Страна великих рек

Бразилия по максимуму использует преимущества, данные природой. Осваивать энергию полноводных рек ей помогают уникальные гидроэлектростанции. Здесь построены и крупнейшая в мире деривационная ГЭС, и станции с самыми большими горизонтальными гидроагрегатами, энергия от которых передается по самой протяженной в мире ЛЭП постоянного тока, и вторая по мощности ГЭС в мире (к тому же расположенная на территории сразу двух стран).

В Бразилии отсутствуют большие запасы нефти, угля и газа, а вот гидроэнергетический потенциал – третий в мире. На территории страны расположена большая часть бассейнов таких рек, как Амазонка (крупнейшая в мире река по длине и расходу воды) и Парана (седьмая в мире река по полноводности). 

Сегодня общая мощность бразильской гидроэнергетики составляет 113 ГВт, или 68% установленной мощности энергосистемы страны. Это обеспечивает Бразилии безусловное лидерство по доле возобновляемой энергии в энергобалансе среди стран, входящих в десяток крупнейших экономик мира. В год гидроэлектростанции Бразилии вырабатывают около 380 млрд кВт⋅ч электроэнергии, что превышает энергопотребление такой страны, как Великобритания. В списке ГЭС Бразилии – 29 станций мощностью более 1000 МВт, из них 8 – мощностью более 3000 МВт. Гидроэлектростанции принадлежат целому ряду компаний, крупнейшей из которых является государственная Eletrobras, эксплуатирующая станции общей мощностью 49,8 ГВт, в том числе 44,2 ГВт ГЭС.

Топ-5 стран по установленной мощности ГЭС

352 ГВт

Китай

113 ГВт

Бразилия

103 ГВт

США

81 ГВт

Канада

51 ГВт

Россия

Начало «большой» гидроэнергетики Бразилии относится к 1948 году, когда был дан старт строительству гидроэлектростанции «Паулу Афонсу» на реке Сан-Франсиску, третьей по длине в Южной Америке. Свое название ГЭС унаследовала от впечатляющего водопада высотой 81 м, энергию которого она и использует. Первая крупная ГЭС Бразилии начала вырабатывать электроэнергию в 1954 году, изначально ее мощность составляла 180 МВт. Впоследствии станция неоднократно расширялась и сегодня представляет собой масштабный гидроэнергетический комплекс общей мощностью 4280 МВт, включающий в себя три плотины и пять гидроэлектростанций. При этом четыре из пяти машинных залов расположены под землей, что не характерно для крупных ГЭС Бразилии. Увы, водопадом пришлось пожертвовать – в обычное время весь сток реки направляется в турбины, и водопад теперь «включается» только в паводки.
Центральный пульт управления, в котором работает оперативный персонал двух стран_Фото Ивана Сливы_L.jpg Центральный пульт управления, в котором работает оперативный персонал двух стран. Фото Ивана Сливы.
По-настоящему активное гидро­энергетическое строительство в Бразилии развернулось с 1960-х годов. В 1967 году было начато возведение гидроэлектростанции «Илья-Солтейра» мощностью 3444 МВт, верхней ступени каскада ГЭС на реке Парана, который является вторым по мощности в мире, уступая только каскаду на реке Янцзы в Китае. Строительство станции велось быстрыми темпами, уже в 1973 году был пущен первый гидроагрегат. Гидро­электростанция «Илья-Солтейра» является частью гидроэнергетического комплекса, также включающего в себя контррегулирующую ГЭС «Жупия» мощностью 1551 МВт и ГЭС «Трес Ирманс» мощностью 808 МВт на притоке Параны реке Тиете, водохранилище которой соединено с водохранилищем Илья-Солтейра каналом, по которому перебрасывается часть стока.
Обозначение границы между двумя странами_Фото Ивана Сливы_L.jpg Обозначение границы между Бразилией и Парагваем. Фото Ивана Сливы.
В 1971 году был дан старт возведению гидроэлектростанции «Итайпу», которая после ввода в эксплуатацию в 1984-м стала крупнейшей ГЭС в мире, а сегодня уступает по мощности только китайской «Три Ущелья», продолжая лидировать по среднегодовой выработке. Особенностью станции является расположение на пограничном участке реки, поэтому мощности ГЭС делятся поровну между Бразилией и Парагваем. Государственная граница проходит прямо по центральному пульту управления станцией, в котором работают энергетики двух стран. При этом энергосистемы двух стран не синхронизированы и работают на разных частотах тока, 50 и 60 Гц, в связи с чем отличаются и технические характеристики гидро­агрегатов.

Всего на ГЭС «Итайпу» смонтировано 20 гидроагрегатов мощностью по 700 МВт, таким образом, установленная мощность гидроэлектростанции составляет 14 000 МВт. Интересна конструкция плотины станции – довольно редкая массивно-контр­форсная, в России такую плотину имеет Зейская ГЭС.
36654588340_c2accd8327_o_L.jpg Строительство ГЭС «Бело Монте».
Благодаря близости водопадов Игуасу ГЭС «Итайпу» является популярным туристическим объектом, ежегодно ее посещает около миллиона человек со всех стран мира. Несколько раз в день проводятся экскурсии, участники которых могут осмотреть плотину ГЭС, машинный зал (включая шахты турбин), понаблюдать за работой энергетиков в центральном пульте управления, купить разнообразные сувениры с символикой станции.

Топ-5 крупнейших ГЭС мира

22,5 ГВт

Три Ущелья (Китай)

14 ГВт

Итайпу (Бразилия/Парагвай)

13,86 ГВт

Силоду (Китай)

11 ГВт

Бело Монти (Бразилия)

10,24 ГВт

Гури (Венесуэла)

Особое внимание при реализации проекта «Итайпу» было уделено вопросам сохранения биоразнообразия. Станция оборудована одним из крупнейших в мире рыбоходов, по берегам водохранилища посажен лес, который предотвращает эрозию и защищает воду от загрязнений, организован природный парк площадью 34 тыс. га с питомником для животных и ботанической станцией.

С 1980-х годов фокус внимания бразильских гидроэнергетиков начинает смещаться на север страны. В 1984 году вводится в эксплуатацию ГЭС «Тукуруи» на реке Токантинс, в машинном зале этой станции смонтированы 25 гидроагрегатов общей мощностью 8370 МВт. Уникальной особенностью станции является ее крупнейший в мире водосброс пропускной способностью 110 000 м3/с.

В 2008 году начинается строительство двух гидроэлектростанций на реке Мадейра (приток Амазонки) – «Санто-Антонио» (3580 МВт) и «Жирау» (3750 МВт). Обе станции, введенные в эксплуатацию в 2012–2013 годах, очень похожи друг на друга и весьма необычны по конструкции. Это низконапорные русловые ГЭС, построенные с использованием крупнейших в мире горизонтальных капсульных гидро­агрегатов, при этом на каждой станции смонтировано 50 таких машин. Столь неординарная конструкция связана с желанием максимально использовать сток очень полноводной равнинной реки, но при этом минимизировать площадь затоплений.
shutterstock_275038898 RUS1.jpg

Гидроэлектростанции построены в амазонской сельве, в одном из самых отдаленных районов Бразилии. Для выдачи мощности в центральные районы страны проложена самая протяженная в мире ЛЭП постоянного тока длиной 2375 км, работающая на напряжении 600 кВ.

В 2011 году стартовал еще один уникальный гидро­энергетический проект – строительство ГЭС «Бело Монте» на реке Шингу (еще один приток Амазонки). В районе расположения станции река делает большую излучину, что позволило бразильским гидростроителям создать очень необычную станцию. «Бело Монте» является крупнейшей в мире ­гидро­электростанцией деривационного типа, причем деривация реализована в виде канала, заканчивающегося водохранилищем (фактически огромным напорным бассейном). Непосредственно ГЭС «Бело Монте» имеет мощность 11 000 МВт (на данный момент это четвертая по мощности гидроэлектростанция в мире), кроме того, в состав гидроэнергокомплекса входит расположенная на головном водозаборном узле ГЭС «Пиментал» мощностью 233 МВт. Интересно, что столь крупная гидро­электростанция была построена в кратчайшие сроки – первый гидроагрегат был введен в работу уже в 2016 году, последний – в 2019-м. В схеме выдачи мощности станции также используется линия постоянного тока длиной 2076 км, напряжением 800 кВ. 

В дальнейших планах бразильских гидроэнергетиков стоит каскад ГЭС общей мощностью 12 000 МВт на реке Тапажос.