3.4.2. Гидроэлектроэнергетика

Основными направлениями технической политики для действующих и модернизируемых, а также планируемых к созданию и вводу в эксплуатацию новых гидроэнергетических объектов на период до 2030 года, следует считать:

- преодоление в возможно короткий временной период допущенного отставания в модернизации и техническом перевооружении объектов гидроэнергетики с длительным сроком эксплуатации;

- замену устаревшего основного и вспомогательного оборудования на новое, в т.ч. на Саяно-Шушенской ГЭС, отвечающее современным техническим, эксплуатационным и экологическим требованиям, прежде всего по надежности и расширенному диапазону регулирования частоты вращения, и обеспечивающим повышение экономического уровня и надежности эксплуатации объектов;

- переоснащение систем автоматического управления, мониторинга и диагностики гидроэнергетического оборудования на основе новой элементной базы и информационных технологий;

- замена гидроагрегатов с экономически обоснованным изменением единичной мощности и увеличением КПД;

- выполнение превентивных мероприятий по обеспечению безопасности и надежности гидротехнических сооружений;

- модернизация систем мониторинга оборудования и мониторинга состояния напорных гидротехнических сооружений с длительным сроком эксплуатации, оснащение сооружений современной контрольно-измерительной техникой.

- проведение поэтапных мероприятий с целью исключения запертой мощности ГЭС Сибирского региона, преимущественно для покрытия неравномерности суточного графика нагрузки.

При управлении жизненным циклом основных фондов необходимо предусматривать дифференцированный подход, зависящий от срока службы, физического и морального износа элементов оборудования и сооружений, условий эксплуатации.

Основными направлениями технической политики для новых гидроэнергетических объектов на период до 2030 года следует рассматривать:

- выбор створов и компоновки гидроузлов с учетом минимизации воздействия на окружающую среду, социальную и природную среды и экологию территорий;

- выбор энергетических параметров ГЭС, обеспечивающих снятие ограничений на использование энергетического оборудования во всем диапазоне водно-энергетических параметров гидроузла;

- ввод крупных гидроэнергетических комплексов в Сибирском и Дальневосточном регионах, в том числе Эвенкийской ГЭС, с учетом передовых технических решений и развития отечественного энергомашиностроения: гидроагрегатов единичной мощностью 800 - 1000 МВт, гидроагрегатов с переменной частотой вращения, гидроагрегатов для ПЭС;

- разработка высокоэффективного, надежного и экологически безопасного оборудования, в том числе позволяющего предоставлять системные услуги;

- создание надежных в эксплуатации гидротехнических сооружений, за счет применения экономически эффективных технологий и материалов;

- ввод регуляторов мощности гидроаккумулирующего типа (ГАЭС и ГЭС-ГАЭС) для покрытия суточной неравномерности графика нагрузки в Европейской части России и Урала;

- создание нормативной базы рынка системных услуг для обеспечения энергетической безопасности и энергетической эффективности гидроэнергетических предприятий ГЭС и ГАЭС. Условием обеспечения экономической эффективности строительства и эксплуатации ГАЭС является развитие рынка системных услуг;

- применение новых прогрессивных конструктивных решений и технологий эксплуатации на существующих и проектируемых к созданию гидроагрегатах, обеспечивающих повышение КПД, улучшение экологии, снижение пожароопасности.

Основное гидрогенерирующее оборудование должно иметь срок эксплуатации не менее 40 лет, продолжительность эксплуатации между капитальными ремонтами не менее 7 лет, число пусков, не ограничивающее возможность участия станции в системном регулировании.

Конструкция гидротурбинного оборудования должна учитывать:

- использование рабочих колес, исключающих протечки экологически опасных жидкостей в проточную часть;

- применение самосмазывающихся материалов в узлах трения механизмов кинематики;

- применение масляных подшипников турбин с эластичными металлопластмассовыми сегментами, как более прогрессивных конструкций;

- применение современных систем мониторинга и диагностики состояния гидротурбин;

- применение современных систем регулирования и автоматического управления с учетом современных достижений в области гидропривода, микроэлектроники и информационных технологий. Система регулирования должна соответствовать требованиям МЭК (IEC) 60308 (при обеспечении возможности ручного управления гидротурбиной);

- использование кавитационно и коррозионно-стойких материалов в рабочих органах гидротурбин, находящихся в проточном тракте, и участках проточного тракта, подверженных динамическому и кавитационному воздействию;

- изготовление камер рабочих колес из кавитационно и коррозионно-стойких материалов без отъемного сегмента и рассчитанных на полное восприятие нагрузки без передачи на бетон.

Также необходимо разработать следующие проектно-конструкторские решения:

- решения по максимальному использованию нержавеющих сталей в конструкции турбин;

- решения по переходу на более высокое давление систем управления;

- решения по уменьшению протечек воды через закрытый направляющий аппарат;

- новые проточные части для реконструируемых гидротурбин, обеспечивающих повышение КПД и технически обоснованное повышение мощности;

- проточные части гидротурбин для новых ГЭС, обеспечивающих мировой уровень по КПД, кавитации и быстроходности;

- конструкции гидротурбинного оборудования предельных параметров, мощностью 1000 МВт (Эвенкийская ГЭС);

- конструкции гидротурбинного оборудования и системы автоматического управления для работы в условиях изменяемой частоты вращения;

- конструкции высокоэффективных насос-турбин с постоянной и изменяемой частотами вращения с применением асинхронизированных генераторов или для сети постоянного тока; конструкций предтурбинных затворов (цилиндрических), повышающих эффективность ГАЭС;

- гидротурбинное оборудование для приливных электростанций (ПЭС), сооружаемых с помощью наплавных блоков, совместно с электротехническими предприятиями (генератор) и разработчиками мультипликаторов большой мощности (10 - 20 МВт);

Гидромеханическое оборудование должно иметь срок эксплуатации не менее 25 лет со сроком службы антикоррозионного покрытия не менее 15 лет. Перспективным направлением является применение облегченных конструкций затворов и сороудерживающих решеток.