Образование и наука22.12.2021
Тургусунская ГЭС: укрощение строптивой
Тимур Шалабаев, исполнительный директор Ассоциации ВИЭ Qazaq Green
Унылая пора... Накрапывает дождь, затянутое осенними облаками небо давит крадущиеся по серпантину машины. В горах и предгорьях Алтайского района Восточно- Казахстанской области уже выпал снег, их белые шапки отчетливо выделяются на фоне серого пейзажа. Природа замерла в ожидании зимнего чуда, чтобы уснуть под завывания ветров и треск алтайских морозов. Но там, куда направлялись мы, энергия бьет ключом круглый год - АО «Банк развития Казахстана» в конце октября организовал пресс-тур на Тургусунскую ГЭС.
СТАНЦИЯ С ИСТОРИЕЙ
Река Тургусун, на которой расположена гидроэлектростанция, протекает в Зыряновском районе Восточно-Казахстанской области и впадает в реку Бухтарма - правый приток реки Иртыш. Название река берет из монгольского языка (монг. «тургэн ус»), что означает «быстрая река».
С середины XVIII века на Тургусун стали бежать крепостные крестьяне с алтайских заводов; староверы искали здесь Беловодье - легендарную страну свободы из русских народных преданий. Развитие горнорудной
промышленности в этом районе связано со со временами правления Петра I, когда сюда начали отправлять экспертов и сдавать в аренду места залежей полезных ископаемых. При Елизавете Петровне был создан Царский кабинет, который стал управлять всеми рудниками. В1791 году Герасим Зырянов открыл крупное месторождение вблизи города, который впоследствии был назван в его честь. На реке Березовке была сооружена первая ГЭС, на которой использовались венгерские технологии. Так вырос поселок с населением около пяти тысяч человек.
В конце XIX века, накануне открытия Эйфелевой башни, в рамках сотрудничества России и Франции император Александр III посетил Париж. Царский кабинет решил передать Зыряновский рудничный комплекс французам в концессию на 60 лет. Новый менеджмент компании «Зыряновское горнопромышленное общество» обновил неавтоматизированное оборудование, были запущены мощные электродвигатели и насос. Это потребовало нового источника энергии. Так началось строительство гидроэлектростанции на рекеТургусун в 7 км от села Кутиха на высоте 941 м над уровнем моря. При строительстве станции, которое завершилось в 1902 году, также использовались венгерские технологии, она была оборудована тремя турбинами.
В мае 1902 года на регион обрушились проливные дожди, вода над гребнем плотины поднялась на 45-50 вершков (один вершок-4,5 см). В ночь с 24 на 25 мая плотину электростанции полностью смыло водой. Согласно донесению в Петербург, в ту ночь вода поднялась на 78 вершков. Уже 1 июня работа на Зыряновском руднике была остановлена, французы разорвали контракт и оставили рудник вместе с привезенным оборудованием.
Позже рудник был передан в аренду австрийским подданным, а в 1916-1918 годах на месторождении работала английская компания.
В1932 году строительство Тургусун- ской ГЭС было возобновлено и передано в ведение Зыряновского комбината. В декабре 1935 года восстановление станции завершилось. 1 января 1936 года ГЭС дала промышленный ток предприятиям Зыряновска. А15 июля 1957 года она была ликвидирована в связи с поступлением электроэнергии из системы «Алтайэнерго».
Так строптивая река Тургусун отвоевала свое свободное течение практически на 60 лет, пока в 2013 году не началась реализация проекта новой Тургусунской ГЭС-1.
МАЛАЯ ГЭС ДЛЯ БОЛЬШОГО ДЕЛА
Строительство ГЭС было начато в апреле 2017 года и закончено в 2021 году. Проект
реализован ТОО «Тургусун-1» при финансовой поддержке АО «Банк развития Казахстана». Мощность ГЭС составляет 24,9 МВт, запуск которой позволит сократить дефицит электроэнергии в регионе на 79,8 млн кВт*ч в год, а также уменьшить выбросы углекислого газа на 680 тонн в год.
Всего в процессе строительства Тургусунской ГЭС были заняты порядка 500 человек, которые работали в труднодоступных местах и при экстремальных погодных условиях, к примеру, температура воздуха в зимний период достигала 42 градусов мороза. При этом сейчас ее управление полностью автоматизировано. Текущий штат работников составляет 20 человек.
Общая стоимость проекта составляет 13,39 млрд тенге, при этом АО «Банк развития Казахстана» осуществило структурирование сделки на сумму в размере 9,6 млрд тенге в следующем виде: 5 млрд в виде долгосрочного займа сроком на 12 лет предоставил «Банк развития Казахстана», 3,6 млрд тенге в виде лизинга на приобретение оборудования выделила дочерняя организация БРК-АО «Фонд развития промышленности», 1 млрд тенге в виде займа предоставила компания АОМ Rail BV, входящая в состав DBK Equity Fund, дочерней структуры БРК, управляемой АО «Казына Капитал Менеджмент».
Остальные средства в размере 3,8 млрд тенге - собственное участие заемщика.
Необходимо отметить, что АО «Банк развития Казахстана» - один из первых отечественных финансовых институтов в стране, начавший наращивать компетенции в финансировании проектов ВИЭ, который имеет достаточный опыт в структурировании «зеленых» проектов. Совместные усилия команды АО «Банк развития Казахстана» и ТОО «Тургу- сун-1», работавшей над строительством Тургусунской ГЭС, внесли большой вклад в увеличение доли ВИЭ в энергобалансе страны.
В июле 2021 года был произведен коммерческий ввод в эксплуатацию Тургусунской гидроэлектростанции. Сегодня выработка электроэнергии в пользу покупателя (ТОО «Расчетно-финансовый центр по поддержке возобновляемых источников энергии») составила 5,5 млн кВт*ч.
При реализации проекта использовались современные технические решения, использовано оборудование китайского производства, соответствующее новейшим достижениям в области проектирования гидроэлектростанций. На станции установлены три турбины разной мощности: одна -1,9 МВт и две по 11,5 МВт. Это позволяет в маловодный период загружать не все генерирующее оборудование станции.
Запуск Тургусунской ГЭС вносит существенный вклад в обеспечение собственным устойчивым энергоснабжением Восточно-Казахстанскую область и в целом Единую электроэнергетическую систему Республики Казахстан. За время строительства ГЭС, помимо основного гидроузла и водохранилища, были построены сопутствующие объекты инфраструктуры - подъездные дороги, линии электропередачи, мосты, которые в значительной степени улучшили транспортное и информационное обеспечение региона и создали все условия для размещения энергоемких, экспортно ориентированных производств.
ПРОБЛЕМЫ ОТРАСЛИ ВИЭ: СОЛНЦЕ, ВОЗДУХ И ВОДА
В рамках посещения Тургусунской ГЭС-1 состоялся открытый диалог с руководством станции и сотрудниками, ответственными за экономические вопросы, вопросы эксплуатации ГЭС и диспетчерского сопровождения ее работы.
По мнению руководства ГЭС, сегодня для реализации проектов гидроэлектростанций закладываются низкие предельные тарифы. Так, к примеру, для аукционных торгов по отбору проектов ГЭС предельная аукционная цена составляет 15,2 тенге за кВт*ч. Такой уровень не соответствует капитальным затратам по строительству объекта, поэтому аукционные торги по ГЭС являются непривлекательными для многих инвесторов. Так, к примеру, уровень капитальных затрат для Тургусунской ГЭС-1 составил около $2 млн за 1 МВт установленной мощности. Такой уровень капитальных затрат примерно в 2,5 раза выше, чем у проектов строительства солнечных электростанций (предельные тарифы на аукционы по СЭС в 2021 году составляют 16,96 тг/кВт*ч). При этом, по словам инженеров ГЭС, КПД генерирующего оборудования составляет 60-80%, что выше, чем у солнечных станций, в 3-4 раза.
Вместе с тем у компании есть планы по расширению проекта и строительству целого каскада ГЭС на реке Тургусун. Так, планируется строительство Тургусунской ГЭС-2 мощностью 43,8 МВт со среднегодовой выработкой электроэнергии 127 млн кВт*ч и Тургусунской ГЭС-3 мощностью 90-120 МВт с высотой плотины около 100 м и выработкой электроэнергии около 350 млн кВт*ч.
Поскольку мощность Тургусунской ГЭС менее 25 МВт, это позволяет отнести ее к малым ГЭС и возобновляемым источникам энергии. Как и для всех объектов ВИЭ в Казахстане, большая проблема - прогнозирование выработки электроэнергии, так как выработка электроэнергии ВИЭ вариабельна и зависит от смены погодных условий.
Как известно, Национальный диспетчерский центр Системного оператора (НДЦ СО) обеспечивает надежное функционирование ЕЭС РК, параллельную работу ЕЭС РК с соседними странами. Для этого НДЦ СО ежедневно формирует суточные графики произ- водства/потребления электроэнергии, составляется баланс и определяется режим работы энергосистемы. В свою очередь, чтобы НДЦ СО мог составить суточный график производства/потребления электроэнергии, субъекты рынка (ЭПО и потребители) ежедневно направляют в НДЦ график производства/потребления электроэнергии для своих станций. Ситуация усложняется, когда станциям приходится давать прогнозы на выходные и праздничные дни, а это промежуток от 2 до 5 дней.
Вместе с тем, по словам диспетчеров Тургусунской ГЭС-1, суточный режим прогнозирования не подходит для таких объектов, - необходимо вводить почасовой горизонт планирования. К примеру, пока делегации журналистов рассказывали о работе ГЭС и проводилась фото- и видеосъемка, начался дождь, в горах подтаял выпавший накануне снег, уровень воды в хранилище вырос на 60-80 см с оставшимся резервом 10-15 см. Диспетчер посетовал, что еще час - и нужно будет звонить в НДЦ и запускать вторую турбину для осуществления внепланового спуска воды. Согласно действующим правилам, таким объектам, как ГЭС, не разрешается осуществлять слив воды не через генерирующие агрегаты. Поэтому по итогам суток у объекта будет превышение прогнозной выработки, что чревато получением «грозных предупреждений» от Системного оператора за погрешность прогнозирования, которая может составить 35%.
Как представляется, решением проблемы с предельными тарифами для аукционов ВИЭ может стать практика применения рыночного ценообразования, когда инвесторы и участники аукционов самостоятельно могут подавать цены, исходя из собственных финансовых расчетов без установления потолка предельных цен. Такая мера стала бы положительным сигналом со стороны государства для отечественных и зарубежных инвесторов на среднесрочную перспективу.
Что касается перехода с суточного графика планирования генерации объектами ВИЭ на почасовой, то это безальтернативная мера, которая повлечет более ответственное планирование и более точные прогнозы по выработке электроэнергии станциями ВИЭ, что снизит негативное влияние на дисбалансы в ЕСЭ РК.
Вместо заключения. Строительство гидроэлектростанции - большой и трудоемкий процесс. Директор ТОО «Тургусун-1» Калау- бек Баймуханбетов, за плечами которого более 30 лет опыта в гидроэнергетической отрасли и участие в строительстве крупных гидроэлектростанций, таких как Мойнакская ГЭС (300 МВт) и Шульбинская ГЭС (702 МВт), и вся команда, реализовавшая проект Тургусун-1, - настоящие герои. Так, при строительстве ГЭС в 2018 году весенний паводок длился три месяца, что, судя по архивным данным, произошло впервые за последние 56 лет. Видимо, река решила еще раз показать свой неспокойный нрав. Уровень воды в реке был настолько высоким, что несколько раз поднимался до 6 м, а строительный котлован ГЭС затапливало восемь раз. Нередко заставали врасплох строителей и знаменитые восточно-казахстанские морозы. Температура на площадке несколько раз опускалась до -50 градусов, останавливая все работы на объекте. Но все это уже часть большой трехвековой истории укрощения строптивой реки с древним названием Тургусун, которое удалось гидростроителям независимого Казахстана. В сумерках возвращаясь в областной центр по берегу Бухтарминского моря, как его называют местные жители, одного из крупнейших в мире искусственных водохранилищ, в темноте усеянного огоньками домов, туристических баз и домов отдыха, невольно задумываешься о масштабе гидропотенциала страны. На сегодняшний день в стране принят План развития гидроэнергетической отрасли Республики Казахстан на 2020-2030 годы, в Министерстве энергетики РК сформирована Рабочая группа на уровне экспертов отрасли, проводятся мероприятия по созданию онлайн-карты гидропотенциала Республики Казахстан. Все это делается для увеличения доли чистой электроэнергии для растущих потребностей экономики страны.
Почти 1 миллион американских семей получат средства на солнечные батареи
Поправки в закон о возобновляемой энергии принял Мажилис
В Вильнюсе презентовали первую произведенную в Литве солнечную батарею
Айнур Соспанова: Необходимы четкие правила функционирования рынка двусторонних договоров
Стартовал сбор заявок для участия в аукционах по ВИЭ на строительство ГЭС и ВЭС
Компания JinkoSolar попала в список BNEF 1-го уровня по накоплению энергии
Япония планирует передавать солнечную энергию из космоса на Землю в 2025 году
В США выделяют $28 млн на разработку технологий очистки чугуна и стали
Австралия планирует строительство ГЭС мощностью 1 ГВт на заброшенной угольной шахте
Apple наращивает усилия в области ВИЭ и устойчивости водных ресурсов
Две страны в Европе на 100% обеспечены возобновляемой энергией благодаря росту мощности ветрогенераторов
Отчет IRENA: Переход на ВИЭ требует нового подхода к энергобезопасности
CATL представила промышленную батарею, аналог Megapack Tesla
В Баку построят ветряную электростанцию
Казахстан и Южная Корея намерены построить парогазовую установку в Туркестане
В Астане состоялось 7-е Заседание подкомитета РК – ЕС Энергетика, транспорт, окружающая среда и изменение климата
Глава Минэнерго: Казахстан намерен активизировать работу по уменьшению выбросов метана
В Дубае могут запустить транспорт на солнечных батареях
IRENA: Стоимость ввода ветроэлектростанций снизилась более чем на треть
Министры и лидеры энергетики обсудят будущее ВИЭ в Абу-Даби