Жидкая энергия

Запуск Мойнакской ГЭС позволит Казахстану снизить энергетическую зависимость на юге и получить дополнительный объем электроэнергии для дальнейшего развития промышленности в регионе

В конце сентября на строящейся в Алматинской области Мойнакской ГЭС взорвали перемычки между участками деривационного тоннеля. Тем самым один из самых сложных этапов строительства - проходка тоннеля, по которому вода будет поступать на ковши турбин, - был завершен. Остальные работы займут чуть больше года.

Южанам не хватает
Как известно, границы союзных республик и границы энергетических систем в СССР не совпадали. В результате независимому Казахстану достались три раздельные энергосистемы и, в частности, южная энергосеть, объединенная с Киргизией и Узбекистаном. Получалось, что при избытке генерации на севере республики дефицит на юге приходилось закрывать за счет импорта. KEGOK объединил север и юг с помощью высоковольтных линий электропередачи. Тем не менее на юге все равно необходимо срочно наращивать объемы генерации. Во-первых, потребление здесь в любом случае растет - в этом году ожидается 5−процентное увеличение этого показателя. Во-вторых, износ киргизских ГЭС вызывает опасения, и в результате авария у соседа может нанести ущерб инфраструктурным объектам Казахстана.

Понятно поэтому, почему для властей проект Мойнакской ГЭС является приоритетным. И нет ничего удивительного в том, что сооружение этой станции внесено в программу форсированного индустриально-инновационного развития РК на 2010-2014 годы, а правительство предоставило проекту существенную поддержку. Кроме стандартных налоговых и таможенных преференций на часть привлекаемых кредитов государство выпустило гарантию Минфина, а также гарантию фонда "Самрук-Казына", компания KEGOC за свой счет строит до станции линию электропередачи. Проект прокредитовали два госбанка развития - китайский и казахстанский. В планах БРК - увеличение доли своего участия в финансировании проекта.

"В части текущего финансирования проекта задержек нет. Все ресурсы, в том числе средства Банка развития Казахстана, предоставляются оперативно и в срок, и у нас есть уверенность в завершении и запуске проекта в запланированный срок", - отмечает заместитель генерального директора по экономике и финансам АО "Мойнакская ГЭС" Нурлан Муханов.

Согласно технико-экономическому обоснованию Мойнакской ГЭС энергодефицит на юге страны составлял на 2005 год 1300 млн кВт/ч в год электроэнергии, а ГЭС по установленной мощности будет выдавать 1027 млн кВт/ч в год. В недавнем интервью газете "Бизнес&Власть" глава KEGOK Алмасадам Саткалиев сообщил о том, что сейчас годовой дефицит на юге составляет 1500 МВт. То есть гидростанция закроет довольно большую часть потребностей региона. Чтобы в будущем увеличить мощность станции до 400 или 500 МВт, по мнению главного инженера станции Калаубека Баймуханбетова, теоретически можно еще больше нарастить плотину Бестюбинского гидроузла, тем самым увеличив давление воды на рабочие колеса турбины.

Очевидным плюсом любой ГЭС по сравнению с другими генераторами является то, что при ее эксплуатации не загрязняется атмосфера и вообще природа, не нужно доставлять топливо на станцию, а вырабатываемая энергия крайне дешева. Станция может практически в режиме реального времени варьировать свою мощность, тем самым обеспечивая устойчивость работы всей энергосистемы региона. Минусы тоже известны и состоят в том, что гидростанции достаточно дороги. Образующееся же в результате возведения плотины водохранилище затапливает довольно большие пространства, что может повлиять на экосистему. Из зоны затопления приходится "выносить" дороги, ЛЭП, линии связи и археологические памятники.

Последнее, впрочем, можно считать и благом. Новые дороги, линии электропередачи и связи - это, по сути, модернизация инфраструктуры, что способствует развитию района. Не последний вопрос - занятость. Сейчас, по словам г-на Баймуханбетова, в строительстве задействованы 820 человек, из них лишь 266 - китайские специалисты, несмотря на то что подрядчиком выступила компания из КНР. Когда станцию запустят, все 127 штатных сотрудников будут, разумеется, казахстанцами.

Возвращаясь к минусам ГЭС, можно сказать, что в случае с Мойнакской станцией зона затопления благодаря удачному рельефу окажется относительно небольшой, что положительно с точки зрения экологии. О малом объеме воды, аккумулируемом в Бестюбинском водохранилище, обслуживающем станцию, говорит следующее сравнение. В Капшагайском водохранилище около 18 млрд куб. метров, Шульбинском - 2,38 млрд куб. метров. "По сравнению же с Шульбинской чашей наше водохранилище в 10 раз меньше", - подчеркивает г-н Баймуханбетов.

"Специфика гидроэнергетики - это длительный период реализации проектов и гораздо более долгие сроки окупаемости", - прокомментировал управляющий директор Банка развития Казахстана Руслан Кидрисов. В то же время специалисты Мойнакской ГЭС уверены, что минусы, связанные с длительными сроками окупаемости, компенсируются выпускаемой ГЭС экологически чистой электроэнергией, а также самыми низкими текущими издержками производства и абсолютно уникальных способностей маневрирования. Как видно, плюсы в данном случае явно превалируют над минусами.

Других таких нет
В гидроэнергетике применяется понятие "средний многолетний расход реки". Гидрологические наблюдения на Чарыне велись с 1936 до 2006 года, то есть в течение семидесяти лет. Было и 90, и 150 куб. метров воды в секунду, иногда бывали и засушливые годы. Среднее многолетнее значение в итоге, выведенное инженерами, - 27,8 куб. метров воды в секунду. Однако ежесуточный расход воды при установленной мощности ГЭС в 300 мВт должен составлять 75 куб. метров в секунду, или около 6,5 млн куб. метров в сутки. "Это значит, что ежесуточный забор воды в три раза больше притока воды. Казалось бы, математически что-то не сходится. Дело в том, что станция не будет круглый год работать на максимальной мощности. В среднем ГЭС будет функционировать треть года, в остальное время вода будет наполнять чашу водохранилища", - говорит г-н Баймуханбетов.

Мойнакская ГЭС сможет особенно быстро менять нагрузку. "Если KEGOC попросит 300 мВт, мы этот объем дадим. Если надобности нет, то отключим часть мощностей. Поэтому водозабор в течение года будет различным", - поясняет г-н Баймуханбетов. В отличие от тепловых станций, где выключение отдельных блоков занимает несколько суток, а их повторное включение сопряжено с большими рисками, Мойнакская ГЭС будет лишь управлять объемами воды, чтобы варьировать нагрузку. При этом отключение или включение станции будет производиться в течение 1-2 минут.

Предполагается, что новая станция будет закрывать потребности именно в моменты пиковых нагрузок. В полной мере аналогичные задачи может решать в Казахстане только Бухтарминская ГЭС. Шульбинская же и Капчагайская ГЭС из-за больших колебаний уровня воды не могут так тонко управлять своей нагрузкой.

Эффективность Мойнакской ГЭС просто уникальна - ее коэффициент полезного действия составляет 96-99%. Есть и другие особенные черты. Если, например, на Шульбинской ГЭС перепад высот на плотине составляет всего 28 метров, то на Мойнакской ГЭС благодаря деривационному каналу перепад составит 500 метров! В результате на ковши агрегатов будет воздействовать давление силой 50 атмосфер.

Понятно, почему сданный в конце сентября деривационный тоннель является одним из основных объектов будущей станции - он как раз и обеспечивает перепад, о котором сказано выше. По словам г-на Баймуханбетова, проходку тоннеля начали одновременно сразу с десяти точек. "Мы пробили четыре подходные штольни, через которые шли в обе стороны по оси основного деривационного тоннеля. Прибавьте к этому начало и конец тоннеля. Такая технология позволила осуществить проходку в кратчайшие сроки, всего за два года", - говорит г-н Баймуханбетов.

В Казахстане гидросооружений подобной конструкции вообще нет. Аналогами Мойнакской ГЭС на постсоветском пространстве являются только две станции, построенные во времена СССР: Татевская ГЭС в Армении 1970−х годов прошлого века и Храмская ГЭС в Северной Осетии, введенная в эксплуатацию в 1949 году. Правда, в мире деривационные станции далеко не редкость. Много подобных ГЭС в последние годы строится в Китае, где распространены реки с малыми стоками. Мировыми же лидерами в этом направлении остаются Австрия, Швейцария, Канада и Франция. "Мойнакская ГЭС благодаря использованию передовых технологий и современного оборудования будет соответствовать аналогичным зарубежным проектам", - замечает г-н Кидрисов.

Один из тысячи
Гидротехнические сооружения должны иметь огромный запас прочности. ДнепроГЭС в Украине была построена в начале 30−х годов прошлого века. До настоящего времени там не зарегистрировано ни одной крупной аварии. И это притом что во время Второй мировой войны плотина подвергалась постоянным бомбардировкам. Мойнакская ГЭС также может похвастаться большим ресурсом - согласно ТЭО она рассчитана на паводок, который может быть на реке Чарын один раз в 1000 лет! Чаша Бестюбинского водохранилища может принять дополнительно 30-35 млн куб. метров воды, то есть выдерживает общий объем воды в 268-273 млн куб. метров. При превышении этого порога аварийная система сброса направляет воду по старому руслу Чарына. Казалось бы, таких параметров достаточно.

Однако сразу после наводнения в поселке Кызыл-Агаш комитет по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства индустрии и торговли РК ужесточил требования к гидростроителям. В частности, Мойнакская ГЭС должна была быть рассчитана на паводок, который может случиться раз в 10000 лет. Но чтобы выполнить данные условия, нужно было кардинально пересматривать проект, строить дополнительные сооружения и радикально увеличивать стоимость объекта.

По словам г-на Баймуханбетова, позже комитет принял соломоново решение - компанию не стали принуждать к выполнению новых требований, а оставили на усмотрение заказчика, так как объект уже находится в стадии строительства. "Закладываемый в процессе строительства станции уровень безопасности более чем достаточен, и тратить лишние миллионы долларов нецелесообразно", - считает главный инженер станции.

При строительстве этой ГЭС применяется цемент марки 400-500 и бетон марки от 150 до 400. Используется бухтарминский цемент, который, по словам г-на Баймаганбетова, "идеально подходит к местному гравию и песку". При этом одним из главных требований к бетонным конструкциям является их водонепроницаемость, определяемая по ингредиенту напора и определяющаяся количеством циклов замораживания и оттаивания бетона. Чтобы работы по тоннелю выполнить качественно, АО "Мойнакская ГЭС" привлекло специалистов испанской компании SOCAIN. Они следят за качеством сварочных, бетонных работ, армирования элементов тоннеля и, конечно же, за качеством и соответствием действующим нормативам проектной документации.

Турбины и генераторы также выбирали скрупулезно. В самом здании ГЭС установят два гидроагрегата, каждый мощностью 150 мВт. По требованию казахстанской стороны в 2008 году китайский подрядчик провел международный тендер на поставку турбин, победителем которого стала австрийская компания ANDRITZ, производящая турбины с 1892 года. Генераторы же будут произведены Харбинским заводом электромашин в сотрудничестве с немецкой компанией Voith-Siemens.

Основными критериями отбора поставщиков стали бренд, известный всему миру своим качеством, а также цена оборудования. Китайская компания ZHEFU, производящая агрегаты совместно с норвежской компанией Rainpawer, предлагала агрегаты дешевле, чем австрийцы. "Но китайцы только недавно начали их производить. Мы выбрали ANDRITZ потому, что у них большой опыт производства турбин и очень серьезное отношение к своему имиджу в мире", - поясняет г-н Баймуханбетов. Цена одной турбины составляет 18 млн долларов. По словам главного инженера, "если что-то пойдет не так, австрийцы готовы потратить еще столько же денег, чтобы удовлетворить требования заказчика, то есть нас". Монтировать турбины будут китайцы, но под непосредственным руководством специалистов ANDRITZ.

Что до гидрогенераторов, понятно, что все мы испытываем недоверие к любой технологически сложной продукции, изготовленной в КНР. Но учитывая, что производитель дал казахстанской стороне гарантию на 20 лет, можно поверить, что оборудование окажется на высоте. "Если с ними возникнут проблемы, в течение всего гарантийного срока китайцы за свой счет устранят любые проблемы. Кстати, гарантию на тот же срок предоставил и австрийский производитель турбин", - говорит г-н Баймуханбетов.

Большой запас прочности предусмотрен и по деривационному тоннелю. 20−летнюю гарантию, предполагающую, в частности, и сейсмичность 9 баллов по шкале MSR-64, по нему дал подрядчик - Китайская международная корпорация водного хозяйства и энергетики. Опыт у компании весьма солидный: у себя на родине она построила 70% всех деривационных сооружений. С другой стороны, китайское правительство внимательно следит за имиджем этой организации и вряд ли готово допустить, чтобы он пострадал.

"В мировой практике такие длинные гарантии на оборудование и на сооружения для ГЭС, которые мы получили, давать не принято. Максимум, что встречается - три года", - подчеркивает главный инженер станции.

Срок окупаемости сократится, но…
Как быстро удастся вернуть деньги банкам развития двух государств? Окупаемость подобных проектов зависит от тарифа, в случае с Мойнакской ГЭС проект рассчитывался исходя из среднего тарифа 4,8 тенге за один киловатт электроэнергии.

Со слов г-на Баймуханбетова, если динамика увеличения роста тарифов сохранится, срок окупаемости проекта может сократиться. Но заказчик - АО "Мойнакская ГЭС" - не меняет срок окупаемости проекта. "Все может случиться: или тарифы на электроэнергию резко упадут, или другие форс-мажорные обстоятельства внесут коррективы", - поясняет главный инженер.

Конечно, в условиях дефицита энергии в Казахстане и на фоне планов в рамках форсированного индустриально-инновационного развития РК на 2010-2014 годы сложно представить, что электроэнергия подешевеет. Поэтому гидростанция, скорее всего, начнет приносить прибыль намного раньше запланированного срока.

"БРК в рамках реализации программы ШОС привлек инвестиции в Казахстан, в том числе для финансирования данного проекта. Выгодное фондирование оказывает положительное влияние на окупаемость проекта и себестоимость выпускаемой электроэнергии, - говорит Руслан Кидрисов. - Проект важен для нас также тем, что это по-настоящему первый крупный интеграционный проект Казахстана в рамках Межбанковского объединения (МБО) ШОС. Я думаю, именно взаимовыгодные проекты соседних стран являются основным фактором стабильности в регионе. Мы рассчитываем на активизацию новых проектов со странами ШОС, ведь в следующем году БРК возглавит межбанковское объединение этой организации".

Тулкин Ташимов, Корреспондент "Эксперт Казахстан"
"Эксперт Казахстан" №40 (271)/11 октября 2010