Красноя́рская ГЭС (имени 50-летия СССР) — гидроэлектростанция на реке Енисее вблизи города Дивногорска Красноярского края. Входит в Енисейский каскад ГЭС, составляя его третью ступень. Является второй по мощности (после Саяно-Шушенской ГЭС) электростанцией России. В комплекс Красноярского гидроузла входит единственный в России судоподъёмник.
Строительство Красноярской ГЭС было начато в 1956 году и было объявлено ударной комсомольской стройкой. Первый гидроагрегат станции был пущен в 1967 году, последний — в 1971 году. На момент завершения строительства Красноярская ГЭС являлась самой мощной электростанцией СССР и крупнейшей гидроэлектростанцией в мире. Красноярская ГЭС является крупнейшим производителем электроэнергии в Красноярском крае, обеспечивая более 30 % её выработки в регионе, всего за время эксплуатации станция выработала более 900 млрд кВт·ч электроэнергии. Помимо выработки электроэнергии, Красноярский гидроузел обеспечивает защиту от наводнений и работу речного транспорта.
Создание Красноярской ГЭС имело существенные социальные и экологические последствия. При создании Красноярского водохранилища площадью 2000 км² в зону затопления попало 132 населённых пункта, из которых было переселено около 60 тысяч человек. В результате пропуска через Красноярскую ГЭС воды с постоянной температурой около +4 °C ниже станции образуется незамерзающая полынья, в результате чего Енисей в черте Красноярска перестал замерзать.
Собственником Красноярской ГЭС (за исключением судоподъёмника) является АО «Эн+ Генерация».
Природные условия Красноярская ГЭС расположена на реке Енисее в 2380 км от его устья и является третьей (нижней) ступенью Енисейского каскада ГЭС. Площадь водосбора Енисея в створе станции составляет 288 200 км², среднегодовой расход воды в реке в створе ГЭС составляет 2800 м³/с, максимальный зафиксированный расход — 28 400 м³/с. Район расположения Красноярской ГЭС отличается суровыми климатическими условиями, среднемноголетняя температура составляет −0,4 °C, абсолютный минимум температуры (январь) −54 °C, абсолютный максимум (июль) +37 °C. Енисей в районе створа Красноярской ГЭС представляет собой каньон с шириной русла около 750 м, с крутыми берегами, сложенными из крепких гранитов. Створ под острым углом пересекает мощная зона, а также ряд пологонаклонных тектонических трещин, расположенных в правобережной части русла реки. Тектонический шов заполнен милонитом и каолином, обладает слабой водопроницаемостью. Расчётная сейсмичность района расположения станции составляет 7 баллов по шкале MSK-64.
Конструкция станции Красноярская ГЭС представляет собой мощную высоконапорную гидроэлектростанцию плотинного типа. Сооружения гидроузла включают в себя плотину, здание ГЭС, открытые распределительные устройства (ОРУ) и судоподъёмник. Установленная мощность электростанции — , проектная среднегодовая выработка электроэнергии — , фактическая среднемноголетняя выработка за период эксплуатации — 18 350 млн кВт·ч.
Плотина Гравитационная бетонная плотина длиной 1072,5 м, максимальной высотой 128 м и шириной по основанию 95,3 м разделяется на левобережную глухую плотину длиной 187,5 м, водосливную плотину длиной 225 м, глухую русловую — 60 м, станционную — 360 м и правобережную глухую — 240 м (состоит из двух участков, руслового длиной 90 м и берегового длиной 150 м). Отметка гребня плотины находится на высоте 248 м. Плотина разделена деформационными швами, располагающимися на расстоянии 15 м; в основании плотины по осям деформационных швов выполнены разгрузочные полости шириной 4—6 м. Также в основании плотины имеются противофильтрационная цементационная завеса глубиной до 60 м и дренаж в виде скважин глубиной до 30—40 м. Плотина сопрягается с судоподъёмником на левом берегу ограждающей стенкой длиной 103,87 м.
В водосливной части плотины, находящейся в левобережной части гидроузла, расположены 7 водосливных пролётов шириной по 25 м, перекрываемых плоскими скользящими затворами высотой 12,5 м. Для маневрирования затворами на гребне плотины смонтированы три козловых крана грузоподъёмностью по 250 т. Гладкая водосливная грань плотины заканчивается трамплином, отбрасывающим поток в нижний бьеф, где в яме размыва глубиной более 30 м происходит гашение энергии сбрасываемой воды. Пропускная способность водосброса при нормальном подпорном уровне (НПУ) водохранилища составляет 11 400 м³/с (при этом напор на водосбросе составляет 10 м), при форсированном подпорном уровне (ФПУ) — 15 500 м³/с. С учётом пропуска воды через турбины максимальный расход воды через Красноярскую ГЭС при ФПУ составляет 20 600 м³/с. С целью защиты от размыва оборудовано бетонное крепление левого берега Енисея ниже ГЭС. В строительный период пропуск воды производился через временные водосбросные сооружения, представляющие собой донные отверстия в плотине с гашением энергии потока на железобетонной рисберме. В настоящее время донные отверстия забетонированы.
В станционной части плотины находятся 24 водоприёмника ГЭС, переходящих в турбинные водоводы, идущие вначале в теле плотины, а затем по её низовой грани. Водоприёмники оборудованы сороудерживающими решётками, а также плоскими ремонтными и аварийно-ремонтными затворами. Турбинные водоводы диаметром 7,5 м стальные, обетонированные. Особенностью Красноярской ГЭС является подвод воды к каждому гидроагрегату по двум водоводам, которые перед зданием ГЭС объединяются в один диаметром 10 м при помощи развилки.
Здание ГЭС Здание ГЭС приплотинного типа, длина здания — 428,5 м, ширина 31 м. Здание разделяется на 12 агрегатных секций длиной по 30 м и две секции монтажной площадки. В машинном зале ГЭС установлено 12 гидроагрегатов мощностью по 500 МВт, оборудованных радиально-осевыми турбинами РО-115/697а-ВМ-750, работающими на расчётном напоре 93 м. Турбины имеют диаметр рабочего колеса 7,5 м, пропускную способность 615 м³/с. Турбины соединены с синхронными гидрогенераторами СВФ-1690/185-64 с водяным охлаждением обмотки статора. Гидротурбины изготовлены Ленинградским металлическим заводом, генераторы — заводом «Электросила» (оба предприятия в настоящее время входят в концерн «Силовые машины»). В здании ГЭС смонтированы два мостовых крана грузоподъёмностью по 500 тонн.
Схема выдачи мощности Гидроагрегаты выдают электроэнергию на напряжении 15,75 кВ. Шесть гидроагрегатов подключены к трёхфазным трансформаторам ТЦ-630000/220, остальные шесть объединены в укрупнённые блоки: каждые два генератора подключены к группе из трёх однофазных трансформаторов ОЦ-417000/500. Всего имеется шесть трёхфазных и девять однофазных трансформаторов, которые расположены на открытой площадке между зданием ГЭС и плотиной. С трансформаторов электроэнергия передаётся на открытые распределительные устройства (ОРУ) напряжением 500 кВ (ОРУ-500 кВ, расположено на левом берегу) и 220 кВ (ОРУ-220 кВ, расположено на правом берегу вблизи здания ГЭС). Для энергоснабжения собственных нужд станции, судоподъёмника и прилегающего района (в том числе города Дивногорска) на напряжении 110 кВ на ОРУ-220 кВ смонтированы два автотрансформатора АТДЦТН-63000/220/110.
Электроэнергия Красноярской ГЭС выдаётся в энергосистему по следующим линиям электропередачи: ВЛ 500 кВ Красноярская ГЭС — ПС «Енисей» (2 цепи); ВЛ 500 кВ Красноярская ГРЭС — Назаровская ГРЭС (2 цепи); ВЛ 220 кВ Красноярская ГЭС — ПС «Дивногорская» (2 цепи); ВЛ 220 кВ Красноярская ГЭС — ПС «Левобережная» (2 цепи); ВЛ 110 кВ Красноярская ГЭС — ПС «Гидростроителей» (2 цепи).
Судоподъёмник
Судопропускные сооружения Красноярской ГЭС расположены на левом берегу и представлены судоподъёмником, единственным сооружением подобного рода в России. Судоподъёмник состоит из аванпорта, нижнего подходного канала, собственно подъёмника и поворотного круга. Подъёмник представляет собой платформу, перемещающуюся по рельсовому пути, с шириной колеи 9 м, и имеющую зубчатое зацепление. Каждый из рельсов колеи опирается на отдельную эстакаду. Движение осуществляется посредством электротяги. Для погрузки судна в подъёмник платформа опускается ниже уровня воды, судно заходит в подъёмник, после чего платформа начинает движение вверх по эстакаде; судно транспортируется «на плаву». В верхней точке платформа вместе с судном заезжает на поворотный круг, который перемещает её на другую колею, по которой платформа опускается в верхний бьеф ниже уровня воды, после чего судно может покинуть подъёмник. Расчётная грузоподъёмность судоподъёмника — до 1500 тонн, предельные размеры транспортируемого судна — длина 78 м, ширина 15 м, осадка 1,9 м. Полная длина судоподъёмника с подводными участками — 1510 м. Судоподъёмник эксплуатируется ФБУ «Администрация Енисейского бассейна внутренних водных путей».
Водохранилище Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Красноярское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне , длина 388 км, максимальная ширина 15 км, площадь водосбора . Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 73,3 и соответственно, что позволяет осуществлять сезонное регулирование стока (водохранилище наполняется в половодье и срабатывается в меженный период). Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 243 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 245 м, уровня мёртвого объёма — 225 м.
Экономическое значение
Красноярская ГЭС находится в центре нагрузок объединённой энергосистемы Сибири, определяя надёжность энергоснабжения энергосистемы Красноярского края, а также ряда дефицитных энергосистем западной части ОЭС Сибири, Иркутско-Черемховского экономического района и Братского энергоузла Иркутской энергосистемы. Станция обеспечивает покрытие неравномерности нагрузки энергосистемы, принимая на себя значительную часть аварийного и вращающегося резерва мощности для регулирования частоты и напряжения. Например, 17 августа 2009 года, после аварии на Саяно-Шушенской ГЭС, нагрузка на Красноярскую ГЭС по команде «Системного оператора» была увеличена с 2450 МВт до 3932 МВт.
Красноярская ГЭС является крупнейшим производителем электроэнергии в Красноярском крае, обеспечивая более 30 % её выработки в регионе. Одним из крупнейших потребителей электроэнергии станции является Красноярский алюминиевый завод. Всего за время эксплуатации (по состоянию на начало 2018 года) Красноярской ГЭС было выработано более 900 млрд кВт⋅ч электроэнергии.
+ Выработка электроэнергии Красноярской ГЭС с 2009 года, млн кВт·ч 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 23 184 23 195 18 891 14 992 19 732 19 678 16 538 19 283 20 088 21 500 19 700
Помимо выработки электроэнергии, Красноярский гидроузел обеспечивает защиту от наводнений территорий ниже по течению (путём срезки пика паводков и аккумулирования их в водохранилище), гарантированное водоснабжение населённых пунктов, включая города Красноярск и Дивногорск (водозаборное сооружение для водоснабжения Дивногорска находится непосредственно в плотине Красноярской ГЭС), работу речного транспорта (как в водохранилище, так и ниже по течению). Строительство станции позволило обеспечить гарантированный расход воды в навигационный период (с мая по сентябрь) в объёме 2550 м³/с, что соответствует глубине 2,8 м на участке Енисея от Красноярска до устья реки Ангары.
Экологические и социальные последствия