О Красноярской ГЭС и не только

 4 ноября с.г. исполнилось 40 лет со дня ввода в эксплуатацию двух первых агрегатов Красноярской ГЭС. Тогда к этому выдающемуся событию было приковано внимание всей нашей страны. Не обошла его своим вниманием и зарубежная пресса. И это не случайно, ибо оно подводило, хотя и промежуточный, но весьма важный этап в строительстве энергетического гиганта на Енисее – ГЭС, которая в то время должна была стать самой мощной на планете (мощность 6 миллионов киловатт и выработка электроэнергии 20,4 миллиарда киловатт-часов в год). Далее в точном соответствии с пусковым графиком ежеквартально вводилось по одному агрегату мощностью 500 тысяч киловатт, а в июле 1972 года станция при стопроцентной готовности всех работ с оценкой «отлично» была сдана Государственной комиссии.

 Сооружение Красноярской гидроэлектростанции представляло собой как бы синтез передовой научно-технической и технологической мысли того времени и наглядно свидетельствовало о достижениях нашей страны за прошедшие 50 лет со дня Великой Октябрьской социалистической революции. Это был действительно большой успех, его признавали и на него равнялись ведущие в этой области страны мира. Красноярская ГЭС стала нашей общенациональной гордостью. Её экономическая эффективность бесспорна даже в сравнении с самыми лучшими отечественными и зарубежными аналогами. За 40 лет, прошедших со дня пуска первых агрегатов, ею выработано более 700 миллиардов киловатт-часов дешёвой электроэнергии, а затраты на её строительство были окуплены уже в первые годы после ввода в эксплуатацию. Вырабатываемая Красноярской ГЭС электроэнергия вдохнула как бы вторую жизнь в экономику Центральной и Восточной Сибири. И ныне Красноярский край является одним из самых экономически развитых и перспективных регионов России.

На Красноярской ГЭС было установлено уникальное гидросиловое и электротехническое оборудование, спроектированное и изготовленное на отечественных предприятиях. Это оборудование по своим техническим и эксплуатационным параметрам не только соответствовало мировому техническому уровню, но и в ряде случаев само задавало новую, более высокую планку этого уровня. Это, прежде всего, касалось первых в мире головных образцов гидрогенераторов мощностью 500 тысяч киловатт с водяным охлаждением обмотки статора и гидротурбин такой же мощности. Именно эти успешно реализованные проекты на десятилетия определили вектор развития энергетического машиностроения в мире и дали толчок строительству в мире сверхмощных высоконапорных гидроэлектростанций на крупнейших реках. У нас это Саяно-Шушенская ГЭС мощностью 6,4 миллиона киловатт, за рубежом ещё более мощные ГЭС, в частности в Южной Америке, Китае.

Кроме того, при всей важности создания и освоения новых образцов энергетического оборудования, проектирование и строительство Красноярской ГЭС представляет собой также настоящий прорыв и в гидротехнике, в т.ч. в научном, расчётно-теоретическом и технологической обосновании строительства и эксплуатации высоконапорных бетонных плотин в суровых климатических условиях. А это для нашей страны, где львиная доля гидроэнергетического потенциала сосредоточена на крупных реках Сибири и Дальнего Востока, и там же в основном сосредоточены наши ископаемые богатства, является особенно актуальным.

К практическому освоению гидроэнергетического потенциала сибирских рек в Советском Союзе приступили ещё в первые послевоенные годы.

Тогда же начал накапливаться и первый опыт проектирования и строительства напорных гидротехнических сооружений ГЭС в условиях низких температур (Иркутская, Мамаканская ГЭС и др.). И это была как бы прелюдия к раскрытию возможностей создания большой гидроэнергетики Сибири и освоению потенциала таких могучих рек, как Енисей, Лена и их притоки.

В этом отношении начавшееся во второй половине 50-х годов строительство Красноярской гидроэлектростанции должно было стать по-настоящему научно-техническим полигоном, на котором должны были быть получены ответы на все основные вопросы строительства высоких бетонных плотин в суровых климатических условиях. При этом все работы проводились в производственных масштабах, на реальном, ответственном сооружении, где отрицательный результат экспериментов, как правило, недопустим, ибо может снизить показатели надёжности сооружения или привести к аварийным ситуациям во время выполнения работ. То есть мы должны были разработать и освоить новые перспективные технологии для будущего строительства крупных гидроузлов. Проектировщики и строители справились с этой задачей. Можно без преувеличения сказать, что без полученного на Красноярской ГЭС опыта было бы преждевременно даже начало проектирования ныне уже построенной и успешно работающей крупнейшей у нас в России Саяно-Шушенской ГЭС на Енисее с плотиной высотой 240 метров. А ГЭС на Нижней Тунгуске, начать строительство которой специалисты РАО планируют уже в среднесрочной перспективе, была бы просто несбыточной мечтой.

 При возведении плотины Красноярской ГЭС нам удалось успешно решить, пожалуй, главную проблему строительства бетонных плотин в суровых условиях резко континентального климата и низких зимних температур – сохранение монолитности тела плотины и недопущение образования в ней температурно-усадочных трещин. Был проведен большой объём лабораторных и натурных исследований, в результате чего была создана и получила широкое распространение на многих последующих стройках и у нас, и за рубежом экономичная и эффективная технология регулирования термонапряжённого состояния бетона. Благодаря этому плотина Красноярской ГЭС и ныне, после сорока лет эксплуатации, является самой надёжной из всех построенных на территории бывшего СССР плотин подобного класса. Одним из свидетельств этому является то, что показатели фильтрации воды через тело плотины в разы более благоприятные, чем это было заложено в проекте.

Большой вклад внесли красноярские гидростроители и в разработку генеральных схем строительства бетонных плотин. Строительство господствующей над всем сооружением дорогостоящей временной металлической эстакады весом десятки тысяч тонн (как это было, например, на Братской, Усть-Илимской, а ранее и на некоторых других ГЭС) ушло в прошлое. Красноярская ГЭС была построена без устройства подобной эстакады и без применения специального дорогостоящего кранового оборудования. Разработанный нами высокоэффективный безэстакадный метод строительства с применением лишь серийно выпускаемого оборудования ныне у гидростроителей стал уже хрестоматийным. Так строились плотины Саяно-Шушенской, Зейской, Бурейской гидроэлектростанций, так ныне строится и Богучанская плотина.

Важным для дальнейшего распространения гидроэнергетического строительства в районы Севера был успешный опыт зимнего перекрытия Енисея пионерным способом без устройства специального моста, а также оригинальный и высоконадёжный способ пропуска льда через недостроенную плотину путём временного задержания его перед сооружением и ослабления прочности под действием солнечной радиации. Эти, а также многие другие технические и технологические решения впервые были в содружестве с учёными и проектировщиками разработаны нами на строительстве Красноярской ГЭС и в настоящее время составляют как бы арсенал уже проверенных, высокоэффективных средств и технологий для наступления на северные реки.

В ходе строительства Красноярской ГЭС сложилась особая «красноярская школа» гидростроителей (включая проектировщиков), имеющая свой «почерк» при решении сложных проблем, обладающая богатым опытом и знаниями специфики строительства ГЭС в условиях Сибири. Главное, что всегда отличало представителей красноярской школы, от руководителя до бригадира и рядового рабочего, – это качество, надёжность и ответственность в работе. Специалисты этой школы во все времена были востребованы и занимали ведущие позиции на многих гидротехнических (и не только!) стройках Советского Союза и за рубежом. Созданный на строительстве Красноярской ГЭС коллектив ордена Ленина «КрасноярскГЭСстроя» построил ещё одну «жемчужину» на Енисее – крупнейшую и высокоэкономичную Саяно-Шушенскую ГЭС, участвовал в строительстве Бурейской и ныне принимает участие в достройке после многих лет консервации Богучанской ГЭС на Ангаре.

Отмечая знаменательную дату в истории строительства Красноярской ГЭС и отдавая дань прошлым успехам, думается, можно и даже нужно непредвзято и критично взглянуть на нынешние проблемы гидроэнергетического строительства, тем более что их за последние десятилетия накопилось предостаточно.

За последние четверть века в сфере гидроэнергетики в стране был полный застой. За некоторым небольшим исключением не вводилось ни одной мощности, начатые стройки были практически законсервированы. Помимо общих трудностей в стране, здесь, по-видимому, на наших генералов от энергетики, как наркотик, повлияли вдруг открывшиеся газовые реки, которые можно было сжигать по дешёвке, быстро решая все проблемы энергетики. Сейчас, похоже, наконец-то постепенно приходит отрезвление, что газовые реки не бесконечны, и начинается процесс возврата к пониманию необходимости и даже неизбежности использования возобновляемых источников энергии (по крайней мере, хочется так думать), кои в основном сосредоточены в Сибирско-Дальневосточном регионе. Жизнь заставляет вернуться к строительству ГЭС, – конечно, уже на новом, более современном уровне понимания экологических проблем.

По различным оценкам, среднегодовые темпы роста спроса на электроэнергию в Российской Федерации в долгосрочной перспективе составят, в зависимости от общего сценария экономического развития, от 2,5 до 3 процентов. В итоге энергопотребление в стране в течение 20-летнего периода возрастёт по сравнению с современным уровнем в 1,5–2 раза. Это требует наращивания мощности электростанций всех типов с вводом в этот период около 100 млн. кВт новых мощностей. Из-за имевшей место в последние годы недооценки будущих потребностей в электроэнергии уже в настоящее время в ряде регионов, особенно в Европейской части, образовался дефицит электроэнергии, и этот процесс будет нарастать.

Суммарные вводы мощности и энергоотдача ГЭС за период с 2006 по 2020–2030 годы совместно с вводами строящихся до 2006 г. объектов должны быть: до 2020 г. – ввод мощности – 24,5 млн. кВт, выработка электроэнергии – 97 млрд. кВт-ч; до 2030 г. – ввод мощности – 35,5 млн. кВт, выработка электроэнергии – 145 млрд. кВт-ч.

В перспективных проработках РАО «ЕЭС России» направление на ускорение развития гидроэнергетики, к сожалению, не нашло должного места, но не будем строго судить за это разработчиков. Объективно говоря, их можно понять, ведь уже в среднесрочной перспективе намечается слишком большой разрыв в мощностях между тем, что есть, и тем, что необходимо. Ликвидировать его считается возможным более «скороспелыми» мощностями, требующими меньших удельных капиталовложений (АЭС и ТЭЦ на газе). То есть, как всегда, «не до жиру – быть бы живу», реальность заслоняет перспективу.

Да и в вопросе ускорения гидроэнергетического строительства тоже возникает непростая коллизия.

Разработанные в РАО «ЕЭС» Основные положения перспективного развития гидроэнергетики России на период до 2020–2030 гг. свидетельствуют о том, что даже минимальный, не соответствующий требованиям устойчивого перспективного развития гидроэнергетики рост, увы, нереален, а предлагаемый в этом документе план ввода энергетических мощностей на ГЭС больше похож на благие пожелания. На его реализацию нет ни проектного, ни строительного задела, ни строительных коллективов, ни определяемого технологией работ времени. Это не упрёк авторам, а констатация существующего в гидроэнергетике провального положения и необходимости срочного принятия мер. Проблемы не новы, но от этого они не перестают быть кричащими.

Вопрос кадров. Кто будет проектировать и кто будет строить новые ГЭС? Ведь некогда известная и авторитетная во всём мире советская гидроэнергетическая школа – сегодня это лишь одни приятные воспоминания. Серьёзных специалистов, имеющих солидный опыт создания крупных и уникальных объектов, остались считанные единицы, да и те уже в весьма преклонном возрасте. Да и откуда им взяться? Высшие учебные заведения давно уже резко сократили набор на эти специальности, и это понятно: нет спроса – нет и предложения. К тому же нынешним выпускникам в отсутствие серьёзной практики трудно стать высококлассными специалистами, и в массе своей они обречены или на переквалификацию, или на прозябание в поисках хоть какого-то применения полученным знаниям по специальности. Возникла уже и проблема второго порядка: сегодня будущих специалистов, которым предстоит строить уникальные плотины, учат зачастую преподаватели, сами изучавшие тонкости профессии лишь по книгам.

 Сейчас, когда возобновились работы на Богучанской ГЭС, у организаторов уже возникла головная боль: где взять специалистов? А ведь это всего лишь достройка по готовым проектным решениям! Да и стройка-то эта сейчас едва ли не единственная крупная в стране. Здесь речь идёт не только об инженерном персонале высшего и среднего производственного звена, но и о низовых исполнителях – опытных бригадирах, рабочих. Некогда выкованный на многих стройках «золотой фонд» гидростроителей, патриотов и мастеров своей профессии растворился во времени. Их нужно заново учить и выращивать на конкретных делах, т.е. нужны дела, нужно время.

Не менее печально состояние с кадрами проектировщиков. Во что при отсутствии настоящих дел превратился некогда известный и уважаемый во всём мире институт «Гидропроект» и его отделения? Специалистов, которые по своему опыту и знаниям могли бы стать ведущими в создании уникальных гидротехнических сооружений, практически не осталось, а оставшиеся уж дорабатывают последние годы. А ведь именно такие «штучные» специалисты составляют костяк любого проектного института, вокруг которого формируется, у которого учится молодёжь.

 Такое же положение и со специализированными проектными и монтажными организациями, и с некогда мощной инфраструктурой бывшего Минэнерго СССР. Многое надо воссоздавать заново, а для этого нужны конкретные проекты, конкретные стройки и опять время. По межправительственному соглашению мы взялись достраивать (точнее, перепроектировать и строить заново) Рогунскую ГЭС в Таджикистане. Взяться-то взялись, но что дальше? Неудивительно, что мы проигрываем (фактически уже проиграли) там свои, казалось бы, незыблемые позиции. Нас обошли даже китайцы, которые ещё недавно смотрели нам в рот и ловили каждое слово наших специалистов. Словом, нужно движение! Одновременно по всем направлениям. Существующее сейчас положение – это топтание на месте. Потопчемся ещё немного – и гидроэнергетика станет ещё одной отраслью, в которой мы потеряем самостоятельность. Понимают ли это наши генералы-менеджеры, занятые структурными экспериментами и бухгалтерскими подсчётами прибыли? Ни в коем случае не хочу оспаривать важность этого. Но в любом деле надо «копать» до самой сути, понимать эту суть, а не смотреть на происходящее только с высоты птичьего полёта.

Здесь нельзя обойти вниманием и другой вопрос, который с каждым днём всё настойчивее будет стучаться в наши двери. Это вопрос эксплуатации уже построенных гидротехнических сооружений. К настоящему времени в разные годы у нас в стране уже построены десятки крупных плотин энергетического назначения (не считая сотен мелких оросительных), в скором времени, с возобновлением их строительства, их число перевалит за сотню. Наши крупнейшие плотины, которые когда-то были гордостью нашей инженерной мысли, эксплуатируются уже тридцать, сорок и более лет. Конечно, это ещё их молодость, но ведь известно, что за здоровьем надо следить смолоду, чтобы раньше времени не стать инвалидом. Любая плотина – это живой организм, она так же, как и человек, подвержена болезням и старению, требует квалифицированного ухода.

Вместе с тем уровень их эксплуатации становится ниже, и это не может не беспокоить. Практически не ведётся системная работа по изучению их состояния и динамики происходящих в них изменений, хотя, помимо всего прочего, ставшее ныне уже реальностью глобальное изменение климата на планете и участившиеся природные аномалии должны дополнительно подталкивать нас на проведение систематических натурных наблюдений и комплексных натурных исследований влияния их на построенные нами сооружения. Это длительные исследования, и результат будет получен не сразу. А ведь вполне вероятно, что эти природные изменения могут в не столь отдалённом будущем привести к необходимости пересмотра некоторых норм проектирования, в частности при проектировании водосбросных сооружений, или вноса корректив в уже построенные сооружения. Осознавая необходимость развития гидроэнергетики и планируя строительство новых сверхмощных гидроузлов с высокими плотинами, готовы ли мы к этому?

Всё вышесказанное требует уже сейчас организации соответствующих работ на федеральном уровне и, конечно, подготовки квалифицированных кадров соответствующей специализации. Проводимая же в настоящее время политика прямо противоположна требуемой. По соображениям экономии сокращается численность занятого на этих работах персонала. Совершенно недостаточен мониторинг гидрологической обстановки в верховьях рек, что приводит к излишним холостым сбросам воды и неоправданным затоплениям в нижнем бьефе гидроэлектростанций (а может привести и к более тяжёлым последствиям). Так было, например, во время последнего пропуска паводка на Саяно-Шушенской ГЭС. Стоимость вхолостую сброшенной энергии многократно превысила затраты на организацию качественного мониторинга снегозапасов в горах. Воистину – «скупой платит дважды».

И здесь, в контексте надёжности и безопасности гидротехнических сооружений, нельзя не высказать резко отрицательное мнение о взятом на правительственном уровне курсе на расширение приватизации гидроэлектростанций, включая и наши уникальные сооружения. К сожалению, это уже произошло с Красноярской ГЭС, которая перешла в руки частных собственников на волне криминального беспредела 90-х годов. Не хочу углубляться в экономику приватизации, хотя всё свидетельствует о том, что новый хозяин не стал более рачительным, чем государство, и это не привело к значительному снижению издержек производства. Просто прибыль (большая прибыль!) потекла мимо государственного кармана. Сейчас речь идёт о другом.

По нашему глубокому убеждению, здесь мы имеем дело с закладываемой в нашу экономику миной замедленного действия большой мощности, которая может взорваться в самый неподходящий для страны момент. Каждое такое сооружение – это важнейший стратегический объект многопрофильного (не только энергетического!) назначения. Создаваемые плотинами ГЭС водохранилища объёмом десятки и даже сотни (например, Братская ГЭС) кубических километров господствуют над целыми регионами, в которых проживают десятки миллионов людей и расположены многочисленные крупные (в т.ч. стратегического значения) предприятия и инфраструктура.

И вот государство, неизвестно ради каких выгод, добровольно отказывается от контроля над такими сооружениями и передаёт их, как какой-нибудь промтоварный магазин или прачечную, в собственность людям, ни в коей мере не отвечающим за безопасность и благополучие региона и озабоченным лишь своими узкокорыстными интересами. Хотя при этом и оговаривается за государством контроль за правильной и безопасной эксплуатацией проданных сооружений, но это, особенно в условиях нашего беззакония, не более чем «фиговый листок» на известном месте.

В качестве примера можно привести принятый несколько лет назад федеральный закон о безопасности гидротехнических сооружений – формальный и беззубый по своему содержанию, который даже при его строгом исполнении не сможет изменить ничего. А уж с принятием в декабре 2002 г. известного скандального Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании», которым все касающиеся этой сферы федеральные документы объявляются лишь рекомендательными, а вся техническая регламентация с федерального уровня низводится до уровня производящих продукцию или услуги юридических или физических лиц, в стране, похоже, вообще наступает «технический беспредел». О каком контроле за находящимся в частных руках сооружением, о каком влиянии на его эксплуатацию здесь можно вести речь?!

Как бы кто ни хотел, кто бы ни стоял у руля энергетики страны, дальнейшее развитие использования для производства электроэнергии возобновляемой энергии течения рек объективно необходимо, а это значит, что процесс этот не остановить и он будет идти. Задача в том, чтобы он протекал в оптимальном режиме, на высоком техническом уровне и чтобы созданные гением людей прошлых и нынешнего поколений уникальные сооружения надёжно служили века.

Евгений Андреевич Долгинин, кандидат технических наук, бывший главный инженер строительства Красноярской ГЭС, Герой Социалистического Труда