Гидроаккумулирующая электростанция на реке Кунье

Загорская ГАЭС – одна из двух гидроаккумулирующих электростанций, действующих на территории Российской Федерации. Аббревиатура «ГАЭС» может ввести в заблуждение человека, не знакомого с терминологией. Это не ГЭС, потому что нет дамбы на полноводной реке, и не АЭС, потому что нет реактора. Что же такое Загорская ГАЭС и как она работает?

Что такое ГАЭС

В Средние Века в Англии объявился герой по имени Робин Гуд. Он прославился тем, что грабил богатых и раздавал награбленное беднякам.

Об истинных мотивах поступков Робина Гуда знал только он сам. Злые языки говорили, что раздавал он лишь небольшую часть. Остальное или присваивал или перепродавал. В случаях, когда ему удавалось завладеть какой-нибудь фамильной драгоценностью, он сбывал ее втридорога тем, у кого ее же и отобрал. Все-таки в основе самых бескорыстных поступков часто лежит корысть.

С того момента, как в мире родилась энергетическая промышленность, появились и нео-Робин Гуды, желавшие получать побочную прибыль от этого нового вида ценности. Так родились ГАЭС.

Научное объяснение деятельности ГАЭС звучит несколько уклончиво – ГАЭС есть гидроэлектростанция, призванная выравнивать суточные колебания потребления электроэнергии.

Если перевести на доходчивый язык, то получится, что ГАЭС – это электронакопительная станция, покупающая электроэнергию за бесценок, чтобы перепродать ее дороже.

Как она работает

Электроэнергия вырабатывается ГЭС-ами, АЭС-ами и ТЭС-ами. Работают они обычно с полной загрузкой, невзирая на время суток, сезон и погодные условия. Днем вырабатываемый ими продукт потребляется населением и предприятиями активно, а вот ночью потребление снижается. В связи с этим возникает большая разница между стоимостью электроэнергии в пиковые периоды нагрузки и в ночное время. Проще говоря, днем электроэнергии еле хватает, а ночью она почти никому не нужна, что для производителей становится большим огорчением и они рады продавать ночное электричество кому угодно, хоть за бесценок.

Именно с целью скупки дешевой электроэнергии и ее дальнейшей перепродажи стали строиться ГАЭС. Механизм ГАЭС не очень сложен. Это два крупных водоема, расположенных на разной высоте, генераторы и насосы. Закупив дешевую ночную электроэнергию, ГАЭС используют ее для закачивания воды из нижнего водоема в верхний. Днем, когда потребление электроэнергии растет, ГАЭС сбрасывают воду, вырабатывая при этом дорогое дневное электричество, которое и продают потребителям.

Загорская ГАЭС

В СССР вопросом создания ГАЭС задались достаточно поздно, когда во всем мире их было уже не менее 400. По большому счету в СССР ГАЭС долгое время были не нужны по многим причинам.

1. При отсутствии частной собственности на средства производства было нонсенсом, чтобы государство покупало электроэнергию у самого себя и перепродавало себе же.
2. На больших территориях СССР население располагалось не очень компактно. Потребление электроэнергии населением было невелико – телевизор, холодильник, стиральная машина активаторного типа, утюг и 3-4 лампочки на семью.
3. Производство электроэнергии было недорогим, как и цены на нее.
4. Первая в СССР Кубанская ГАЭС, в первую очередь, выполняла функции регулирования воды в Ставропольском Канале, а производство электроэнергии являлось побочным продуктом.

С появлением мегаполисов появились и проблемы. Речь шла даже не о том, что на ГАЭС можно было получить прибыль. В условиях холодной войны острым становился вопрос энергобезопасности городов и особенно Москвы. ГАЭС могли стать тем звеном, которое обеспечило бы аварийные поставки электроэнергии. Кроме того, по всему миру уже строились ГАЭС, и страна победившего социализма никак не могла позволить акулам капитализма вырваться вперед на этом сегменте беговой дорожки.

Где располагается Загорская ГАЭС

Разумеется, станцию решили строить ближе к Москве. Территорией строительства стала средних размеров река Кунья в месте ее прохождения у села Богородское Сергиево-Посадского района Московской области.

Изначальные условия были так себе, но ГАЭС и не нужны особые условия. Был бы природный источник воды и возможность строительства дополнительного верхнего аккумулятивного бассейна. Высокие берега Куньи как раз предоставляли эту возможность.

Надо думать, строители сильно натерпелись от геологических и погодных особенностей места конструкции ГАЭС. Если не очень углубляться в описание геоструктуры Куньих берегов, ее террасы и поймы, то получится, что это глина на слое более древней глины, лежащей на глине эпохи среднечетвертичного оледенения. И все это со склонностью к оползням при очень высоком годовом количестве осадков. То есть при строительстве все, что могло, или оползало, или просаживалось, или намокало.

Тем не менее, стройку завершили вовремя и качественно, и ГАЭС исправно работает уже много лет, принося прибыль своим новым владельцам.

Первая и Вторая очереди ГАЭС

Первой очередью ГАЭС изысканно называется то, что было построено при советской власти, а Второй, соответственно, то, что строится под эгидой Русгидро начиная с 2006 года, на расстоянии около 80 метров от Первой очереди.

И Первая, и Вторая очереди имеют примерно одинаковое устройство. Это станционные узлы, водоводы, в которых вода движется под большим напором, реверсивные водоприемники, турбины и по два бассейна – верхних и нижних.

Станционные узлы

По сути, станционные узлы – это средоточие того, что руководит действиями всех составных частей Загорской ГАЭС, административно-производственный центр.

Здание станционного узла Первой очереди не маленькое – 178×73×50. В нем размещены 3 гидроагрегата, система насосов, турбина диаметром более 6 м, мостовые краны и многое другое.

Станционный узел Второй очереди Загорской ГАЭС несколько отличается замыслом конструкторов. Но поскольку узел не завершен, сложно сказать, будет ли он когда-нибудь соответствовать заявленным параметрам.

Верхний аккумулирующий бассейн Первой очереди Загорской ГАЭС

Из самого названия следует, что бассейн расположен выше уровня реки Куньи. Технически верхний бассейн ГАЭС – это емкость для заполнения водой, и он связан с нижним бассейном системой реверсивного водоприемника и напорных трубопроводов, расположенных под наклоном.

Полная емкость верхнего бассейна составляет 30 млн м³. Именно столько воды закачивается в него из реки Куньи при помощи той самой дешевой электроэнергии. Происходит это следующим образом:

1. Во время падения массового потребления электроэнергии Загорская ГАЭС включает свои гидроагрегаты. Шесть напорных трубопроводов, диаметром более 7 метров каждый, переходят в положение закачивания, включаются насосы, и речная вода нагнетается в верхний бассейн. Заполнив бассейн, насосы выключаются, перекрыв обратный ток воды.
2. К моменту, когда наступает пиковое потребление электричества и стоимость его соответственно увеличивается, Загорская ГАЭС приступает к выработке электроэнергии, чтобы быстро сбыть ее по выгодной цене. Трубопроводы приходят в режим сброса воды из верхнего бассейна в нижний. Вода сбрасывается под огромным напором, приводя в движение турбины.
3. Выработанная таким образом электроэнергия в объеме 4,6—5,2 млн кВт/ч поступает в энергосистему Москвы и Московской области, доходя до конечных пользователей.
4. С момента падения потребления цикл повторяется заново.

Площадь зеркала верхнего бассейна Загорской ГАЭС составляет 2,6 км².

Реверсивный водоприемник

Это сооружение из железобетона длиной в 102 метра, шириной в 70 метров и в 48 метров высотой. У водоприемника имеется шесть водопроводных галерей, по одной на каждую напорную трубу. По сути, реверсивный водоприемник – это связующее звено между бассейнами и трубопроводом, воспринимающее весь напор поступающей снизу или сверху воды. Расположен он в районе верхнего аккумулирующего бассейна.

Напорные трубопроводы

Это самый красивый элемент Загорской ГАЭС, который очень любят фотографировать туристы и журналисты. Вид 6 огромных труб, спускающихся под углом в 10° с возвышенности, на которой находится верхний бассейн, действительно впечатляет. Сам склон, на котором лежат трубы, оборудован многоступенчатой плитой, чем-то неуловимо напоминающей легендарную лестницу из фильма С. Эйзенштейна «Броненосец Потемкин».

Именно по этим трубам, соединяющим реверсивный водоприемник со зданием ГАЭС и рекой, образно говоря, течет прибыль электростанции.

Трубы железобетонные, многосекционные, с 10-миллиметровой внутренней стальной оболочкой. Длина каждой трубы почти 800 метров.

Нижний аккумулирующий бассейн

Нижний бассейн – это собственно водохранилище, устроенное советскими строителями на реке Кунье путем перекрытия реки плотиной из грунта.

Длина плотины – почти 800 метров, а высота грунтовой насыпи приближается к 30-метровой отметке. В основании плотины два водосброса, расположенных на самом дне, для регулирования объема воды в водохранилище. С учетом нестабильности почвы советские строители надежно укрепили плотину железобетонными плитами. По плану, нижний бассейн должен быть общим для обеих очередей Загорской ГАЭС. Вместимость водохранилища это позволяет. Общий объем бассейна составляет 40 млн м³.

Фикция или Вторая очередь Загорской ГАЭС

Надо сказать, что строительство Второй очереди в 2006 году началось очень бодренько. Конечно, до советских темпов строителям было далеко, но все же радостные рапорты шли один за другим. Рытье котлована, закладка первого камня в здание узлового центра, поставки турбин и генераторов, одобрение Государственной экспертной комиссии, бетонирование и многое другое – все шло по плану к гордости страны. Но тут на Вторую очередь стали обрушиваться несчастья:

1. МВД РФ возбуждает уголовное дело по факту хищения миллиарда рублей при строительстве второй очереди. Беду с миллиардом Русгидро хотело было скрыть, но тут не вовремя вмешался В.В. Путин, в свойственной ему манере высказавший свое веское «фи». Противиться высочайшему указу Русгидро не смогло и написало заявление в МВД.
2. 19.12.2012 рушится башенный кран. При обрушении гибнут трое рабочих.
3. 18.09.2013 года происходит прорыв воды под машинным отделением и станцию затапливает полностью, вместе со сверхсовременным оборудованием. Сам машинный зал сильно просел. По данному факту также было возбуждено уголовное дело.

Кто виноват и что делать

На извечный русский вопрос «Кто виноват?» ответ пока не дан. Поначалу обвинили распоясавшиеся слои глины в почве. Глина отвергла обвинения, приведя в пример непоколебимые строения Первой очереди. Затем вину переложили на некачественный бетон, и, в конце концов, на «Гидропроект», как проектировщика Второй очереди.

Что с уголовным делом по факту хищения миллиарда по настоящее время неизвестно, но вот восстанавливать порушенное Русгидро начинало с энтузиазмом. Создавались экспертные комиссии, приглашались иностранные специалисты, велись подкопы под слои глины и заливались бетонные подушки, но, как это часто бывает, ничего хорошего из этого не вышло. 15.12.2017 года Русгидро заявило, что консервирует строительство Второй очереди до лучших времен. Пессимисты утверждают, что навсегда. Так Первая очередь Загорской ГАЭС осталась не только первой, но и единственной.

Экология

Загорская ГАЭС не настолько крупный объект, чтобы нанести какой либо существенный ущерб экологии региона. Оба бассейна ГАЭС хоть и считаются исключительно техническими сооружениями, однако нижний вполне обжит рыбой и рыбаками.

Более того, хотя сброс сточных вод с ГАЭС загрязняет реку Кунью, он одновременно активизирует ее процессы самоочищения, улучшающие качество воды. Еще один парадокс состоит в том, что хотя деятельность ГАЭС препятствует свободному нересту рыбы, рыбы тем не менее становится больше, поскольку в нижнем водохранилище она чувствует себя привольнее и сытнее.

Никаких изменений погодных условий в связи с деятельность ГАЭС также не произошло.

Как добраться и зачем туда ехать

Добраться да Загорской ГАЭС несложно, надо всего лишь проехать по Ярославскому шоссе до Сергиева Посада – это 54 км от МКАД. Доехав до Сергиева Посада, надо свернуть по направлению к Калязино, а от него через 20 км повернуть на Богородское, а дальше в зависимости от предпочтений или в сам поселок, или от заправки налево до водохранилища.

Рыбалка

Половить рыбу можно только в нижнем бассейне ГАЭС. Верхний считается закрытым объектом и находится под постоянной охраной. Рыбаков туда не пускают. Местные говорят, что есть какая-то секретная тропа, позволяющая пробраться к верхнему бассейну, но где она – не уточняют. По слухам в верхнем бассейне огромное количество рыбы.

Важно! Задумав порыбачить на водохранилище, надо уяснить для себя следующее:

1. Сброс воды из верхнего бассейна в нижний производится с 8 часов утра до 6 часов вечера.
2. Подъем воды из нижнего бассейна в верхний начинается в 20.00 и продолжается до 6 часов утра.
3. Уровень колебаний высоты воды в нижнем водоеме составляет до 25 метров вниз или вверх, а у берега до 80 метров.
4. Зимой водохранилище замерзает, и при сбросе или подъеме воды лед прыгает то вверх, то вниз.
5. Статичной рыбалки не получится. Надо постоянно или отодвигаться во время подъема или бежать с удочкой за уходящей водой.

Рыба ловится также в зависимости от режима работы ГАЭС. Иногда можно поймать окуня или щуку, иногда лезет только плотва и лещ. Отлавливали также налимов и пескарей. Имеются и раки.

Совет! Лучше всего ловить рыбу в перерывах работы ГАЭС, то есть с 18 до 20.00 и с 6.00 до 8.00.

В 2012 году в поселке Богородское на берегу водохранилища построили зону отдыха. Поначалу рыбаки жаловались на мор рыбы, но впоследствии рыбное поголовье восстановилось.

Поселок Богородский

В сам поселок тоже не грех заглянуть. Можно полюбоваться деревянной церковью и зайти в поселковый музей богородской резьбы и деревянных игрушек – давнего поселкового промысла. Правда, в самом Богородском местных изделий не купить. Их выносят на продажу в наиболее посещаемый туристами объект – Троицко-Сергиев монастырь, где торговцы располагают свои лотки поближе к месту прибытия туристических автобусов.

Особых достопримечательностей ни в Богородском, ни при самой Загорской ГАЭС нет. Зато есть красивая среднерусская природа, хорошая рыбалка, гостеприимные люди и просто новые места. А что еще нужно для хорошего и недорогого отдыха?