Более 7 лет в Красноярском крае продолжалась модернизация самой северной гидроэлектростанции в России – Усть-Хантайской ГЭС. Ее особенность в том, что она считается одним из ключевых элементов таймырской энергосистемы, которая и территориально, и технологически изолирована от единой энергетической системы России.
Идея построить ГЭС на Таймыре зародилась почти сто лет назад, когда в 1928 году основатель Норильска Николай Урванцев начал геологическое обследование реки Хантайки и ее берегов. Строительство ГЭС начали в мае 1963 года. Строителям предстояло совершить настоящий подвиг, ведь работать приходилось в условиях удаленности, на вечномерзлых и скальных грунтах, на ветру и при морозах -650С. Не смотря на все сложности, возведение Усть-Хантайской ГЭС успешно завершилось и станцию сдали в эксплуатацию спустя 12 лет после начала строительства, в 1975 году. Она стала первой в мире, построенной за Полярным кругом.
В октябре этого года после масштабной модернизации станция обрела вторую жизнь и была запущена на полную мощность. Реконструкция Усть-Хантайской ГЭС – часть масштабной инвестиционной программы «Норникеля». Компания вкладывает средства в снижение воздействия на окружающую среду, современную энергетическую инфраструктуру, возобновляемые источники энергии.
Усть-Хантайская ГЭС является структурным подразделением «Норильско-Таймырской энергетической компании» и важной составляющей энергосистемы Норильского промышленного района, обеспечивающей электроэнергией предприятия ГМК «Норникель» и жилищно-коммунальное хозяйство Норильска, Дудинки и Игарки. Энергосистема Норильского промышленного района территориально и технологически изолирована от Единой энергетической системы России, что означает повышенные требования к надежности и стабильной работе.
Масштабная реконструкция Усть-Хантайской ГЭС началась в 2012 году. За это время были полностью заменены семь гидроагрегатов, отработавших около 50 лет, на новые, радиально-осевые. Также реконструирован машинный зал и электрический цех станции, построена новая компрессорная станция, создана новая автоматизированная система диспетчерского управления гидроэлектростанции. Инвестиции в модернизацию генерирующего оборудования, замену гидроагрегатов и реконструкцию ГЭС составили около 7,5 млрд рублей.
Масштабная реконструкция Усть-Хантайской ГЭС началась в 2012 году. За это время были полностью заменены семь гидроагрегатов, отработавших около 50 лет.
18 октября 2021 года Усть-Хантайская ГЭС была запущена в работу после полной реконструкции энергомощностей. Команду на пуск Усть-Хантайской ГЭС ПАО «ГМК «Норильский никель» после модернизации в онлайн-режиме дал министр энергетики Российской Федерации Николай Шульгинов в присутствии губернатора Красноярского края Александра Усса.
Завершение полного обновления мощностей Усть-Хантайской ГЭС стало ключевым шагом энергетического комплекса «Норникеля» в решении задачи замены и обновления основных фондов, повышения надежности обеспечения энергоресурсами Норильского промышленного района.
Уникальный проект
Во многом реконструкция Усть-Хантайской ГЭС стала уникальным опытом не только для «Норникеля», но и для всей отечественной энергетики.
Так, например, все работы на ГЭС были выполнены поэтапно, не влияя на устойчивость работы всей норильской энергосистемы.
Модернизация позволила значительно увеличить мощность Усть-Хантайской ГЭС, сделав ее, по сути, совершенно новым энергообъектом, отвечающим всем современным техническим и экологическим требованиям.
С 2014 года реконструкцию ГЭС выполняло одно из ведущих российских машиностроительных предприятий, используя отечественное оборудование.
Модернизация Усть-Хантайской ГЭС не имеет аналогов в мире. Это первая энергореновация, в результате которой была полностью изменена конструкция рабочего колеса турбины. Рабочее колесо с поворотно-лопастного заменили на радиально-осевую турбину, при этом закладные части агрегата не изменились. Нужно было спроектировать колесо так, чтобы на всех рабочих зонах турбины был максимальный КПД и отсутствовали зоны нежелательной работы.
Как отмечают в компании, реконструкцию можно назвать во многом беспрецедентной. Доставлять тонны оборудования приходилось в очень короткий летний навигационный период. Вес только одного пускового комплекса составлял 1 400 тонн в металле. Материалы шли баржами по реке Хантайке, местами труднопроходимой.
Уникальность проекта еще и в том, что в короткие сроки в Снежногорске были возведены компрессорная станция, построены 4 склада и общежитие на 60 человек. Для оперативной перевозки многотонного оборудования с барж меньше чем за год построили новый мост через ручей Подпорожистый.
Рекордными можно назвать и темпы, которыми выполнялись работы. Ввод объектов в эксплуатацию должен был происходить в сентябре каждого года. Между тем, гидроагрегаты запускались с опережающими сроками от двух недель до месяца и более. Для ускорения работ параллельно шла одновременно сборка ротора, статора и турбины. Период реконструкции каждого агрегата занимал около 10 месяцев.
Замена семи агрегатов УХ ГЭС не только повысила мощность станции до 511 МВт (ранее было 441 МВт), но и снизила операционные затраты и исключила экологические риски.
С опережением на год шло и изготовление оборудования для каждого нового гидроагрегата. К моменту демонтажа старого объекта все материалы для сборки нового находились уже на складах поселка Снежногорск.
На протяжении реконструкции и замены гидроагрегатов на ГЭС в разные периоды работали от 60 до 170 высококвалифицированных работников подрядных и субподрядных организаций: монтажники, сварщики, слесари, крановщики, токари, инженеры, наладчики.
Обновленной станцией управляет коллектив из 260 человек. За годы модернизации уровень персонала значительно вырос. Все они с успехом освоили новые современные технологии, которые теперь внедрены на их родном предприятии.
Замена семи агрегатов УХ ГЭС не только повысила мощность станции до 511 МВт (ранее было 441 МВт), но и снизила операционные затраты и исключила экологические риски. Раньше поворот лопастей поворотно-лопастного рабочего колеса приводился в движение масляными гидравлическими насосами. Переход на радиально-осевую турбину, в которой лопасти находятся в одном и том же положении, исключил необходимость подачи туда масла и риск его попадания в случае нештатных ситуаций в водную среду.
В результате сейчас энергообъект отвечает всем современным техническим и экологическим требованиям. КПД нового оборудования приближается к 95%.
Замена гидроагрегатов Усть-Хантайской ГЭС внесла существенный вклад в реализацию программы по снижению парниковых газов. Пуск седьмого замененного гидроагрегата на ГЭС позволит нарастить объем выпускаемой углеродно-нейтральной продукции уже в этом году.
Цель модернизации ГЭС – это не только повышение надежности. В суровых климатических условиях были поставлены и другие очень важные задачи: это повышение надежности ГЭС, повышение коэффициента полезного действия, увеличение установленной мощности и выработки электроэнергии, снижение углеродного следа в связи с тем, что энергия ГЭС замещает выработку тепловых станций, обеспечение энергобезопасности региона – Норильска и Таймыра в целом.
В частности, именно обновление энергетических активов позволило «Норникелю» произвести первую партию углеродно-нейтрального никеля объемом 5 000 тонн.
Как отметил вице-президент по энергетике «Норникеля» Евгений Федоров, модернизация энергосистемы – один из основных приоритетов для компании, делающей ставку в долгосрочной перспективе на возобновляемые источники энергии. Это связано с общим стремлением реализовывать максимально экологичные проекты.
Масштабная реконструкция Усть-Хантайской ГЭС – только часть программы по модернизации мощностей, которую реализует «Норникель».
«Замена гидроагрегатов Усть-Хантайской ГЭС внесла существенный вклад в процесс надежного и экологически чистого энергоснабжения населенных пунктов севера Красноярского края и крупных промышленных объектов компании», – подчеркнул Евгений Федоров.
«Цель модернизации – не только повышение эффективности работы ГЭС, увеличение ее мощности, снижение углеродного следа, но и повышение надежности энергосистемы всего Норильского промышленного района. Это особенно важно в суровых северных условиях. Желаю вам успехов в реализации следующего северного проекта – реконструкции Курейской ГЭС», – сказал на открытии министр энергетики РФ Николай Шульгинов.
«Запуск самой северной ГЭС в стране является историческим событием, – констатировал губернатор Красноярского края Александр Усс. – Реконструкция, которая длилась несколько лет, вдохнула в самую северную ГЭС России новую жизнь. Ее реализация окажет положительное влияние на повышение устойчивости энергосистемы Таймырского полуострова, даст свои экологические эффекты и, что особенно значимо, создаст энергетические предпосылки для наращивания экономической активности на территории».
Масштабная реконструкция Усть-Хантайской ГЭС – только часть программы по модернизации мощностей, которую реализует «Норникель».
Дальнейшие планы компании подразумевают продолжение реализации проектов реновации генерирующих мощностей, в результате которых будет введено в промышленную эксплуатацию современное и экологически эффективное оборудование.
Также компания намерена продолжать модернизацию норильских ТЭЦ, активизировать модернизацию тепловых сетей и электросетей.
Еще один крупный проект – замена гидроагрегатов Курейской ГЭС. Сейчас подготовлено техническое задание по реализации проекта по модернизации гидроэлектростанции. Активный старт реконструкции Курейской ГЭС начнется с 2023 года. На станции планируется полностью заменить все пять гидроагрегатов.
Работы будут выполняться постепенно, поскольку существуют ограничения по выводу из эксплуатации гидроагрегатов: для реконструкции нельзя выводить больше одного гидроагрегата. Энергосистема Норильского промышленного района изолированная (не имеет связей с ЕЭС России) и функционирует в крайне суровых климатических условиях Арктики, компания проводит реновацию поэтапно, при этом не снижая темпов снабжения энергоресурсами потребителей Таймыра. Поэтому модернизация продлится до 2030 года. Объем инвестиций в проект модернизации Курейской ГЭС оценивается в сумму около 10 млрд руб.
Программа реновации также предусматривает замену сетевой инфраструктуры Норильского промышленного района. Ежегодно компания планирует перекладывать до 10 км сетей теплоснабжения, 25–28 км сетей водоснабжения и до 160 км высоковольтных линий электропередачи.
Также «Норникель» обновляет и газовую инфраструктуру. В частности, в следующем году компания намерена завершить модернизацию одного из газопроводов на правом берегу Енисея.
Также продолжается реконструкция ТЭЦ-2. В настоящее время завершена замена первого турбоагрегата, в процессе монтажа второй. В целом компания намерена постепенно осуществить модернизацию всех турбоагрегатов.
В 2021 году инвестиции в целом по объектам энергетики составят около 30 млрд руб. – это в два раза превышает вложения 2020 года.