ГЭС – это станция, которая получает и вырабатывает электроэнергию с помощью падающей воды. Обычно такие станции строят на больших реках. Их перегораживают высокой плотиной и сооружают станцию.

Все гидроэлектростанции делятся на несколько категорий по степени напора:

• низко-;
• средне-;
• высоконапорные.

Также ГЭС разделяют по мощностям:

• малые;
• средние;
• мощные.

В пятерку самых больших ГЭС в мире входят плотины из Китая, Бразилии, Канады и Венесуэлы. Сегодня вниманию представляется топ-10 крупнейших ГЭС мира.

10 место. Богучанская ГЭС

Где находится: г. Кодинск, Кежемский район, Красноярский край, Россия

Год запуска: 2012 г

Мощность: 2997 МВт

Плотина расположена 444 км от устья реки Ангара. Стройка Богучанской ГЭС считается одной из самых долгих в мире. Ее проект был предложен в далеком 1987 году. В этом же году началось возведение плотины. Продолжалось оно до 1994 года. Затем, из-за недостатка финансирования, проект был заморожен до 2005 года. В 2006 году строительство продолжилось, а запуск первых агрегатов стартовал лишь через 6 лет.

Плотина ГЭС имеет длину 776 м и высоту 79 м. Сооружение имеет уникальный ступенчатый водосброс, предназначенный для спуска воды во время паводков. Он также рассчитан на случай экстремального затопления, которое, по подсчетам ученых, случается в Красноярском крае раз в 10 тысяч лет.

9 место. Усть-Илимская ГЭС

Где находится: г. Усть-Илимск, Иркутская область, Россия

Год запуска: 1974 г

Мощность: 3840 МВт

Строительство плотины велось с 1963 г до 1980. Запуск первых агрегатов был осуществлен в 1974 г. В полную мощность ГЭС заработала в 1979 г. Плотина имеет высоту 105 м и длину чуть меньше 1,5 км.

Изначально проект предполагал сооружение 18 агрегатов. Однако, по настоящее время плотина функционирует с 16-ю агрегатами, а под 17 и 18 при необходимости создали заделы – есть турбинные водоводы и трубы для отсоса.

Усть-Илимская одна из крупнейших ГЭС в России.

8 место. Братская ГЭС им. 50-летия Великого Октября

Где находится: г. Братск, Иркутская область, Россия

Год запуска: 1961 г

Мощность: 4500 МВт

Братская ГЭС одна из самых известных в мире и самых крупных в России. Ее строительство началось в 1954 г, а завершилось в 1967 г. Плотина Братской ГЭС имеет длину чуть меньше километра и высоту 124,5 м.

Братская ГЭС – один из самых мощных поставщиков энергии для всей Сибири. Братский алюминиевый завод берет свою мощность именно от этой плотины.

Проведенная в 1998 г комиссия пришла к выводам, что Братская ГЭС покрывает рентабельность всех подобных плотин в России.

7 место. Красноярская ГЭС

Где находится: Дивногорск, Красноярский край, Россия

Год запуска: 1967 г

Мощность: 6000 МВт

Строительство плотины велось с 1956 по 1972 гг. Высота станции – 124 м, длина – 1065 м. Красноярская ГЭС входит в 10-ку крупнейших гидроэлектростанций в мире. Плотина входит в Енисейский каскад.

Примечательно, что в собственности Красноярской ГЭС имеется единственный в России судоподъемник.

В рентабельности по состоянию на 2012 г, Красноярская ГЭС превосходит все тепловые станции России. Среди гидроэлектростанции по рентабельности она занимает второе место после Братской ГЭС.

6 место. Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего

Где находится: п. Черемушки, между Красноярским краем и республикой Хакасия, Россия

Год запуска: 1978, 2011

Мощность: 6400 МВт

Строительство ГЭС осуществлялось с 1963 до 2000 г. Первый ввод агрегатов станции начался в 1978 г. Окончательно ГЭС заработала в 1985 г. Однако, позднее начались проблемы – водосборные сооружения начали разрушаться, в плотине появились трещины.

Это одна из крупнейших плотин в мире и России. И только на ней произошла известная авария 17 августа 2009 г. Разрушился и вышел из строя агрегат №2. Мощным напором воды он был выдавлен со своего места. Поступавшая через него вода в считанные секунды затопила машинный отдел и технические помещения. Эта техногенная авария унесла жизни 75 человек.

После ремонта станцию начали запускать в 2011 г. Окончательно заработала ГЭС на полную мощность лишь в 2014 г.

5 место. Тукуруйская ГЭС

Где находится: графство Тукуруи, штат Токантис, Бразилия

Год запуска: 1984 г

Мощность: 8370 МВт

Решение о строительстве было принято в 1970 г. Высота плотины составляет 76 м, а длина 11 км. Гидроэлектростанция расположена в долине реки, одноименной штату. Токантис – полноводная река, которая впадает в Амазонку.

Мощность плотины позволяет ежедневно обеспечивать энергией не только Бразилию, но и соседние государства.

4 место. Черчилл-Фолс

Где находится: между провинциями Ньюфаундленд и Лабрадор, Канада

Год запуска: 1967 г

Мощность: 5428 МВт

На месте, где в 1967 г началось строительство ГЭС, был водопад. Почти все время он не функционировал, поэтому правительство приняло решение построить плотину. И водопад, и ГЭС названы в честь премьер-министра Британии Уинстона Черчилля.

ГЭС одна из двух гидростанций в мире, которая имеет крупный подземный машинный зал.

Высота плотины точно неизвестна, а общая протяженность составляет 64 км.

3 место. ГЭС им. Симона Боливара или «Гури»

Где находится: штат Боливар, Венесуэла

Год запуска: 1978 г

Мощность: 10 235 МВт

Строительство началось в 1963 г. Первый запуск агрегатов стартовал в 1978 г, а на полную мощность ГЭС заработала в 1986 г.

Сегодня станция имеет название им. Симона Боливара. Однако, с момента первого запуска и до 2000 г – носила имя Рауля Леони.

Высота плотины составляет 162 м, длина – 1,3 км.

ГЭС Гури покрывает 65% энергии, потребляемой Венесуэлой. Также электроэнергия ГЭС продается в соседние Бразилию и Колумбию.

В феврале 2013 г недалеко от гидростанции произошел сильный пожар. Были повреждены линии электропередач, что стало нештатной ситуацией для ГЭС. На некоторое время основная часть венесуэльских штатов осталась без электричества.

2 место. Итайпу

Где находится: г. Фос-ду-Игуасу, граница Бразилии и Парагвая

Год запуска: 1984

Мощность: 14 000 МВт

Вторая по объему производимой энергии ГЭС в мире. Также плотина является одним из самых крупных сооружений в мире. Проект плотины начал обсуждаться в 1971 г. Старт строительства приходится на 1978 г. Уже спустя 13 лет были введены в эксплуатацию 18 генераторов. В 2007 г подключили еще два генератора.

В прошлом году ГЭС стала мировым лидером по объему производимой энергии. За весь 2016 г гидростанция выдала больше 100 млрд кВт/ч электроэнергии.

Внештатная ситуация произошла с этим гигантом в конце 2009 г. Из-за сильной грозы были повреждены линии электропередач, по которым подавалась энергия от ГЭС. В результате этого ЧП без электричества осталась вся часть Парагвая, которая запитана от Итайпу, а также около 50 млн домов Бразилии.

1 место. Три ущелья

Где находится: городской округ Ичан, провинция Хубэй, Китай

Год запуска: 2003

Мощность: 22 500 МВт

ГЭС Три ущелья – самое гигантское сооружение в мире и одновременно самая мощная гидростанция. Ее строительство стартовало в 1992 г, а запуск первых агрегатов начался в 2003 г. На полную мощность ГЭС заработала сравнительно недавно – в середине лета 2012 г.

Плотина расположена на реке Янцзы, которая входит в тройку крупнейших рек мира. Три ущелья отметились еще одним рекордом – самое масштабное переселение за всю историю человечества. Чтобы заполнить плотину было переселено 1,3 млн местных жителей.

Плотина имеет длину 2,3 км, высоту – 185 м.

Для экономики страны ГЭС Три ущелья представляет особую ценность. Изначально планировалось, что ввод плотины в эксплуатацию будет покрывать 10% потребляемой страной энергии.

Также плотина регулирует разлив реки Янцзы. За последние 2000 лет разлив реки был губителен для экономики страны почти 200 раз! Только на протяжении 20 века от катастрофических разливов Янцзы погибло 1,5 млн жителей страны.

Образованное водохранилище положительно сказалось на судоходстве по Янцзы. Благодаря увеличению количества воды, грузооборот по реке увеличился в 10 раз. Ежегодно суда провозят до 100 млн разных грузов.

Эта плотина в 20 раз длиннее плотины Гувера, а для её строительства инженерам пришлось изменить путь одной из величайших рек Америки.

Сегодня плотина Итайпу, находящаяся на границе между Бразилией и Парагваем, является основным источником электроэнергии для этих стран – она почти на 100 % обеспечивает электричеством Парагвай и даёт пятую часть полной потребности Бразилии.

А ведь когда-то Бразилия оказалась перед серьёзной проблемой нехватки энергоресурсов – тогда-то кому-то и пришла в голову идея использовать в качестве источника энергии водные потоки страны, реками которой можно полностью обогнуть планету. Инженеры нашли отличное место для строительства плотины – там, где река Парана уходила под землю и порода могла бы выдержать огромный вес бетонных конструкций плотины. Проблема заключалась в том, что это место оказалось точно на границе Бразилии и её давнего врага Парагвая, который во время прошлых войн потерял половину своего населения и относился к Бразилии настороженно, но, в конце концов, здравый смысл пересилил давнюю вражду и Парагвай подписал с Бразилией договор о совместном проведении строительных работ по возведению плотины, призванной решить энергетические проблемы обеих стран.

Для того чтобы очистить участок под строительство, река Парана была пущена по другому руслу, для чего в окружающих скалах был пробит 150-метровый канал. В 1979 году, когда бывшее русло реки полностью высохло, строительство плотины началось.

Без проблем, конечно же, не обошлось – например, на глубине 20 метров строители натолкнулись на пласт непрочной крошащейся породы, в связи с чем строительные работы были полностью остановлены, а инженерам пришлось решать сложную задачу по укреплению этого участка, ведь в противном случае дно просто не выдержало бы колоссального веса плотины и она была бы разрушена. В конце концов, было решено залить этот участок специальным бетоном и строительство возобновилось.

При строительстве Итайпу было решено сделать бетонные блоки основания плотины полыми, что позволило сделать фундамент намного более широким.

13 октября 1982 года реку вернули в прежнее русло – на заполнение водохранилища Итайпу глубиной 100 метров ушло 14 дней. Хотя, если сравнивать масштаб плотины с размером её водохранилищ, то оно представляется относительно скромным – «всего» 170 километров в длину и шириной от 7 до 12 км в разных участках.

5 мая 1984 года был запущен первый гидрогенератор. Всего было запланировано 18 генераторов, последние два из которых были запущены в 1991 году, а в сентябре 2006 года и марте 2007 были запущены ещё два дополнительных генератора, таким образом, общее их количество достигло 20 штук, каждый мощностью 700 МВт, но из-за того, что фактически половину всего времени работы напор воды превышает расчёты – доступная для генераторов мощность достигает 750 МВт.

Основная часть предназначенной Бразилии энергии идёт в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро, обеспечивая 24 миллионов бразильцев.

В апреле 1991 года Итайпу становится самой мощной ГЭС в мире – её мощности хватило бы, чтобы зажечь 120 млн. лампочек.

Плотина гравитационная бетонная и каменно-набросная.

В длину плотина достигает 7 235 метров, что более чем в 20 раз больше протяжённости знаменитой плотины Гувера. Ширина Итайпу составляет 400, а высота – 196 метров.

Окончательная стоимость сооружения плотины Итайпу составила $15,3 млрд, что в сравнении с первоначально выделенными $4,4 миллиардами заставляет задуматься – из-за чего же такое колоссальное увеличение цены? Но ответ лежит, можно сказать, на поверхности – проблема дополнительных затрат лежит на совести неэффективной политики сменявшихся за время строительства диктаторских режимов.

В ноябре 2009 года во время грозы были серьёзно повреждены линии электропередач, идущие от плотины Итайпу, без электричества осталось более 50 миллионов бразильцев и почти весь Парагвай.

Преградив течение реки, плотина образовала искусственное озеро площадью 1340 км 2 . Перед затоплением этого района отсюда были вывезены все сколько-нибудь значительные археологические памятники – всего около 300, причем возраст некоторых превышал 8000 лет. Уже после затопления в районе водохранилища была проведена реадаптация многих видов животных, которые прежде обитали в этих местах, но ушли, спасаясь от воды, либо погибли. В довершение всего по берегам искусственного озера было высажено 20 миллионов деревьев.

Вид на плотину Итайпу

На языке местного индейского племени гуарани Итайпу означает «Поющие камни». Планирование самой большой в мире гидроэлектростанции началось еще в середине 1960-х годов, когда было решено поставить заслон на 170-километровом участке реки Парана, отмечавшем границу между Бразилией и Парагваем, между двух водопадов: Сети-Кедас и Игуасу. 26 апреля 1973 г. президент Бразилии - Медичи и Парагвая - Стресснер подписали контракт на возведение гигантского комплекса, по которому Бразилия взяла на себя основной груз финансирования этого чрезвычайно дорогого мега-проекта. Взамен Парагвай обязался снабжать Бразилию бесплатным электричеством до тех пор, пока оно не возместит затраты на стройку. В целом возведение Итайпу обошлось в 20 млрд долларов.

Почти 30 000 человек трудились на возведении плотины. Им пришлось залить в нее столько бетона, сколько хватило бы, чтобы заново отстроить такой город, как Рио-де-Жанейро. А из стали и железа, потраченных на каркас сооружения, можно было бы построить еще 380 Эйфелевых башен. Основная стена плотины высотой 196 м равна 65-этажному небоскребу.

Плотина Итайпу была закончена 13 октября 1983 г. Всего через 2 недели ее резервуар уже заполнился до глубины 100 м. Как только водохранилище Итайпу наполнилось до конца, была запущена гигантская турбина и началось производство электроэнергии. С 1991 г. 18 огромных турбин были введены в строй, и электростанция начала работать на полную мощность, на выходе производя 14 000 МВт электроэнергии. В 2007 г. были введены еще 2 турбины. Каждую секунду с турбин падает 62 200 куб. м воды. Одна такая турбина способна обеспечить электричеством город с 1,5 млн населения.

Главная стена плотины Итайпу имеет высоту 196 м и длину 7,7 км. Электростанция с 20 турбинами целиком встроена в центральную часть плотины. Ее длина 968 м, ширина 100 м и высота 112 м! Статический диаметр турбины этой электростанции равен 16 м. В 2008 г. электростанция установила мировой рекорд количества электроэнергии, произведенной в течение календарного года, выработав 94 684 кВт-ч, что вдвое превысило прежний рекорд. Единственным конкурентом электростанции Игуасу является электростанция «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае.

Сегодня гидроэлектростанция Игуасу производит большую часть энергии, потребляемую Бразилией и Парагваем. Берега образовавшегося водохранилища площадью 1400 кв. км стали привлекать туристов и превратились в весьма популярную зону отдыха.

Факты

• Название: Официально плотину Итайпу называют Бинациональ («Двунациональная»).
• Размеры: Стена плотины имеет длину 7,7 км и высоту 196 м. Она удерживает толщу воды глубиной 190 м. В нормальных условиях глубина водохранилища Итайпу равна 100 м в самом глубоком месте. Плотина удерживает 29 млн куб. м воды.
• Размеры водохранилища: Площадь искусственного водоема равна 1460 кв. км. Его протяженность 170 км, ширина 7-12 км.
• Масса воды: Через 20 турбин проходит около 62 200 куб. м воды в секунду, на выходе это дает 1 4 000 МВт электроэнергии. В 2008 г. Итайпу установила новый мировой рекорд по выработке электроэнергии за календарный год: почти 95 миллиардов кВт-ч.
• Строительные материалы: На комплекс Итайпу пошло около 15,57 млн куб. м бетона.

Итайпу является крупнейшей ГЭС в мире по выработке электричества в год. Это чудо инженерной мысли стоимостью более 15 млрд. долларов находится на реке Парана на границе Бразилии и Парагвая.

На самом деле, до сих пор не утихают споры по поводу того, какая же ГЭС действительно является самой большой в мире. В декабре 1997 года ГЭС Итайпу уступила первое место китайской гидро-электростанции «Три ущелья». Однако, несмотря на большую установленную мощность ГЭС Три ущелья, по состоянию на 2011 год, Итайпу производит большее количество электроэнергии в год из-за более равномерного режима течения реки Парана по сравнению с Янцзы.

Строительство плотины началось в 1979 году, а за год до этого в окружающих скалах был пробит 150-метровый. 5 мая 1984 года запущен первый гидрогенератор.

В ходе строительства было удалено почти 64 млн куб.м. земли и скальных пород, заложено 15 млн куб.м. грунта и 12.6 млн куб.м. бетона.

Для строительства этой ГЭС пришлось примириться двум давним недругам — Бразилии и Парагваю, т.к. место строительства плотины находилось точно на границе двух стран! На данный момент Итайпу покрывает около 20% потребностей в электроэнергии Бразилии и почти 93% — Парагвая!

Изначально стоимость сооружения Итайпу оценивалось в 4.4 млрд долл., но из-за неэффективной политики сменявших друг друга диктаторских режимов реально составила 15,3 млрд долл!

Общая длина плотины составляет 7235 м, ширина — 400 м, высота — 196 м. Для сравнения, длина крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС — 1074 м, высота — 245 м.

В состав сооружений ГЭС Итайпу входит также бетонный водосброс с максимальным потоком в 62 200 куб.м в секунду!

Через несколько километров вода возвращается к своему обычному неспешному течению реки... На левом берегу Бразилия, а на правом — уже Парагвай.

На ГЭС установлено 20 генераторов мощностью по 700 МВт каждый. Из водохранилища вода поступает по этим огромным трубам и со страшной силой срывается вниз к турбинам генераторов, крутя их тяжелые лопасти:

Установленная мощность гидроэлектростанции Итайпу составляет 14 000 гигаватт, а среднегодовая выработка — 95 миллиардов кВт*ч (для сравнения: у Саяно-Шушенской ГЭС показатели — 6400 ГВт и 26.7 млрд кВт*ч соответственно).

Основная часть предназначенной Бразилии энергии идёт в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро, обеспечивая электричеством 24 миллиона бразильцев.

О важности ГЭС для региона. В ноябре 2009 года на гидроэлектростанции Итайпу произошла авария. Из-за повреждения в результате грозы линий электропередач, идущих от ГЭС, прекратилась подача энергии от станции, что вызвало отключение участков энергосистемы Бразилии по «принципу домино». Отключение электричества затронуло около 50 миллионов жителей Бразилии, а также почти всю территорию Парагвая, получающего электроэнергию от станции Итайпу.

Мутные воды водохранилища с обратной стороны:

Под полом - турбина, вращающася под воздействием потока воды. Над потолком - генератор, в котором возникает электрический ток.

Следят за работой этой сложной системы посменно специалисты из Парагвая и Бразилии. Граница между странами проходит ровно посередине помещения, где расположен пульт управления.

Результат их работы - мировой рекорд по выработке электричества за год, отмеченный по итогам 2008 года.

Вода издавна использовалась людьми как один из основных источников энергии. Изобретения открыло широкие перспективы для модернизации сельскохозяйственных работ, а уж открытие электричества и создание первых электрогенераторов стало определяющей вехой в научно-техническом прогрессе. Впервые схема электростанции была разработана в 1878 году в Крагсаде (Нортумберленд) английским инженером Джорджем Армстронгом. А первая в мире электростанция появилась на Ниагарском водопаде в 1881 году. В нашем обзоре мы расскажем о самых амбициозных проектах, которые удалось реализовать человечеству за последующее столетие.

Сегодня гидроэлектростанции обеспечивают 16% мирового производства электроэнергии, поэтому трудно переоценить их значение для всего мира. Среди стран-лидеров по гидроэнергетике – Китай, Парагвай, Норвегия, Бразилия, Канада, Новая Зеландия, Австрия, Швейцария, Венесуэла.

Крупнейшей в мире электростанцией считается китайская плотина «Три ущелья» на реке Янцзы в провинции Хубэй. Ее мощность - 22 500 МВт, размеры - 2,335 м в длину и 181 м в высоту. На ее строительство понадобилось столько бетона и стали, что из этого количества запросто можно было возвести 63 Эйфелевых башни. Проект по созданию плотины обошелся государству в $ 22,5 млрд, и сегодня «Три ущелья» - одно из главных достижений инженерной мысли в Китае. Экологи признают, что постройка дамбы негативно сказалась на жизни рыб в реке Янцзы, зато позволила существенно снизить количество выбрасываемых в атмосферу парниковых газов и пыли, поскольку до этого львиная доля энергии производилась посредством сжигания угля.

Самая мощная в мире электростанция – «Итайпу» – построена на реке Парана на границе между Бразилией и Парагваем . Ее годовая доходность составляет в среднем 91-95 млрд. КВт/ч, что намного выше аналогичного показателя у «Трех ущелий». ГЭС обеспечивает 90% потребностей в электроэнергии Парагвая и 19% - Бразилии. Для строительства «Итайпу» был пробит 150-м канал в скалах, а также осушено основное русло реки Парана. Бетона, потраченного на строительство этого гиганта, хватило бы на 210 футбольных стадиона, железа и стали – на 380 Эйфелевых башен, а объем земляной насыпи в 8,5 раз превысил бы туннель под Ла-Маншем.

Замыкает тройку мировых лидеров электростанция «Гури» в Венесуэле. Среди крупнейших следует также назвать дамбы «Тукуруи» (Бразилия), «Гранд-Кули» (США), «Лунтань» (Китай). Россиянам, конечно же, тоже есть чем похвастать. Наша Саяно-Шушенская ГЭС на реке Енисей занимает 6 место в мире среди действующих электростанций по установленной мощности. Арочно-гравитационная плотина занесена в Книгу рекордов Гиннеса, как самое надежное гидротехническое сооружение данного типа.