Во́лжская ГЭС имени Ф. Г. Логинова (ранее Сталинградская ГЭС, Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС) — гидроэлектростанция на реке Волге в Волгоградской области, расположенная между городами Волгоградом и Волжским. Крупнейшая гидроэлектростанция в Европе, в 1960—1963 годах была крупнейшей ГЭС в мире. Входит в Волжско-Камский каскад ГЭС, являясь его нижней ступенью. Волжская ГЭС играет важную роль в обеспечении надёжности работы Единой энергосистемы России, а также обеспечивает крупнотоннажное судоходство, водоснабжение, орошение засушливых земель.
Возможность сооружения Волжской ГЭС (первоначально в створе в районе Камышина) рассматривалось с начала 1930-х годов в рамках плана «Большая Волга», предусматривавшего зарегулирование Волги каскадом гидроузлов. Строительство станции было начато в 1950 году и было объявлено одной из «Великих строек коммунизма». Первоначально строительные работы велись под контролем МВД СССР с использованием труда заключённых, с 1953 года и до завершения строительства в 1962 году станция возводилась силами вольнонаёмного персонала.
Строительство Волжской ГЭС и связанных с ней линий электропередачи сыграло решающую роль в объединении энергосистем Центра, Поволжья и Юга, с линий электропередачи Волжской и Жигулёвской ГЭС началось формирование Единой энергосистемы России. Станция стала основой нового территориально-производственного комплекса, большая часть предприятий которого располагается в городе Волжском, выросшем из посёлка гидростроителей ГЭС. Одновременно возведение станции и Волжско-Камского каскада в целом привело к ряду неблагоприятных социальных и экологических последствий — затоплению земель и переселению людей, перекрытию нерестовых путей ценных пород рыб, изменению водного режима Волго-Ахтубинской поймы.
Собственником Волжской ГЭС (за исключением судоходного шлюза, а также автодорожного и железнодорожного переходов) является ПАО «РусГидро».
Конструкция станции Волжская ГЭС представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроузла имеют I класс капитальности и включают в себя три земляные плотины, здание ГЭС с донными водосбросами и сороудерживающим сооружением, водосбросную плотину с рыбоподъёмником, судоходные шлюзы с дамбами, подходными каналами и Межшлюзовой ГЭС, ОРУ 220 и 500 кВ. По сооружениям ГЭС проложены автомобильная и железная дороги. Установленная мощность электростанции — (с учётом Межшлюзовой ГЭС — ), проектная среднегодовая выработка электроэнергии — , фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — .
Земляные плотины В состав сооружений станции входят три земляных плотины — русловая и две пойменные, образующие большую часть напорного фронта. Русловая плотина № 40 расположена между правым берегом и зданием ГЭС, её длина составляет 1200 м, максимальная высота — 47 м, ширина по гребню — 70 м. Пойменная плотина № 41 расположена между водосбросной плотиной и судоходным шлюзом, её длина составляет 800 м. Пойменная плотина № 42 расположена между судоходным шлюзом и левым берегом, её длина составляет 1250 м. Общий объём тела грунтовых плотин составляет . Плотины намыты из мелкозернистых песков, со стороны нижнего бьефа расположен каменный банкет (дренажная призма). Верховой откос плотин защищён от размывания волнами железобетонными плитами толщиной 0,5 м.
Водосливная плотина Водосливная плотина расположена между зданием ГЭС и земляной плотиной № 41. По конструкции плотина гравитационная бетонная, длиной 725 м и наибольшей высотой 44 м. Плотина разбита на 14 секций, по два водосливных пролёта шириной 20 м в каждой секции. Всего имеется 27 водосливных пролётов, ещё в одном пролёте расположен рыбоподъёмник. Гашение энергии сбрасываемой воды происходит на водобое длиной 55 м, рисберме длиной 143 м и дне ковша длиной 46 м. Перед плотиной размещён анкерный понур длиной 53 м, выполненный в виде железобетонной плиты толщиной 0,4—0,55 м. Водосливные пролёты перекрываются плоскими затворами, оперирование затворами производится при помощи двух козловых кранов грузоподъёмностью 125 тонн. Пропускная способность водосливной плотины (без учёта рыбоподъёмника) составляет 30 850 м³/с при нормальном подпорном уровне (НПУ) и 37 500 м³/с при форсированном подпорном уровне (ФПУ). Суммарная водопропускная способность сооружений гидроузла (с учётом пропуска через гидроагрегаты и донные водосбросы здания ГЭС) составляет 63 060 м³/с при НПУ.
В одном из пролётов водосливной плотины находится гидравлический рыбоподъёмник. Он состоит из двух ниток рыбонакопителей в нижнем бьефе, двух ниток рабочих камер, выполненных в виде вертикальных шлюзовых шахт, выходного лотка, расположенного в верхнем бьефе, и блока питания, в котором расположен гидроагрегат мощностью 11 МВт с турбиной ПЛ-30-В-330 и генератором ВГС-525/84-32. С 1993 года рыбоподъёмник не эксплуатируется по причине отсутствия подхода осетровых рыб к плотине Волжской ГЭС.
Здание ГЭС Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды) совмещено с донными водосбросами. Длина здания — 736 м, ширина 90 м, наибольшая высота 71 м. Конструктивно здание ГЭС выполнено из монолитного железобетона (всего уложено 2,48 млн м³), разделяется на 11 секций. В каждой секции расположены по два гидроагрегата и по четыре донных водосброса, итого на ГЭС имеется 44 донных водосброса, перекрываемых плоскими аварийно-ремонтными и ремонтными затворами. Пропускная способность водосбросов при нормальном подпорном уровне водохранилища составляет 15 400 м³/с, водосбросы использовались только в период строительства и после 1960 года в работу не вводились. Для оперирования затворами со стороны верхнего и нижнего бьефов имеются козловые краны грузоподъёмностью 200 т. Гашение потока сбрасываемой воды происходит на водобое и рисберме с ковшом. Со стороны верхнего бьефа на расстоянии 79 м перед зданием ГЭС расположено сороудерживающее сооружение с сороудерживающими решётками, оперирование которыми производится с помощью козлового крана грузоподъёмностью 75 т. Противофильтрационная система здания ГЭС включает в себя понур длиной 35,57 м (перед сороудерживающим сооружением) и ряды из шпунта перед верховой и после низовой грани фундаментной плиты сороудерживающего сооружения.
В машинном зале ГЭС установлены 22 вертикальных гидроагрегата: 1 — мощностью 115 МВт, 5 — мощностью по 120 МВт и 16 — мощностью по 125,5 МВт. Гидроагрегаты оборудованы поворотно-лопастными турбинами, ПЛ-30/877-В-930 (17 шт.) и ПЛ-30/587-В-930 (5 шт.), работающими на расчётном напоре 20—21,5 м. Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ2-1488/200-88УХЛ4 (21 шт.) и СВ2-1500/200-88 (1 шт.). Производитель гидротурбин основных гидроагрегатов станции и всех гидрогенераторов — концерн «Силовые машины», гидротурбин рыбоподъёмника и Межшлюзовой ГЭС — харьковское предприятие «Турбоатом». Сборка/разборка гидроагрегатов производится при помощи двух мостовых кранов грузоподъёмностью 450 т. Водоводы и отсасывающие трубы гидроагрегатов оборудованы плоскими ремонтными затворами. Вход в спиральную камеру перекрывается плоскими аварийными затворами.
Схема выдачи мощности Гидроагрегаты выдают электроэнергию на напряжении 13,8 кВ на однофазные трансформаторы, расположенные на здании ГЭС со стороны нижнего бьефа. Всего имеется 9 групп трансформаторов: четыре группы трансформаторов ОРДЦ-135000/500 (12 фаз мощностью по 135 МВА), к каждой из которых присоединено по три гидрогенератора, и пять групп трансформаторов ОДЦТНП-135000/400/220 (15 фаз мощностью по 135 МВА), к каждой из них присоединены по два гидрогенератора. Станция имеет два открытых распределительных устройства (ОРУ) напряжением 220 и 500 кВ. ОРУ 220 кВ расположено на расширенном участке земляной плотины № 40 в нижнем бьефе, ОРУ 500 кВ — на правом берегу. Связь распределительных устройств друг с другом производится через одну группу автотрансформаторов АОДЦТН-267000/500/220 (3 фазы мощностью по 267 МВА), а также фазоповоротный (вольтодобавочный) трансформатор ТДЦТНФ-195260/220-У1. Электроэнергия Волжской ГЭС выдаётся в энергосистему по следующим линиям электропередачи: ВЛ 500 кВ Волжская ГЭС — ПС Волга ВЛ 500 кВ Волжская ГЭС — ПС Фроловская ВЛ 220 кВ Волжская ГЭС — ПС Алюминиевая (3 цепи) ВЛ 220 кВ Волжская ГЭС — ПС Волжская (2 цепи) С 1962 года выдача мощности также производилась по единственной в СССР и России промышленной линии постоянного тока Волгоград — Донбасс напряжением 800 кВ (между полюсами, или +400 и −400 кВ относительно земли), на Волжской ГЭС в здании станции была смонтирована преобразовательная подстанция. По состоянию на 2018 год линия постоянного тока и преобразовательная подстанция выведены из эксплуатации, планируется демонтаж оборудования.
Судоходные шлюзы
Для пропуска через гидроузел речных судов используются двухниточные двухкамерные судоходные шлюзы с аванпортом, низовым походным каналом и водосбросом, расположенные на левом берегу. В отличие от Жигулёвской ГЭС, где два двухниточных шлюза разделены промежуточным бьефом протяжённостью 3,8 км, а также от Горьковской ГЭС, где также имеются два двухниточных шлюза, только разделённые обширной акваторией среднего бьефа, здесь в каждой нити имеются верхняя и нижняя шлюзовые камеры, вплотную прилегающие друг к другу. Система питания шлюзов распределительная, через донные водопроводные галереи с частичным боковым сбросом. Длина каждой камеры шлюза — 290 м, ширина — 30 м, время наполнения и опорожнения камеры — 8 минут. В системе внутренних водных путей камеры шлюзов имеют номера 30 и 31. Помимо обеспечения судоходства, шлюзы могут использоваться для пропуска рыбы на нерест (как при шлюзовании судов, так и специальным шлюзованием рыбы), для чего между камерами шлюзов размещена Межшлюзовая ГЭС мощностью 22 МВт. В здании Межшлюзовой ГЭС установлено два гидроагрегата с поворотно-лопастными турбинами ПЛ-30-В-330 и генераторами ВГС-525/84-32, работающих при расчётном напоре 17 м. Судоходные шлюзы и Межшлюзовая ГЭС находятся в государственной собственности и эксплуатируются ФБУ «Администрация Волго-Донского бассейна внутренних водных путей».
Водохранилище Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Волгоградское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне , длина 524 км, максимальная ширина 17 км, максимальная глубина 41 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 31,45 и соответственно, что позволяет осуществлять суточное и недельное регулирование стока (ёмкость водохранилища достаточна для обеспечения работы ГЭС в режиме регулирования неравномерностей энергопотребления в энергосистеме в течение суток и недели). Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 15 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 16,3 м, уровня мёртвого объёма — 12 м.
Последствия создания Волжской ГЭС
Экономическое значение Волжская ГЭС является крупнейшей гидроэлектростанцией в Европейской части России (и в целом в Европе). По расчётам 1960-х годов себестоимость её электроэнергии была в 9 раз ниже себестоимости электроэнергии тепловых электростанций, строительство станции позволило отказаться от сжигания 5 млн тонн донецких углей и окупилось уже к 1967 году. Всего за период эксплуатации Волжская ГЭС выработала более 700 млрд кВт·ч дешёвой возобновляемой электроэнергии. Строительство станции сыграло решающую роль в объединении энергосистем Центра, Поволжья и Юга, с линий электропередачи Волжской и Жигулёвской ГЭС началось формирование Единой энергосистемы России. Благодаря своим манёвренным мощностям, Волжская ГЭС имеет большое значение для обеспечения надёжной работы единой энергосистемы. + Выработка электроэнергии Волжской ГЭС с 2006 года, млн кВт·ч 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 11 307 13 537 11 817 11 853 10 260 10 426 11 626 12 839 11 566 10 999 11 841 13 941 13 235 12 254 14 117 11 233 11 782