Itaipu2

Итайпу

«Итайпу́» — плотина, а также вторая по мощности и одна из двух крупнейших по выработке в мире (вместе с китайской ГЭС «Три ущелья») гидроэлектростанция на реке Парана, в 20 км от г. Фос-ду-Игуасу на границе Бразилии и Парагвая. Своё название получила от названия острова, который стал основой этого крупнейшего гидротехнического сооружения и одного из крупнейших сооружений мира2.

В 2016 году ГЭС стала первой электростанцией в мире, которая произвела за год более 100 млрд кВт⋅ч электроэнергии, производство за этот год составило 103,1 млрд кВт⋅ч.3

Общие сведения

Работы по проектированию и подготовке были начаты в 1971 году, последние два из запланированных 18 генераторов введены в строй в 1991 году, дополнительные два генератора введены в 2007 году.

Состав сооружений ГЭС:

  • Комбинированная плотина общей длиной 7235 м, шириной 400 м и высотой 196 м;
  • Бетонный водосброс с максимальным потоком в 62 200 м³/с;
  • Бразильская часть плотины оборудована рыбопропускным каналом.4

Мощность станции — 14 ГВт. Среднегодовая выработка с 1984 года — 69,5 млрд кВт·ч, после завершения строительства в 2007 году — 85-98 млрд кВт·ч в год (КИУМ 73%).

Силовое оборудование станции состоит из 20 гидроагрегатов мощностью по 700 МВт (КПД турбин 93,8%), в силу превышения расчётного напора мощность генераторов достигает 750 МВт (15 ГВт) в течение более чем половины времени работы.5 Из первых 18 генераторов 9 работают на 50 Гц — частоте сети Парагвая, 9 на 60 Гц — частоте сети Бразилии, при этом на бразильской стороне установлены преобразователи 50 Гц — 60 Гц импортирующие не используемую в Парагвае относительно дешёвую электроэнергию. Нормальный перепад, используемый генераторами, составляет 118,4 м, может изменяться от 84 м до 128 м.6 Среднегодовой приток воды в створе плотины составляет 11 663 м³/с (368 км³/год), среднемесячный приток изменяется от 33 060 м³/с в июне, до 6 800 м³/с в сентябре.7

Плотина гидроэлектростанции образовала относительно небольшое — по отношению к мощности — водохранилище длиной 170 км, шириной от 7 до 12 км, площадью 1350 км² и объёмом 29 км³. Полезный объем водохранилища составляет 19 км³, в течение года его площадь может изменяться от 459 км² до 1561 км².6

По завершении её строительства правительством было переселено около 10 тысяч живших на берегу Параны семей, многие из которых присоединились к Движению безземельных крестьян. Стоимость сооружения «Итайпу» экспертами первоначально оценивалась в 4,4 млрд долл., но из-за неэффективной политики сменявших друг друга диктаторских режимов реально составила 15,3 млрд долл.8

История строительства

К 1978 году для осуществления строительства в окружающих скалах был пробит 150-метровый канал. Строительство плотины началось в 1979 году после высыхания основного русла Параны. Заполнение водохранилища начато 13 октября 1982 года, и уже 27 октября после обильных дождей вода достигла водосбросов на уровне 100 метров, 5 мая 1984 года запущен первый гидрогенератор.

В ходе строительства было удалено 63,85 млн м³ земли и скальных пород, заложено 15 млн м³ грунта и 12,57 млн м³ бетона. В результате был полностью уничтожен национальный парк Гуайра.

Экономическое значение

Эксплуатацию станции ведёт компания «Итайпу-Бинасионал», образованная в 1973 году и принадлежащая Бразилии и Парагваю. Электричество, вырабатываемое станцией, в среднем обеспечивает 16,4% потребления Бразилии и 71,3% Парагвая.9 В 2005 году на станции выработано 93% потребности Парагвая и 20% полной потребности Бразилии в электроэнергии.

Показатели деятельности

Максимальное годовое производство 103,1 млрд кВт·ч было достигнуто в 2016 году.3

Водосброс в действии
Водосброс в действии

Рекордные показатели станции

Обойдя в 1989 году ГЭС Гури и до 2007 года, ГЭС Итайпу являлась крупнейшей гидравлической электростанцией и электростанцией любого типа по мощности и выработке электричества в год. В 2008 году установленная мощность ГЭС «Три ущелья» превысила номинальную мощность Итайпу.

По сравнению с другими ГЭС, Итайпу имеет крайне высокую долю обеспеченной мощности в установленной мощности электростанции. Данный параметр определяется параметрами гидроузла и средним количеством воды на том участке реки, где он находится. В случае Итайпу, используемый ГЭС перепад высот составляет 120 м и среднегодовой расход воды в створе гидроузла составляет 11 663 м³/с, что соответствует обеспеченной мощности 13 ГВт (92,9% от 14 ГВт) и среднегодовой выработке 115,5 млрд кВт⋅ч в год. Согласно различным источникам у ГЭС Три ущелья этот параметр составляет 10-11 ГВт для проектного перепада 80,9 м, но может достичь 15 ГВт в случае использования перепада в 109 м.

В случае Итайпу, высокое значение уровня КИУМ в 73-83% достигается в результате равномерности годового гидрологического режима и зарегулированности притока к створу ГЭС. Наличие большого количества водохранилищ в верхней части бассейна реки позволяет обеспечивать равномерность притока к гидроузлу на всем протяжении года и снижает зависимость от сезонных изменений количества осадков на площади бассейна.

К 2012 году с момента запуска станция произвела более 2000 млрд кВт⋅ч электроэнергии.913141516 В 2016 году стала первой электростанцией, которая произвела за год более 100 млрд кВт·ч.3

Аварии и происшествия

ЧП в ноябре 2009 года

В ноябре 2009 года из-за повреждения в результате грозы линий электропередач прекратилась подача энергии от ГЭС Итайпу, что вызвало веерные отключения других участков энергосистемы Бразилии. Отключение электричества затронуло около 50 миллионов жителей Бразилии, а также почти всю территорию Парагвая, получающего электроэнергию от станции Итайпу.1718

Примечания

  1. Dam, ITAIPU BINACIONAL(англ.)
  2. Самая мощная ГЭС в мире: плотина Итайпу(недоступная ссылка). Дата обращения: 28 сентября 2013.Архивировано 2 октября 2013 года.
  3. Brasil retiró casi 92 millones MWh de la producción récord de Itaipú.(исп.)
  4. Рыбопропускной канал, Карты Google
  5. Itaipu Binacional: An Achievement in Massive Construction and Power ProductionАрхивная копия от 22 сентября 2006 на Wayback Machine(англ.)
  6. Reservoir, ITAIPU BINACIONAL(англ.)
  7. Paraná River, ITAIPU BINACIONAL(англ.)
  8. International Herald Tribune. 1982. 7. 09.
  9. ENERGY, ITAIPU BINACIONAL(англ.)
  10. Energia de Itaipu poderia suprir o planeta por 43 horas (с порт. «Энергии Итайпу хватило бы на обеспечение нужд человечества в течение 43 часов»)(порт.)(неопр.) ?. Economia - Bonde. O seu portal (2 января 2012). Дата обращения: 4 января 2012.Архивировано 25 февраля 2012 года.
  11. Itaipu supera o próprio recorde mundial de produção de energia (с порт. «Итайпу побила собственный мировой рекорд годового производства»)(порт.)(неопр.) ?. Itaipu Binacional (30 декабря 2013). Дата обращения: 3 января 2013.
  12. Consumo aumenta e Itaipu supera recorde de 2012 (с порт. «Из-за роста потребления Итайпу превысила годовое производство за 2012 год»)(порт.)(неопр.) ?. Itaipu Binacional (2 января 2014). Дата обращения: 2014-17-01.
  13. 中国长江三峡工程开发总公司 (The manufacture domestically large-scale power set stability enhances unceasingly), ctgpc (5 мая 2008). Дата обращения 9 августа 2008.translation(кит.)
  14. 三峡右岸电站19号机组完成72小时试运行(неопр.)(недоступная ссылка). China Three Gorges Project Corporation (20 июня 2008). Дата обращения: 6 декабря 2008.Архивировано 7 декабря 2008 года.(кит.)
  15. 中国长江三峡工程开发总公司(недоступная ссылка). Ctgpc.com.cn (4 июля 2008). Дата обращения: 1 августа 2009.Архивировано 10 февраля 2009 года.(кит.)
  16. 三峡23号机组进入72小时试运行(неопр.)(недоступная ссылка). China Three Gorges Project Corporation (22 августа 2008). Дата обращения: 6 декабря 2008.Архивировано 23 июля 2012 года.(кит.)
  17. Авария на ГЭС оставила без электричества Бразилию и Парагвай, russia.ru (11.11.2009).
  18. Major Power Failures Hit Brazil(англ.), BBC (11 November 2009).