Режим работы ГЭС характеризуется числом часов использования установленной мощности, которое в целом по стране за последние годы было довольно устойчивым (табл. 4-9).
Преобладающая часть гидроэлектростанций работает в диспетчеризованных энергосистемах: в 1965 г.— 19 млн. кВт (86% всех ГЭС); в 1968 г. — 23,3 млн. кВт (86% всех ГЭС).
Диспетчеризацией охватываются гидроэлектростанции, находящиеся в сфере действия: Елиной энергосистемы Европейской части СССР (ЕЕЭС), включающей районы Северо-Запада, Центра, Поволжья, Урала, Юга и Северного Кавказа; Объединенной энергосистемы Закавказья (ОЭС Закавказья); Объединенной энергосистемы Центральной Сибири (ОЭСЦС) и ОЭС Средней Азии.
Во всех энергосистемах гидроэлектростанции используются преимущественно в резко переменной части графика нагрузки, за исключением паводковых сезонов, когда они работают в базисном режиме.
Сезонные изменения в работе ГЭС по стране характеризуются показателями, приведенными в табл. 4-10.
Таблица 4-9
Число часов использования установленной мощности гидроэлектростанций
Годы | 1965 | 1966 | 1967· | 1968 | 1969 |
Число часов | 3650 | 3940 | 3 580 | 3840 | 3880 |
Таблица 4-11
Степень использования мощности гидроэлектростанций в покрытии максимума нагрузок (1965 г.)
* Ограничения по напорам.
10 млрд. κвτ·ч, что обеспечивает сезонное регулирование. Число часов использования мощности за счет аккумулированной энергии составляет около 1 200.
Днепровский каскад ГЭС располагает аккумулированной энергией на 2,4 млрд. κвτ·ч, что по отношению к мощности дает лишь 800 ч. Степень и характер использования мощности ГЭС в энергосистемах характеризуется данными табл. 4-12.
Таблица 4-12
Использование мощности гидроэлектростанций в энергосистемах (%)
Таблица 4-13
Производственная себестоимость электроанергии по некоторым гидроэлектростанциям за 1968 г.
На гидроэлектростанциях сосредоточено около 40% всей резервной мощности энергосистем. Отличительной особенностью ГЭС является меньшая аварийность — почти в 3 раза по сравнению с тепловыми электростанциями. Этот фактор — в равной степени эксплуатационный и экономический.
Производственная себестоимость электроэнергии на ГЭС в целом по стране составляет около 0,14 коп/кВт-ч (в 1966 г.— 0,136 коп/кВт-ч; в 1967 г. — 0,145 κοп/κвτ·ч в 1968 г.— 0,137 коп/кВт-ч), что в 5 раз (1966 г.) и в 6 раз (1968 г.) ниже себестоимости электроэнергии, вырабатываемой на тепловых электростанциях (в среднем за последние пять лет — в 5 раз ниже).
Данные по себестоимости электроэнергии на отдельных ГЭС довольно пестры. В табл. 4-13 приведены данные о производственной себестоимости электроэнергии в 1968 г. по отдельным ГЭС различных типов и мощности, расположенных в различных географических зонах.
Себестоимость па ГЭС определяется на 85% затратами на амортизацию и на 5% издержками по заработной плате.
Расход электроэнергии на собственные нужды на ГЭС составляет в среднем около 0,3%, против 7,3% на ТЭС, т. е. в 24 раза меньше. По отдельным ГЭС расход электроэнергии на собственные нужды находится в пределах от 0,19% (на ангарских ГЭС) до 0,54% (на ГЭС Армении).
Развернутые экономические характеристики гидроэлектростанций (капиталоемкость, себестоимость энергии, рентабельность, топливный эффект, экономия трудовых ресурсов за счет гидроэнергетики и др.) излагаются в § 4-4.
Строящиеся гидроэлектростанции
В строительстве на начало 1970 г. находились 33 гидроэлектростанции (мощностью свыше 5 тыс. кВт каждая) с суммарной проектной мощностью 36,6 млн. кВт, из которых на 1/1 1970 г. уже введено 10,35 млн. кВт и в строительном заделе находится 26,25 млн. кВт. В табл. 4-14 дано распределение этих ГЭС по территории СССР.
В строительстве находятся гидроэнергетические гиганты: Саяно-Шушенская ГЭС мощностью 5,3 млн. кет, с возможностью развития до 6,40 млн. кВт; Усть-Илимская ГЭС мощностью 3,6 млн. кВт, с возможностью развития до 4,32 млн. кВт, Нурекская ГЭС — 2,70 млн. кВт; Ингурская ГЭС — 1,63 млн. кВт; Токтогульская ГЭС — 1,20 млн. кВт, Нижне-Камская ГЭС — 1,08 млн. кВт; Зейская ГЭС — 1,505 млн. кВт; Чиркейская ГЭС — 1,00 млн. кВт. В 1968 г. начаты работы по сооружению Чебоксарской ГЭС— 1,40 млн. кВт.
Эти девять ГЭС каждая мощностью 1 млн. кВт и более составляют суммарную мощность 19,5 млн. кВт (или 80% мощности всех строящихся ГЭС), а с учетом возможного развития мощности на некоторых из них — 21,3 млн. кВт.
В числе строящихся первая в СССР гидроаккумулирующая электростанция — Киевская ГАЭС мощностью 225 тыс. кВт.
В европейской части страны сооружаются пиковые ГЭС с числом часов использования около 2 460; в Сибири и на Дальнем Востоке строящиеся ГЭС характеризуются 4 250 часами использования установленной мощности.
Осуществляется строительство последних звеньев Волжско- Камского каскада — Чебоксарской и Нижне-Камской ГЭС. Этим будет завершена транспортная реконструкция Волги на длине 3 500 км и Камы на длине 1 500 км. Па всем этом протяжении установятся единые глубины. Волга и Кама превратятся в глубоководную транспортную сверхмагистраль, которая системой существующих судоходных каналов обеспечит связь между Москвой, Ленинградом, портами Каспийского, Азовского, Черного, Белого и Балтийского морей.
Осуществляется строительство последнего звена Днепровского каскада ГЭС — Каневской ГЭС. После его завершения на всем протяжении от Киева до Черного моря будут обеспеченные единые глубины на Днепровской воднотранспортной магистрали, которая в дальнейшем будет продолжена через Неман до Балтийского моря.
В Средней Азии осуществляется строительство трех крупнейших ирригационно-энергетических гидроузлов: Чарвакского на р. Чирчик, Токтогульского на р. Нарын и Нурекского на р. Вахш.
С учетом Перепадных ГЭС № 1—4.
* Без учета возможности последующего увеличении мощности на Саяно-Шушенской и Усть-Илимской ГЭС суммарно на 1 820 тис. кВт.
Чарвакский гидроузел осуществит регулирование стока, что позволит повысить водообеспеченность существующего орошения в Ташкентском оазисе на площади свыше 300 тыс. га и откроет возможность орошения еще 240 тыс. га. Таблица 4-14
Строящиеся гидроэлектростанции мощностью крупное 5 тыс. кВт
Токтогульский гидроузел с его водохранилищем будет основным регулятором стока в бассейне Сырдарьи. Гидроузел занимает командное положение по отношению ко всему ирригационному фонду. Он обеспечит прирост орошаемых площадей в размере 480 тыс. га и повысит водообеспеченность орошаемых земель на площади 630 тыс. га.
Нурекский гидроузел создает первый крупный регулятор стока в бассейне Амударьи. С его осуществлением будут созданы предпосылки для расширения орошаемых площадей еще на 1 млн. га.
На Дальнем Востоке в бассейне Амура на его притоке Зее строится Зейская ГЭС с крупным водохранилищем. Это водохранилище является ключевым звеном в мероприятиях по защите наиболее заселенных районов Зейской и Среднеамурской низменности от затопления.
Таблица 4-15
Характеристика крупнейших каскадов гидроэлектростанций (суммарной мощностью ГЭС каскада выше 0,5 млн. кВт)
• Для всех ГЭС, начатых вводом, учтена полная мощность ГЭС.
•• С учетом расширения Днепрогэс имени В. И. Ленина.
••• С учетом расширения Кегумской ГЭС.
В последние годы гидроэнергетическое строительство продвинулось в промышленные районы отдаленного севера. Построена Мамаканская ГЭС, пущена первая очередь Вилюйской ГЭС,
строится Усть-Хантайская ГЭС для электроснабжения г. Норильска.
В современном гидроэнергетическом строительстве взята ориентация на каскадное использование водотоков.
В каскаде гидростанций полнее используются энергетические ресурсы реки: повышается степень зарегулированности стока, что позволяет увеличить мощность и выработку ГЭС; повышается возможность маневрирования мощностью отдельных ГЭС из-за устранения ограничений по нижнему бьефу. Каскадность является единственным правильным направлением в транспортной реконструкции реки. В табл. 4-15 приведены данные по отдельным каскадам ГЭС.
После ввода в действие строящихся гидроэлектростанций установленная мощность ГЭС СССР составит 55,9 млн. кВт, в том числе по ГЭС крупнее 5 тыс. кВт — 55,2 млн. кВт. Общая выработка электроэнергии на ГЭС возрастет до 218,5 млрд. кВт·ч в год средней водности.
