РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ: СТРОИТЕЛЬСТВО КАСКАДА ГЭС НА РЕКЕ НАРЫН

Ushbu maqolada Norin daryosidaGESlar kaskadi qurilishi loyihasi ko‘rib chiqilgan bo‘lib,bu loyiha mintaqaning gidroenergetik salohiyatidanfoydalanishga qaratilgan bo‘lib, ekologik tozaelektr energiyasini ishlab chiqarishni ko›paytirishgayo›naltirilgan.

ИСПОЛНЕНИЕ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТОВ

DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.15044823

РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ: СТРОИТЕЛЬСТВО КАСКАДА ГЭС НА РЕКЕ НАРЫН

Директор АО «Гидропроект», член Равшан ПАРАТОВ Редакционной коллегии журнала «Узбекгидроэнергетика»

Аннотация: В статье рассмотрен проект строительства каскада ГЭС на реке Нарын, направленный на использование гидроэнергетического потенциала региона для увеличения производства экологически чистой электроэнергии.

Ключевые слова: гидроэнергетика, гидроэлектростанция, гидроэнерге­ тический потенциал, воз-обновляемые источники энергии, энергоэффективность,

GIDROENERGETIKANI RIVOJLANTIRISH: NORIN DARYOSIDA GESLAR KASKADI QURILISHI

Ravshan PARATOV “Gidroproyekt” AJ direktori, “O‘zbekgidroenergetika” jurnali Tahrir hay’ati a’zosi

Annotatsiya: Ushbu maqolada Norin daryosida GESlar kaskadi qurilishi loyihasi ko‘rib chiqilgan bo‘lib, bu loyiha mintaqaning gidroenergetik salohiyatidan foydalanishga qaratilgan bo‘lib, ekologik toza elektr energiyasini ishlab chiqarishni ko›paytirishga yo›naltirilgan. Kalit so‘zlar: gidroenergetika, gidroelektro stansiyalar, gidroenergetika salohiyati, qayta tiklanuvchi energiya manbalari, energiya samaradorligi, energiya tejash, gidroagregat.

DEVELOPMENT OF HYDROPOWER: CONSTRUCTION OF A CASCADE OF HPPs ON THE NARYN RIVER

Ravshan PARATOV Director of JSC “Hydroproject”, Member of the editorial board of the journal “Uzbekhydropower”

Annotation: The article discusses a project for the construction of a cascade of hydroelectric power plants on the Naryn River, aimed at using the hydropower potential of the region to increase the production of environmentally friendly electricity. Keywords: hydropower, hydroelectric power plants, hydropower potential, renewable energy sources, energy efficiency, energy conservation, hydraulic unit.

Успешное развитие любой отрасли – это экономически эффективная работа производственных объектов. Особенно это касается одной из важнейших отраслей экономики нашей страны – гидроэнергетики. Гидро­ энергетика играет большую роль в энергетичиско системе государства. 25 марта 2024 года Президент Шавкат Мирзиёев дал старт проекту строительства каскада ГЭС на реке Нарын в Наманганской области. Каскад будет состоять из 6 гидроэлектростанций. Инициатором инвестиционного проекта является АО «Узбекгидроэнерго». Проект строительства Каскада ГЭС на реке Нарын Наманганской об­ласти реализуется в соответствии с Постановлениями Президента Республики Узбекистан №ПП-104 «О мерах по дальнейшему реформированию

O‘ZBEKGIDROENERGETIKA PRINT ISSN 3060-4672 102 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024

INVESTITSIYA DASTURI VA LOYIHALAR IJROSI PLEMENTATION OF INVESTMENT PROGRAMS AND PROJECTS

гидроэнергетической сферы», в котором утверждается Программа допол­ нительных мер по дальнейшему развитию гидроэнергетики».

Строительство Каскада ГЭС на реке Нарын Наманганской области, общей установленной мощностью 228 МВт и среднемноголетней выработкой электроэнергии 1025,4 млн кВт/ч в год, предусматривает возведение перегораживающих сооружений, подпорных стен для формирования русла, водозаборного сооружения, деривационных каналов, закрытых зданий ГЭС с пристанционными площадками, ОРУ 110 кВ, линии выдачи мощности и подъездных дорог. В зданиях ГЭС будет предусмотрено новое современное высокотехнологичное оборудование, а также современная система автоматического дистанционного управления каскадом ГЭС, обработки и передачи информации (АСУ ТП ГЭС, связь, АИИСКУЭ) в соответствии с Международным стандартом ISO-9001.

При выполнении строительно-монтажных работ предусмотрено использование современного, высокотехнологичного оборудования и передовых технологий, соответствующих современным мировым стан­ дартам и требованиям по производительности и качеству производимой продукции, энерго и ресурсосбережению, экологическим стандартам.

Строительно-монтажные работы и последующая эксплуатация Каскада ГЭС будет осуществляться с использованием существующей инфраструктуры, а также мощностей существующих производственных баз района и области; подсобные предприятия и участковые хозяйства при гидроузле.

Целью настоящего проекта является освоение гидроэнергетического потенциала реки Нарын путем создания новых мощностей для выработки электроэнергии из возобновляемых источников и увеличения доли гидроэнергетики в общем объеме выработки электроэнергии. А также, увеличение мощности и выработки электростанций, входящих в систему АО «Узбекгидроэнерго», создание современной высокотехнологичной ГЭС, создание мощностей способных компенсировать сжигаемое топливо на теплоэлектростанциях и тем самым сократить долю выбросов в атмосферу, вырабатывая экологически чистую электроэнергию с минимальными эксплуатационными затратами, используя в процессе производства только возобновляемые природные источники.

Задачи проекта создание генерирующей мощности на 228 МВт путём возведения Каскада ГЭС на реке Нарын, отвечающего всем современным техническим требованиям, для выработки дешевой экологически чистой электроэнергии, а также создание новых рабочих мест, обеспечения безаварийной эксплуатации Каскада ГЭС, путем внедрения современной системы дистанционного управления и контроля работы Каскада с установкой высокотехнологичного оборудования, а также обоснование экономической целесообразности строительства Каскада ГЭС.

Для нормального устойчивого развития района необходимо иметь надежные источники электроэнергии, развитие гидроэнергетики создаст прочную основу для повышения благосостояния населения.

PRINT ISSN 3060-4672 O‘ZBEKGIDROENERGETIKA

VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER

ИСПОЛНЕНИЕ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТОВ

Строительство Каскада ГЭС позволит уменьшить дефицит электроэнергии путем выработки экологически чистой, дешевой электроэнергии.

Обоснование выбора участка по основным позициям. Река Нарын обладает большим гидропотенциалом, энергетическими ресурсами, что делает ее значимым для развития гидроэнергетики в регионе. На ней расположены крупные комплексные гидроузлы с ГЭС и водохранилищами для ирригационно-энергетического регулирования стока.

Район строительства Каскад Нарынских ГЭС имеет довольно развитую инфраструктуру. Природные условия площадки строительства в целом можно охарактеризовать как благоприятные для сооружения гидроэлектростанций.

Наиболее эффективное использование энергии водотока возможно при концентрации перепадов уровней воды на сравнительно коротком участке. Это достигается путем создания подпора уровня реки с помощью перегораживающего сооружения. Создать водохранилище в данных топографических условиях не представляется возможным, что привело к внесению предложения создать искусственное широкое русло, играющее роль небольшого водохранилища.

Естественный перепад отметок на участке реки Нарын от Учкурганского гидроузла до автодорожного моста позволяет принять каскад створов ГЭС с определенном напором на каждой станции.

Определение компонентов объекта по основным показателям эффективности. С целью определения максимальной эффективности реализации проекта, выбора наиболее рационального типа ГЭС исходя из природно-климатических условий, а также увеличения Коэффициента использования установленной мощности Каскада ГЭС были рассмотрены несколько вариантов реализации проекта.

Выбор оптимальной схемы каскада ГЭС является сложной многофункциональной задачей, решаемой на основании технико-экономического сравнения вариантов.

После определения технических параметров каскада ГЭС, оптимальным выбрано строительство каскада из 6 ГЭС в деривационном канале по правому берегу реки Нарын.

Каждая станция каскада будет повторять режим работы вышележащей станции. Все ГЭС каскада будут иметь одинаковую установленную мощность и выработку.

Здания станций однотипные и состоят из подводного массива и облегченного верхнего строения. Для устройства естественного освещения и вентиляции помещений здания станции, верхнее строение выполнено в виде светового фонаря(Рис.1).

O‘ZBEKGIDROENERGETIKA PRINT ISSN 3060-4672 104 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024

INVESTITSIYA DASTURI VA LOYIHALAR IJROSI PLEMENTATION OF INVESTMENT PROGRAMS AND PROJECTS

Автоматический водосброс, расположенный у каждой ГЭС, предназначен для сброса воды при остановке ГЭС. Это обеспечивает непрерывную работу всего каскада в различных ситуациях на каждой ГЭС в отдельности. Расчетный расход водосброса равен максимальному расходу ГЭС – 420 м /с при напоре на пороге 1,0 м. (Рис.2) 3

Рис. 2. Схема автоматического водосброса.

С учетом очередности проектирования и строительства ГЭС в каскаде для возможности слива воды минуя участок строительства или участок с остановленной на ремонт ГЭС, предусмотрены дополнительные водосбросы для сброса воды из деривационного канала в реку Нарын. Расход водосброса равен расходу канала – 420 м3/с.

PRINT ISSN 3060-4672 O‘ZBEKGIDROENERGETIKA

VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER

ИСПОЛНЕНИЕ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТОВ

Дополнительные водосбросы располагаются по трассе деривационного канала перед створами ГЭС-2, ГЭС-4 и ГЭС-6. (Рис.3)

Все варианты с деривационным каналом рассмотрены и рассчитаны на равных условиях по количеству агрегатов и их КПД. Главной задачей каскадов ГЭС является комплексное использование водных ресурсов реки Нарын. Как видно из схемы каскада Нарынских ГЭС из шести станций (Рис.4), напоры создаются за счет понижения дна отводящего канала. Понижение отметок дна отводящего канала относительно горизонтов воды в реке с левой стороны и горизонтов грунтовых вод с правой стороны приводит к значительным затратам при строительстве (отвод фильтрующих вод), откачка фильтрующих вод при помощи насосов по расчетам составляют до 5,0-6,0 м3/с на каждом участке строительства ступени каскада (4 км). Такая фильтрация представляет значительные сложности при выполнении выемки отводящих каналов и котлованов ГЭС.

Рис. 4. Схема расположения Каскада ГЭС на реке Нарын Наманганской области.

O‘ZBEKGIDROENERGETIKA PRINT ISSN 3060-4672 106 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024

INVESTITSIYA DASTURI VA LOYIHALAR IJROSI PLEMENTATION OF INVESTMENT PROGRAMS AND PROJECTS

Оценивая перспективы развития района, согласно которым пред­ полагается увеличение нагрузок потребителей, и учитывая растущую численность населения и рост потребления электроэнергии предприя­ тиями частного предпринимательства, строительство Каскада ГЭС повысит надежность электроснабжения потребителей близлежащих территорий. Сравнительный анализ характеристик основного оборудования в проекте строительства Каскада Нарынских ГЭС был направлен на выбор наиболее эффективных гидроагрегатов для оптимизации технических и экономических параметров. На основе анализа было предложено использовать горизонтальные капсульные агрегаты. Это обусловлено их высокой энергоэффективностью и оптимальными конструктивными характеристиками для условий проекта.

План производства электроэнергии (МВт.ч) Каскада Нарынских МЭС Наименование 2026 2027 2028 2029 2030 Выработка 169 409 416 543 755 362 1 025 431 1 025 431 ГЭС-1 169 409 169 409 169 409 169 409 169 409 ГЭС-2 169 409 169 409 169 409 169 409 ГЭС-3 77 724 169 409 169 409 169 409 ГЭС-4 169 409 169 409 169 409 ГЭС-5 77 724 169 409 169 409 ГЭС-6 178 383 178 383 Технические потери и 7 757 19 073 34 586 46 952 46 952 расходы на СН

Прогнозируемый рост энергопотребления и максимальных нагрузок требует увеличения генерирующих мощностей в энергосистеме Узбекистана. Это подтверждает целесообразность строительства каскада Нарынских ГЭС в наращивании мощностей гидроэлектростанции и увеличения выработки электроэнергии. Описание технологического процесса. Принцип работы Каскада Нарынских ГЭС состоит в том, что энергия напора воды с помощью гидроагрегатов преобразуется в электроэнергию и направляется через распределительные сети конечным потребителям. Необходимый напор воды обеспечивается посредством сооружения небольшой плотины для концентрации естественного потока реки в определённом месте – создания напорного бассейна, для замедления скорости потока и возможности контроля расходов воды, в гидроагрегат на лопасти гидротурбины поступает вода, которая приводит в действие гидрогенератор, который в свою очередь вырабатывает непосредственно электроэнергию, которая впоследствии через линии электропередач передаётся конечным потребителям.

PRINT ISSN 3060-4672 O‘ZBEKGIDROENERGETIKA

VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER

ИСПОЛНЕНИЕ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТОВ

Весь каскад ГЭС работает на водотоке и полностью зависит от расходов воды в реке на момент времени работы ГЭС, станции не имеют возмож­ ности компенсировать пиковые нагрузки энергосистемы за счёт отсутствия накопительной плотины, а только преобразуют энергию напора воды в электрическую. Все станции Каскада Нарынских ГЭС способны работать как в тандеме, так и независимо друг от друга, благодаря системе автоматического водослива, рассчитанному на полный расход ГЭС (420 м3/с), что позволит, в случае вынужденного и планового ремонта одной из ГЭС, работать остальным в нормальном режиме. Огромный потенциал реки Нарын, относительно плавный рельеф местности, наличие прямого подъезда к сооружаемым объектам, возможность реализации проекта с минимальными экологическими и социальными последствиями, а также минимальными затратами, при высокой эффективности производства электроэнергии стали основными факторами при выборе данного участка для строительства каскада ГЭС. Район строительства Каскада Нарынских ГЭС имеет довольно развитую инфраструктуру. Вдоль реки и предполагаемой деривации проходит автодорога с грунтовым покрытием, которая в свою очередь связана с автодорогой R-116 «Наманган-Учкурган-Нарын». Природные условия площадки строительства в целом можно охарактеризовать как благоприятные для сооружения гидроэлектростанций. Ввод в эксплуатацию и эффективное использование Каскада Нарынских ГЭС обеспечит стабильные и доступные цены на энергоресурсы, поможет устранить дефицит электроэнергии в периоды повышенного спроса — как летом, так и зимой. Ключевым преимуществом каскада ГЭС станет увеличение объемов выработки электроэнергии за счет использования потенциала водного потока. Таким образом, реализация данного проекта будет способствовать устойчивому развитию района, обеспечивая надежный источник электроэнергии и создавая основу для дальнейшего экономического роста и станет важным шагом в развитии гидроэнергетики Узбекистана и несомненно окажет положительное влияние на экономику и экологическую ситуацию в стране.

O‘ZBEKGIDROENERGETIKA PRINT ISSN 3060-4672 108 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER VOLUME 6 | ISSUE 4 | 2024