Особенности гидроэнергетического комплекса Ангарского каскада ГЭС

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

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 последствия  постройки ГЭС

3) Изучить гидроэнергетический потенциал Иркутской области

4) Выявить перспективы  компании-владельца – «Иркутскэнерго»

 

 

1 Гидроэнергетические ресурсы Иркутской области 

Доля России в мировых  запасах гидроэнергетических ресурсов, технически возможных к использованию, оценивается в 10 %. Это довольно высокий показатель, который ставит нашу страну на второе место в мире (после Китая). Освоение всех гидроэнергетических ресурсов позволило бы России ежегодно производить до 2 трлн кВт-ч электроэнергии вдвое больше, чем вырабатывается сейчас на всех электростанциях страны (гидро-, тепловых и атомных). Основная часть гидроэнергетических ресурсов России (около 70 %) сосредоточена в Восточной Сибири, где на 1 км² территории приходится 235 кВт потенциальной мощности. Крупным энергетическим потенциалом обладают бассейны pp. Лены, Ангары, Енисея и Амура. Их суммарные запасы в 1,5 раза превышают гидроэнергетические ресурсы такой страны, как США. На территории Иркутской области общие потенциальные запасы гидроэнергоресурсов оцениваются в 200-250 млрд кВт-ч/год, в том числе технически возможных к использованию примерно в 190 млрд кВт-ч/год (табл. 5.3). Наличие значительных гидроэнергоресурсов станет и в дальнейшем определять экономическое развитие Иркутской области как важнейшего центра энергоемких производств на востоке страны. В настоящее время вовлечена в оборот только треть имеющихся гидроресурсов. Построено три гидроэлектростанции на Ангаре суммарной мощностью 9,1 ГВт с годовой выработкой электроэнергии более 50млрдкВт-ч, а также одна ГЭС на р.Мамакан (приток Витима) мощностью около 100 МВт с возможной годовой выработкой электроэнергии до 0,4 млрд кВт-ч.

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:

1. бетонная водосливная плотина;
2. совмещённое здание ГЭС длиной 240 м;
3. земляная насыпная плотина с суглинистым ядром максимальной высотой 44 м и длиной 2500 м.

Насыпная плотина состоит из следующих участков:

1. Левобережного
2. Островного
3. Руслового
4. 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 водохранилище, включающее в себя озеро Байкал. ГЭС спроектирована институтом «Гидропроект».

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 приплотинного здания ГЭС и судоходных шлюзов.

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 коммунально-бытовые  потребители города.

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:

1. 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.
2. приплотинное здание ГЭС длиной 516 м.
3. береговые бетонные плотины общей длиной 506 м.
4. 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-производственного комплекса. Большую часть электроэнергии станции (порядка 75 %) потребляет Братский алюминиевый завод (БрАЗ).