все станции Алматы "сели на ноль". Именно с Каскада ГЭС по сетям запитывала собственные нужды алматинская ТЭЦ-2. Тогда это помогло её развернуть и перезапустить всю систему. То есть Каскад ГЭС является своеобразной палочкой-выручалочкой", ― главный инженер Серик Калиев даёт понять, что разница в мощностях не влияет на то, насколько важна та или иная станция.
Он упоминает и другую ценность Каскада:
"Тут ценность-то ещё в чём? Горная вода всё равно идёт с примесями: песок, камни. Эта вода у нас в отстойниках отстаивается, потом идёт с водонапорных бассейнов на турбины. С каждого кубометра воды мы забираем полезную мощность. И эта уже очищенная вода идёт в "Горводоканал", им не нужно ничего придумывать в отношении отстойников — у нас это всё есть. Плюс этой же водой обеспечиваются южные части Алматы".
Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин
Нам рассказывают, что круглосуточную работу Каскада ГЭС обеспечивают всего 120 человек. Для такого количества объектов, далеко друг от друга расположенных, кажется, что это совсем немного. И что интересно, у местных специалистов есть специальная доплата за работу на высокогорье.
"На ГЭС-1 у нас высота 1 970 метров над уровнем моря, а по коллективному договору и трудовому законодательству при работе выше 1 500 метров даётся специальная доплата за высокогорье. Те, кто на БАО, там 2 500 метров, они тоже получают повышенную зарплату, исходя из того, сколько времени они там пробыли", ― говорит нам главный инженер.
Каскад ГЭС действительно важен для Алматы: он производит абсолютно электроэнергию, не загрязняя природу, а ещё — чистую питьевую воду, выступает палочкой-выручалочкой и в целом является уникальным с технической и исторической точек зрения объектом. Но его работа зависит и от состояния ледников, и от состояния оборудования.
В условиях, когда угроза дефицита воды во всём мире становится всё более реальной и нарастают другие экологические проблемы, необходим контроль за такими объектами. В компании, управляющей Каскадом ГЭС, заявляют, что у них есть планы на модернизацию, что позволит увеличить мощность гидроэлектростанций в несколько раз и продлить срок службы этого уникального объекта.
Редакция в целом отслеживает состояние энергетики и водные проблемы Алматы и всей страны.
Не так давно мы писали о том, что происходит с алматинской ТЭЦ-2, которая пока ещё работает на угле. Сейчас выбросы вредных веществ от неё составляют 37,1 тысячи тонн. Модернизация этой ТЭЦ под газ, о которой много говорили и которая всё-таки началась, переросла в полноценную стройку новой станции. Ожидается, что после её завершения выбросы вредных веществ в воздух Алматы снизятся до 2,7 тысячи тонн в год.
Также на фоне дефицита воды, который во всём мире превращается в одну из самых острых экологических проблем, редакция Tengrinews.kz запустила серию материалов о водоёмах Алматы — в рамках цикла уже вышли:
Опасное благоустройство. Что грозит Аэропортовскому озеру и его обитателям в Алматы
Дефицит воды. Что угрожает алматинским озёрам на примере Карасу
