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

При этом доля крупных гидроэлектростанций на мировом энергорынке снизится: их место займет малая гидроэнергетика.

Почему так происходит? Дело в том, что, поскольку строительство ГЭС, как правило, сопряжено с существенными экологическими проблемами, в странах с высокими природоохранными стандартами это стало барьером для развития гидрогенерации. В результате происходит отчетливая «миграция» гидроэнергетики в развивающиеся страны, где неосвоенный гидропотенциал велик, а экологические стандарты мягче (по причине неразвитых демократических традиций и невысокой политизированности вопросов экологии). Но и там ставка делается на малую гидроэнергетику, поскольку крупные гидро­энергетические объекты влияют на целые речные бассейны, в большинстве случаев охватывающие территории нескольких стран, что порождает сложные вопросы совместного водопользования.

В целом, малая гидроэнергетика свободна от многих недостатков крупных ГЭС и признана одним из наиболее экономичных и экологически безопасных способов получения электроэнергии. Зачастую в современных малых ГЭС применяются более эффективные технологии, чем на крупных гидрообъектах. Стоит также отметить, что еще в прошлом десятилетии малые ГЭС часто оказывались неконкурентоспособными из‑за существенно более высоких удельных затрат, чем у крупных гидропроектов. Однако с недавних пор их конкурентоспособность заметно возросла благодаря поддержке альтернативной энергетики, росту цен на топливо, развитию технологий. Все это повысило инвестиционную привлекательность небольших гидропроектов и привело к интенсивному расширению сектора малой гидрогенерации, прежде всего за счет негосударственных инвестиций.

Немаловажно и то, что игроков на рынке оборудования для малых ГЭС значительно больше, чем на рынке агрегатов для больших плотин, поэтому у заказчиков есть широкий выбор технических решений и поставщиков. В результате оснащение МГЭС обходится сравнительно дешево. В отличие от крупных ГЭС, малым ГЭС не требуется водохранилищ, достаточно естественного течения реки и небольшой площади для размещения оборудования. Поэтому МГЭС сохраняют природный ландшафт, практически отсутствует нагрузка на экосистему. К преимуществам малой гидроэнергетики можно также отнести низкую себестоимость электроэнергии и эксплуатационные затраты, длительный срок эксплуатации без замены оборудования.

Будущее – за малыми ГЭС

В результате, по оценкам Международного энергетического агентства, в предстоящие полтора-два десятилетия до 80 процентов прироста мощностей гидрогенерации придется на развивающиеся государства, причем прирост будет происходить за счет ввода в эксплуатацию малых ГЭС. Например, по прогнозам агентства, к 2030 году Бразилия станет одним из мировых лидеров по количеству малых ГЭС.

За последние шесть лет среднегодовые темпы роста мощностей малой гидро­энергетики в мире составляли 7 процентов. В 2006 году их совокупная мощность достигла 73 ГВт, а выпуск энергии на них – более 250 ТВт-ч; суммарные мировые инвестиции в малую гидроэнергетику в 2006 году составили около 6 миллиардов долларов США, а в последующие годы все эти показатели были значительно превышены.

Так, по данным ESHA (Европейской ассоциации малой гидроэнергетики), в 2010 году суммарная установленная мощность малых ГЭС (МГЭС) в мире составила 87 ГВт. В Швейцарии доля производства электроэнергии на МГЭС достигла 8,3 процента, в Испании – 2,8 процента, в Швеции – почти 3 процента, а в Австрии – 10 процентов. Лидирующие позиции по совокупным генерирующим мощностям МГЭС занимают: Китай (47 ГВт), Япония (4 ГВт), США (3,4 ГВт). При темпе роста в 4,5‑4,7 процента производство электроэнергии на малых ГЭС достигнет к 2030 году 770‑780 ТВт-ч, что будет составлять более 2 процентов всего производства электроэнергии в мире. Таким образом, можно сказать, что малая гидроэнергетика в обозримой перспективе останется одним из самых важных и конкурентоспособных возобновляемых источников энергии.

«Южный гидроэнергетический конус»

Одним из лидеров в отрасли малой гидроэнергетики становится и Южная Америка. Эксперты считают, что реки – одно из важнейших природных богатств Южной Америки: по обеспеченности водными ресурсами континент, на который приходится около четверти мирового речного стока, стоит на первом месте среди пяти материков по объемам стока на 1 квадратный километр территории и на душу населения. Впрочем, первоначально страны этого региона шли по стандартному пути для всех развивающихся стран, то есть начали с крупных ГЭС и придерживались этой стратегии вплоть до последнего времени.

Развитие гидроэнергетики получило здесь свой колорит. Для начала стоит сказать, что для части Южной Америки, которая расположена южнее 18° южной широты, применяется название «Южный конус». Если взглянуть на карту, то можно увидеть, что в пределах Южного конуса располагаются юг Боливии, юг Бразилии, основная часть Чили, Парагвай, Уругвай и Аргентина. Эти государства образуют экономическую организацию Рынок Южного конуса – Меркосур. В прошлом году в состав членов Меркосура также вошла Венесуэла, а Колумбия, Эквадор и Перу в настоящее время имеют статус ассоциированных членов.

Основной гидроэнергетический потенциал Южного конуса сосредоточен в бассейне Ла-Платы – на реках Парана (в Бразилии, Парагвае и Аргентине) и Уругвай (в Уругвае и Аргентине). У этих рек разные гидрологические режимы: межень на одной реке не совпадает по времени с меженью на другой. Поэтому расположенные здесь страны всегда были заинтересованы в транснациональном использовании бассейнов этих рек: спад в выработке энергии в одном месте можно компенсировать за счет сравнительно высокой выработки в другом. В результате в бассейне Ла-Платы был создан Координирующий межправительственный комитет (КМК), который оказал помощь в подготовке соглашения по речному бассейну.

Система бассейна реки Ла-Плата является предметом соглашения 1970 года, участники которого – Аргентина, Боливия, Бразилия, Парагвай и Уругвай. В итоге там появилось сразу несколько крупных гидроэлектростанций, принадлежащих одновременно двум странам: это аргентинско-уругвайская ГЭС «Сальто-Гранде» на реке Уругвай (2500 МВт), бразильско-парагвайская «Итайпу» на реке Парана (12 600 МВт) и аргентинско-парагвайская «Ясирета» также на Паране (3200 МВт; проектная мощность – 4050 МВт).

Стоит отметить, что гидроэнергетический каскад на реке Парана (ГЭС «Итайпу», «Ясирета» и «Акарай») считается крупнейшим не только в Латинской Америке, но и в мире.

Кроме того, в бассейне Параны установлено почти две трети мощностей всех ГЭС Бразилии. Помимо Параны, текущей с Бразильского плоскогорья на юг, Бразилия уже почти полностью использует гидроэнергетический потенциал реки Сан-Франсиску, текущей с плоскогорья на север. Каскады ГЭС созданы не только на самой Сан-Франсиску, но и на ее притоках. И все было прекрасно, пока местные государства не поняли, что выработка электроэнергии в этих районах подвержена довольно сильным колебаниям, особенно в засушливые годы.

Насколько это важно, стало ясно весной-летом 2001 года, когда в результате продолжительной и суровой засухи уровень воды в реках и водохранилищах Бразилии был самым низким за последние шестьдесят лет. Из-за долгого отсутствия дождей озера и водохранилища, которые снабжают водой ГЭС юго-востока (на Паране это ГЭС «Илья-Солтейра» мощностью 3200 МВт, «Жупиа» – 1400, «Фурнас» – 1200) и северо-востока Бразилии (на Сан-Франсиску – каскад ГЭС «Паулу-Афонсу» мощностью 2600 МВт, «Собрадинью» – 3000), сильно обмелели: уровень воды в них был вдвое меньше необходимого для нормальной работы ГЭС. В некоторых водохранилищах он опустился даже до уровня 15‑30 процентов от нормального! Катастрофичность этой ситуации состояла в том, что более 92 процентов электроэнергии в Бразилии вырабатывается именно на ГЭС. В результате засухи и из‑за неготовности к ней энергосистемы страны в 2001 году на протяжении восьми месяцев районы юго-востока и северо-востока Бразилии были погружены в темноту и жили в режиме апагона – периодического отключения электроэнергии на 4‑5 часов в день.Из-за энергодефицита прирост ВВП Бразилии в 2001 году составил всего 2,6 процента вместо ожидавшихся 4 процентов, в стоимостном выражении было недополучено 10 миллиардов долларов США, возрос дефицит внешнеторгового баланса, резко уменьшился приток прямых иностранных инвестиций и сократилось промышленное производство.

То, что проблема оказалась не решена, выяснилось в 2012 году: из‑за перебоев с электричеством, вызванных обмелением рек, 53 миллиона жителей остались без света. В стране появились опасения, что дефицит мощности может привести к тому, что Бразилия окажется не готова к проведению двух основных глобальных спортивных мероприятий ближайшего будущего – чемпионата мира по футболу в 2014 году и Олимпийских игр в Рио‑де-Жанейро в 2016 году.

Нельзя сказать, что правительство Бразилии не пыталось решать эту проблему. Когда стало понятно, что возможности строительства больших ГЭС на реках Парана и Сан-Франсиску исчерпаны (больше нет удобных створов), бразильцы планировали переход к созданию крупных равнинных ГЭС – главным образом в Амазонии. В Бразилии начали разрабатывать проект строительства к 2008 году третьей крупнейшей по мощности ГЭС в мире – «Бело-Монте» на реке Шингу в штате Пара. Запланированная мощность – 11 тысяч МВт (затопляемая площадь – 400 квадратных километров). Ожидалось, что стоимость производимой электроэнергии будет одной из самых низких в мире (для ГЭС). Проект был очень смелый и создавший много проблем, ведь речь шла о самой крупной ГЭС в амазонской сельве.

Против гигантской ГЭС выступили индейцы бассейна Амазонки, их поддержали многие деятели культуры. В частности, режиссер Джеймс Кэмерон, который сравнил ситуацию в Бразилии с сюжетом своего фильма «Аватар». Местные жители заявляли, что после строительства дамбы и ГЭС они не смогут вести свой традиционный образ жизни. У правительства Бразилии своя правда: мощность гидроэлектростанции – 11 ГВт. По словам президента Бразилии Дилмы Русеф, станция нужна для обеспечения нужд населения страны, благосостояние и потребности которого растут. В итоге минувшим летом Верховный суд Бразилии, несмотря на протесты аборигенов, все‑таки поддержал идею строительства дамбы ГЭС Белу-Монте в амазонской сельве.

Однако нельзя сказать, что протесты были напрасными: они все‑таки заставили власти Бразилии задуматься и после долгих раздумий заявить, что в дальнейшем на Амазонке планируется строить только малые ГЭС. Кроме того, малые ГЭС решено было строить и на других бразильских реках. Решение объясняется именно заботой об экологии. При строительстве бразильских малых ГЭС не будут затапливать огромные территории, а рабочих туда планируют доставлять вертолетами, чтобы минимизировать последствия для экосистемы.

И с тех пор, как были приняты принципиальные решения о строительстве малых ГЭС, в Бразилии их сооружено уже 405 с совокупным объемом выработки электроэнергии в 3‌ 646  750 кВт, или 3,1 процента от всей генерации страны. Все эти малые ГЭС были субсидированы государством. А для того, чтобы справиться с растущим спросом на электроэнергию, правительство Бразилии планирует построить еще 48 малых и средних ГЭС к 2020 году.

Не отстают от крупнейшего государства Южной Америки и его соседи. В рамках Меркосура за последние годы были определены перспективные пограничные участки для возможного строительства бинациональных ГЭС. Причем дело касалось не только Параны и Уругвая (где уже реализованы совместные гидроэнергетические проекты), но и других рек Южного конуса, таких, как Бермехо, Пилькомайо, Тариха. На стадии предварительного обоснования – полтора десятка новых проектов транснациональных ГЭС на этих реках. Наиболее крупные среди них – аргентинско-парагвайские ГЭС «Корпус» (2880 МВт) и «Итати-Итакора» (1660 МВт) на Паране, аргентинско-бразильские «Гараби» (1800 МВт), «Ронкадор» (2700 МВт) и «Сан-Педро» (745 МВт) на реке Уругвай. Однако, кроме больших проектов, в последние годы государства Южной Америки планируют строительство и многих малых ГЭС, которые также будут управляться совместно.

Неудивительно, что лидеры этих стран обращают свое внимание на гидроэнергетику, и в первую очередь – на малую: ведь она позволяет более эффективно использовать энергетический потенциал не только крупных, но и малых рек, а также эффективна для электрификации отдаленных районов, куда нерентабельно тянуть протяженные ЛЭП (а в этом регионе немало сельских территорий с редким населением). Наконец, малые ГЭС не оказывают существенного влияния на целые речные бассейны, поэтому при их строительстве на трансграничных реках не нужно решать сложные межгосударственные вопросы водопользования, как в случае с крупными плотинами.

Наконец, при разработке собственных гидроэнергетических проектов в других, кроме Бразилии, государствах региона ставка также делается на малые ГЭС как более дешевые при строительстве и быстрее окупающиеся. Такие ГЭС здесь часто строятся на частные средства, в том числе на средства иностранных инвесторов. В частности, в Уругвае и Парагвае за последние годы было введено в эксплуатацию сразу несколько малых ГЭС. Еще большим гидроэнергетическим потенциалом обладают аргентинские реки, где самые большие неосвоенные ресурсы приходятся на юг страны. Так, на реке Санта-Крус в Патагонии правительство Аргентины решило построить две ГЭС общей мощностью более 2 ГВт, а кроме них – несколько малых ГЭС. В Эквадоре и Чили планируется строительство ряда малых ГЭС, которые должны покрыть до трети потребностей этих стран в электроэнергии.

Если все эти планы будут реализованы (и учитывая, что развиваться еще есть куда – 67 процентов гидропотенциала Южной Америки остаются неосвоенными), то можно ожидать: страны континента в ближайшее десятилетие превратятся в мировых лидеров по использованию своих гидроэнергетических ресурсов. И во многом это будет достигнуто за счет активного внедрения малых ГЭС.

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.

Гидроэлектростанция Итайпу расположена на реке Парана на границе Бразилии и Парагвая в 20 километрах выше устья реки Игуасу и «тройного города» Пуэрто-Игуасу – Фос-ду-Игуасу – Сьюдад-дель-Эсте. Итайпу – одна из двух крупнейших ГЭС мира: вторая по мощности – 14ГВт (она уступила пальму первенства после открытия в 2007 году ГЭС «Сансья» на Янцзы мощностью 22,5ГВт) и первая по годовой выработке электроэнергии — по этому показателю (98300 млн.квт.ч) она чуть опережает китайскую станцию за счёт более равномерного гидрологического режима Параны по сравнению с Янцзы. Для сравнения, мощность и годовая выработка некоторых наших известных ГЭС следующие: Саяно-Шушенская – 6,4ГВт и 23500 млн.квт.ч; Красноярская – соответственно 6,0 и 20400, Братская – 4,5 и 22600, Волжская – 2,58 и 11100.

Разумеется, как человек, с детства интересующийся реками и гидроэнергетикой, я знал про ГЭС Итайпу, однако изначально она в мои планы не входила. Но в Игуасу у меня было два полных дня и, посмотрев в первый из них водопады и выполнив «обязательную» программу, пришло время задуматься уже над программой «произвольной». Так совершенно случайно и возник этот энтузиастский экспромт. Ещё вечером, любуясь ночной Параной и увидев вдалеке на самом-самом горизонте длинную цепочку огней гигантской плотины, подумалось, что было бы неплохо туда съездить. А зайдя на официальный сайт ГЭС, я и вовсе загорелся идеей сгонять на денёк через границу в Бразилию – оказывается, при второй в мире ГЭС Итайпу действует туристический центр и на плотину свободно водят экскурсии! Думаю, для ГЭС такого масштаба это полнейший эксклюзив! Побывать на действующей ГЭС – это же места детства!

Идея совершить марш-бросок в Бразилию охватила меня, а свои окончательные очертания вылазка приобрела утром второго дня, когда возле гостиницы я совершенно случайно встретил одного таксиста по имени Оскар – отличный мужик оказался и без проблем согласился отвезти меня в Бразилию на ГЭС, подождать там полдня, а потом вечером вернуться назад в Аргентину. Я бы конечно и сам во всём разобрался, но надо признать, Оскар здорово помог мне – и быстро за 30 секунд объясниться на аргентинско-бразильской границе, и оперативно разыскать обменник в суетливом бразильском городе, и просто очень приятный общительный человек оказался. Единственный минус — ни слова не знает по-английски: приходилось общаться на немыслимом языке мимики, жестов, ассоциаций, каких-то общих интернациональных слов, а пару раз – посредством рисования наглядных картинок в моём блокноте. :)

ГЭС Итайпу находится в 20 километрах от «тройного города» на границе Бразилии и Парагвая. Работы по проектированию и подготовительный этап строительства начались в 1971 году, основной этап строительных работ выполнялся в 1978 – 1982 годах, русло реки было перекрыто 13 октября 1982 года, после чего с 1984 по 1991 годы последовательно были введены в строй 18 генераторов мощностью по 700 МВт. А относительно недавно, в 2007 году, мощность станции была ещё увеличена путем введения в эксплуатацию двух дополнительных генераторов. Итайпу сооружалась совместно Бразилией и Парагваем, эксплуатируется она также совместно двумя странами, для чего в 1973 году была создана специальная компания «Итайпу Бинасионал». ГЭС Итайпу играет колоссальную роль в экономике и энергетике двух стран, обеспечивая в среднем 17% полной потребности в электроэнергии Бразилии и 73% всей электроэнергии Парагвая. Добываемая ГЭС электроэнергия делится между двумя странами ровно поровну (10 генераторов бразильские, 10 – парагвайские), но поскольку количество добываемой парагвайской стороной энергии значительно превышает потребности этой небольшой страны, то значительная часть «парагвайской» электроэнергии непосредственно с ГЭС идёт на экспорт в Бразилию, по специальным ЛЭП в район Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро. Таким образом, Бразилия использует полностью свою половину электроэнергии, вырабатываемой Итайпу, плюс дополнительно покупает часть «лишней» электроэнергии Парагвая.

Граница между Бразилией и Парагваем проходит по фарватеру Параны и соответственно ровно посередине бетонной плотины ГЭС – таким образом, весь громадный комплекс гидротехнических сооружений Итайпу примерно поровну находится на территории этих двух стран. Для удобства и свободного перемещения по самой станции, территория гидроузла является специальной двусторонней трансграничной зоной, внутри которой можно свободно перемещаться без каких-либо дополнительных пограничных формальностей как по бразильской, так и по парагвайской части гидроузла. А на въезде на территорию ГЭС, как на бразильском, так и на парагвайском берегу, действуют туристические центры, организующие разные экскурсии на плотину. ГЭС Итайпу, помимо своих основных функций, превращена в крупную туристическую и рекреационную зону – тут есть и несколько парков, и центр дикой природы, и экомузей, и современный астрономический центр, и многочисленные сувенирные магазины и кафе. Разумеется, всё это не означает, что по расположенной сразу в двух странах одной из крупнейших ГЭС мира можно свободно и вседозволенно шляться – Итайпу одно из крупнейших инженерных сооружений мира и, естественно, серьёзно охраняется, а туристические группы по ГЭС ходят строго специальными маршрутами, в сопровождении гидов и на въезде на территорию станции проходят тщательный досмотр. На мой взгляд, Итайпу – замечательный образец не только инженерного искусства, но и того, как и чем можно и нужно привлекать туристов в страну, делая её более интересной, открытой и привлекательной.

1. Туристический центр на бразильском берегу. Тут можно легко приобрести билет на ГЭС. Это также можно без проблем сделать и по интернету на сайте Itaipu Binacional.

2. Туристам на Итайпу предлагается несколько вариантов маршрутов. Базовая обзорная экскурсия (Tourist Excursion) предусматривает посещение смотровых площадок, а также несколько остановок на самой плотине. Обзорная экскурсия на Итайпу осуществляется на вот таких больших двухэтажных автобусах.

Но есть и другой, ещё более интересный тур (Special Tour), выполняющийся пореже и меньшими группами. Эта экскурсия включает в себя помимо внешнего знакомства с плотиной, ещё и посещение внутренних помещений ГЭС – машинного зала, главного пункта управления станцией, осмотр турбин. Разумеется, именно на эту экскурсию я и купил билет.

3. Итайпу – это не просто вторая в мире ГЭС, обеспечивающая электроэнергией сразу две страны, но и огромный туристический комплекс, привлекающий путешественников со всего света.

4. Перед выездом на ГЭС туристы собираются в конференц-зале, где показывают короткий презентационный фильм про Итайпу. А в фойе туристического центра находится стенд, где приведено, сколько туристов из каждой страны мира посетило ГЭС за всю её историю. Начиная с 1977 года на Итайпу побывало 17 244 236 человек, в числе которых 8010615 бразильцев, 2505567 парагвайцев, 3679800 аргентинцев, 228992 американца, 243266 испанцев, 12819 поляков, 25028 австралийцев, 948 жителей Саудовской Аравии, 184 ливийца, 20 жителей Конго, 63 армянина, 10 азербайджанцев, 12 грузинов, 4 представителя Ватикана и 1 человек из солнечного Сомали. :)

5. Я не сразу нашёл в списке стран Россию, но как выяснилось, зря я заранее разволновался – просто наша страна на португальском языке начинается на букву «F». Что же, 8803 человека – вполне достойно впринципе.

6. Первая короткая остановка – на смотровой площадке напротив водосброса, сооруженного на правом, парагвайском берегу. По водосбросам в периоды паводков пропускаются излишки воды, которые не может пропустить ГЭС. Водосброс Итайпу рассчитан на поток с максимальным расходом 62200 куб.м/сек. Сейчас вода относительно невысокая и водосброс бездействует. Но когда он в работе – огромные струи воды, каждая по расходу воды сопоставимая с рекой Волгой, низвергающиеся со стометровой высоты, производят колоссальное впечатление.

7. Следующая остановка – на основной смотровой площадке, откуда открывается отличная панорама центральной части гидроузла и бетонной гравитационной плотины высотой 196 метров. Гравитационная плотина обеспечивает собственную устойчивость только за счет пропорциональной собственному колоссальному весу силы трения по основанию. В уменьшенном масштабе плотины гравитационного типа можно сравнить с большим кирпичом, положенным поперек ручья – только в данном случае роль «ручья» выполняет одна из крупнейших рек мира. Гравитационные ГЭС – одни из самых надежных и распространенных в мире – таковы ГЭС «Три Ущелья», Итайпу, наши Братская, Красноярская и пр.

8. Высота плотины ГЭС Итайпу – 196 метров (для сопоставления масштабов – высота монумента Победы «Ника» на Поклонной Горе – всего 141,8 м), ширина у основания – 400 м, а общая длина напорного фронта сооружений – 7235 м.

10. Водосбросы.

11. Этот 150-метровый канал в скалах был сооружен на начальном этапе строительства ГЭС. В него на время перепустили всё русло реки, а в осушённом основном русле начали разрабатывать котлован и затем строить бетонную гравитационную плотину.

12. Административный корпус, в котором расположен центральный пункт управления станцией и ещё ряд инженерных помещений.

13. Само здание ГЭС на Итайпу совмещено с плотиной и находится в нижней её части на всю ширину станции. Вода подводится к 20 турбинам из водозаборов в верхней части плотины через 20 специальных напорных тоннелей длиной 142,2 и диаметром 10,5 м каждый. ГЭС такого типа называются приплотинными.

14. Возле главной смотровой площадки бразильского берега установлено красивое мозаичное панно и статуя какого-то причудливого электрического робота.

16. Продолжаем экскурсию и направляемся непосредственно на ГЭС, поднимаясь на левобережную каменно-набросную плотину.

17. Следующая остановка – на гребне гидроэлектростанции. Взгляд с 200 метровой высоты на здание ГЭС, расположенное внизу за плотиной.

18. Освободившаяся от оков Парана убегает от ГЭС. Средний расход воды в реке в этом створе составляет порядка 11600 куб.м/сек, что в полтора раза больше, чем у Волги и примерно равно нашим Оби и Амуру.

19. Левобережные, бразильские, ЛЭП.

20. На гребне плотины…

21. Перемещающийся по верху здания ГЭС кран, обслуживающий бразильскую часть станции.

22. Общая панорама Итайпу – здание ГЭС, стоящее на нём административное здание и правобережные парагвайские напорные сооружения, ведущие к водосбросам.

23. Ещё одно фото на гребне, теперь у водохранилища.

24. Водохранилище, образованное Итайпу, относительно небольшое для ГЭС с таким напором (120 м) – длина 170 км, ширина 7-12 км, средняя площадь 1350 кв.км и объём 29 куб.км.

Дело в том, что выше ГЭС раньше располагался очень бурный участок реки с большим продольным уклоном русла. На этом участке располагалось множество порогов, а венцом каскада являлся водопад Гуайра (или, как его называли бразильцы, Сети-Кедас, «Семь каскадов»). Водопад Гуайра располагался в 140 километрах выше того места, где построена ГЭС Итайпу, был высотой 34 метра, а по среднему расходу воды являлся крупнейшим водопадом мира, превосходя Ниагарский в три раза. Это был очень красивый, широкий и мощный водопад, самый мощный в мире, но – его судьба была умереть. Водохранилище Итайпу заполнилось всего за две недели – с 13 по 27 октября 1982 года. Перед затоплением скалы, слагавшие водопад, были взорваны, а национальный парк Гуайра ликвидирован. В 1982 году десятки тысяч людей приезжали попрощаться с водопадом, и перед своей смертью Гуайра жестоко отомстил людям – один из подвесных мостов, с которых туристы любовались водопадом, оборвался, 82 человека упали в бурлящее ущелье и погибли.

25. Продолжаем обзор комплекса ГЭС с гребня плотины – на этом фото правобережные, парагвайские ЛЭП.

26. Покинув гребень плотины, направляемся на парагвайский берег, где делаем разворот и едем к нижней части станции. Нижняя дорога проходит по крыше здания ГЭС, примыкающего к плотине на всю её ширину. В здании ГЭС находятся 20 гидроагрегатов. Они сейчас глубоко под нами.

27. Спускающиеся с верхней части плотины 140-метровые водоводы производят колоссальное впечатление. Диаметр каждой из этих труб – 10,5 м.

30. Заходим в тело огромной бетонной гравитационной плотины. Плотины такого типа имеют колоссальный запас прочности и огромную массу – а для облегчения конструкции и уменьшения её стоимости получило широкое применение устройство пустот в теле ГЭС (классические примеры – Братская ГЭС и ГЭС Итайпу). Эти пустоты распространяются на всю высоту плотины с самого верха и до скального основания. Взгляд сверху вниз производит колоссальное впечатление – более 100 метров высоты, а глубоко внизу видно скальное основание, на котором стоит плотина.

31. Теперь направимся в административное здание, где со специального балкона посмотрим на святая святых – центральный пункт управления гидроэлектростанцией.

32. ГЭС Итайпу эксплуатируется совместно двумя странами – а центральный пункт управления находится ровно посередине плотины и ровно на границе Бразилии и Парагвая. Он состоит из бразильского пункта управления (дальний) и парагвайского пункта управления (ближний). Ровно посреди помещения находится стол дежурного супервайзера, который одновременно контролирует работу как бразильской, так и парагвайской частей ГЭС. А ровно посередине стола супервайзера проходит государственная граница двух стран – её отлично видно на фото – тонкая горизонтальная черная линия, прочерченная на полу посредине зала.

33. Парагвайский пункт управления…

34. Стол супервайзера, контролирующего работу обеих сторон и проходящая строго посреди него линия государственной границы Бразилии и Парагвая. Вот, правда, сам лысоватый супервайзер сидит не посередине стола, а на бразильской стороне – странно, что-то тут товарищи не доглядели. :))))

35. А это уже бразильский пункт управления и его руководитель за работой.

36. Взгляд с бразильской стороны.

38. Туристы смотрят центральный пункт управления ГЭС со специального застеклённого балкона, а проходящая строго посреди него жёлтая двойная сплошная линия – правильно, государственная граница Бразилии и Парагвая. :)

39. В фойе административного здания ГЭС.

40. Здесь же, в фойе, представлены фотографии, наглядно показывающие основные этапы строительства Итайпу. Река Парана до начала строительных работ.

41. Возведение бокового канала в скалах.

42. Взрыв перегородок и перепуск основного русла реки в канал.

43. Возведение бетонной плотины и здания ГЭС в осушенном русле.

44. Перекрытие всего русла, заполнение водохранилища.

45. Памятная доска — в 2012 году Итайпу произвела 98 287 128 МВт.ч электричества. Это рекордный показатель в мировой практике, по которому ГЭС Итайпу до сих пор остаётся мировой рекордсменкой, превосходя китайскую ГЭС Сансья, вырабатывающую максимум 98 100 000 МВт/ч в год.

46. Общий вид фотогалереи, памятной доски и бразильско-парагвайской границы, проходящей ровно посередине.

47. Забавно, что на парагвайской части зала основные надписи выполнены на испанском и более мелким шрифтом дублируются на португальском…

48. А на бразильской части – строго наоборот. «Binacional» – так уж во всём! :)

49. Выходим из центрального холла административного здания на крышу здания ГЭС, примыкающего к нижней части плотины на всю её ширину. Держимся линии государственной границы.

50. Крыша здания ГЭС и передвижной кран, обслуживающий бразильскую часть станции.

51. Бетонная мощь! Высота плотины, напомню, 196 метров!

52. Сброс воды и радуга на солнышке.

53. Убегающая вдаль могучая Парана – ширина реки здесь относительно небольшая, но воды в ней столько же, сколько в наших Оби и Амуре в устье. Парана – необычайно стремительная и мощная река. Впрочем, недолго ей мчать свои воды за ГЭС Итайпу: примерно в 300 километрах ниже расположена ещё одна мощная ГЭС, Ясирета – причём тоже пограничная, на этот раз между Аргентиной и Парагваем.

54. Фото на память на крыше здания ГЭС ровно на государственной границе. Слева – Бразилия, справа – Парагвай, а я сразу в двух странах. :)

55. Здание ГЭС, гидротехнические сооружения на парагвайской стороне и передвижной кран, обслуживающий парагвайскую часть станции.

56. Итайпу в разрезе – расширяющаяся к низу трапециевидная железобетонная плотина, водозаборы, водоводы и здание ГЭС, в котором находится машинный зал с турбинами с низовой части плотины. Именно в машзал мы сейчас и направимся.

57. Спускаемся на лифте на несколько десятков этажей вниз. Машинный зал Итайпу – взгляд в сторону Парагвая.

58. Никогда не думал, что когда-нибудь побываю в технических помещениях одной из крупнейших в мире ГЭС. :)

59. Взгляд в сторону Бразилии. Под красными кругами на полу машинного зала находятся 20 гидроагрегатов, по 10 в каждой стороне относительно государственной границы, делящей огромный машинный зал на две равные части.

60. Спускаемся ещё на несколько этажей вниз и попадаем в другие технические помещения. Здесь находятся непосредственно турбины.

61. Один из 20-ти гидроагрегатов Итайпу. Скорость вращения довольно приличная – в помещении тепло, влажно и пахнет не то маслом, не то какими-то иными похожими субстанциями. Одним словом – техника! :)

62. Пора прощаться с Итайпу – поднимаемся на проходящую по зданию ГЭС нижнюю дорогу. Фото парагвайского передвижного крана…

63. …и 200-метровой бетонной громады плотины.

64. А это наш замечательный экскурсовод – очень веселый и общительный парень, проводивший экскурсию на португальском, а специально для меня как единственного англоязычного туриста группы – ещё и на английском языке. Именно таким я и представлял себе настоящего бразильца – а в этой жёлтой майке он даже на какого-то футболиста похож. :)

65. Пора возвращаться… За сегодняшний день я немыслимое число раз пересекал государственные границы – с утра приехал из Аргентины в Бразилию, потом в течение дня раз пятьдесят пересекал линию государственной границы Бразилии и Парагвая на ГЭС Итайпу. И вот заключительное на сегодня пересечение – возвращаемся «домой», в Аргентину. :)

66. Я уже фотографировался сегодня, стоя ровно на линии границы Бразилии и Парагвая. Почему бы не остановиться на пограничном мосту через Игуасу и не повторить этот прекрасный опыт? Итак, линия границы Аргентины и Бразилии, середина пограничного моста, река Игуасу и родная красная корочка с двуглавым орлом. :)

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.