engineering_ru | Малая ГАЭС на Окинаве

Как правило, гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) ассоциируется с чем-то масштабным, классический пример — Загорская ГАЭС мощностью 1200 МВт. Есть конечно и исключения, такие как первая в России Кубанская ГАЭС, но это особый случай, у нее очень специфический режим работы и она фактически является не ГАЭС, а насосной станцией с обратимыми гидроагрегатами. Сегодня же мы расскажем о полноценной ГАЭС очень интересной конструкции мощностью всего 31,4 МВт, расположенной на японском острове Окинава.

Напомним, что ГАЭС нужны для повышения надежности и эффективности работы энергосистемы. В период пониженного спроса на электроэнергию (например, ночью) ГАЭС ее потребляет, закачивая воду в верхний бассейн, а в пиковые часы (утром и вечером) срабатывает вниз, вырабатывая электричество. Кроме того, ГАЭС может почти мгновенно увеличить выдаваемую мощность в случае каких-либо аварий в энергосистеме, не допуская отключений потребителей.

В замкнутых островных энергосистемах, основу энергетики которых обычно составляют тепловые станции, ГАЭС особенно необходимы, ведь они не могут решать проблемы неравномерности выработки и потребления электроэнергии путем ее перераспределения в другую часть страны. С другой стороны, небольшой размер островной энергосистемы определяет и небольшой размер требующейся ГАЭС.

Место расположения ГАЭС Okinawa

Окинава — крупнейший курорт Японии, и надежность энергоснабжения тут очень важна, что и предопределило решение о строительстве ГАЭС. Но сразу возник вопрос о расположении верхнего и нижнего бассейна, найти подходящие площадки на самом острове, с необходимым перепадом высот и обеспеченные водой оказалось непросто. В связи с этим было предложено оригинальное решение — в качестве нижнего бассейна использовать океан. Разумеется, при этом вся ГАЭС должна работать на морской воде, что предъявляет особые требования к оборудованию станции. Но японцев это не смутило, и в 1991-96 годах ГАЭС была построена.

Как же устроена ГАЭС Okinawa?

На этих схемах мы видим все основные сооружения станции. ГАЭС подземная, машинный зал заглублен на 25 м под уровень нижнего бьефа (океана) — это типичное решение, обеспечивающее более комфортные с точки зрения кавитационной устойчивости режимы работы насос-турбин. С верхним бассейном и океаном машинный зал соединен тоннелями общей длиной 543 м. Верхний бассейн расположен на крутом берегу острова, он полностью искусственный, оборудован эффективной гидроизоляцией, препятствующей попаданию морской воды в почву. Площадь бассейна 3 га, объем 564 тыс. м3. Принятая конструкция станции позволила обеспечить расчетный напор 136 м при расходе 26 м3/с.

Осушенный верхний бассейн. Фото отсюда

Особое внимание при строительстве было уделено вопросам защиты окружающей среди. Принятая компоновка сама по себе обусловила минимальное воздействие на экосистему, плюс к этому со стройплощадки были переселены животные и растения, после завершения строительства проведена рекультивация территории с высадкой 30 тысяч саженцев и восстановлением нарушенной сети ручьев.

При подготовке публикации использована информация и большинство изображений взяты из материалов «Сборника инновационных решений по сохранению биоразнообразия для гидроэнергетического сектора», подготовленного эколого-проектной компанией «ЭкоИнжиниринг» по заказу Проекта ПРООН/ГЭФ — Минприроды России.