Стадии гидроэнергетического проекта

Строительство гидроэлектростанции должно проводиться в строгом соответствии с четким планом с тем, чтобы не упустить какие-либо важные моменты и точно оценить доходность инвестиций, которые будут значительны, особенно в случае необходимости возведения плотины.

Время финансовой окупаемости небольшого комплекса, например русловой гидроэлектростанции с простой плотиной, может составить от 8 до 10 лет, в то время как для крупных комплексов — от 30 до 50 лет. В этой связи качество исследования зависит от двух основных факторов:

- гидрологических исследований, на основе которых анализируются потенциальная производительность и ежегодные риски;

- геофизических исследований, используемых для выбора наилучшего места расположения гидроэнергетического объекта, чтобы получить максимально возможный в выбранном створе напор.

Гидрологические исследования. Как отмечено ранее, такое исследование должно быть, по возможности, самым полным и охватывать все методы определения речного стока и другие характеристики, с тем чтобы оценить неопределенность расчетов. Требуется располагать информацией о ежедневных или, как минимум, еженедельных расходах воды.

Кроме того, весьма важно иметь представление о факторах риска, связанных с использованием осредненных данных, так как в этом случае может быть не учтен паводок, который может оказаться слишком высоким для сработки его через турбины и должен быть пропущен через водосливы.

Так, среднемесячный расход воды 100 м³ х с^-1 может быть результатом как средних расходов воды 30 м³ х с^-1 за 28 дней, так и расхода 1 080 м³ х с^-1 в течение двух дней, или даже быть обусловленным плавно изменяющимся от 120 м³ х с^-1 до 80 м³ х с^-1 расходом. Каждый из рассмотренных случаев будет по-разному отражаться на количестве выработанной в течение месяца энергии.

Необходимо провести тщательное изучение повторяемости паводков с целью определения объема работ, которые потребуется выполнить для использования максимальных расходов воды без ущерба плотине или гидроэлектростанции.

Необходимо также оценить величину стандартного проектного паводка, представляющего собой максимальный паводок, который возможно пропустить без ущерба для объекта; более высокий паводок способен вызвать серьезные повреждения гидроэнергетической установки. Во многих странах стандартные проектные расходы определяются установленными правилами и рассчитываются в соответствии с факторами риска в нижнем бьефе.

Исследование паводочного стока необходимо не только для того, чтобы представлять размеры водосливов, но и для размещения оборудования высокого напряжения, включая саму гидроэлектростанцию. К сожалению, в результате неудовлетворительного изучения максимального стока гидроэлектростанции иногда затапливаются, а электрические установки разрушаются под воздействием паводков обеспеченностью несколько десятых процента в год.

И наконец, гидрологическое исследование, чтобы считаться всеобъемлющим, должно рассматривать разнообразные виды водопользования, а также в какой степени гидроэлектростанция позволит удовлетворить их потребности. Необходимо также принимать во внимание различные моменты, вызывающие проблемы для стока и имеющие отношение к существующим конструкциям, например мосты, мельницы, плотины и броды, в зоне влияния водохранилища и в нижнем бьефе гидроэлектростанции.

Очевидно, по мере реализации проекта должен возрастать объем предоставляемой информации. Для этого потребуется затратить значительные средства на подготовительном этапе проекта. Если не обеспечить предоставление таких средств и выполнение соответствующего гидрологического исследования, то рентабельность всего проекта будет под угрозой с вероятной потерей крупных капиталовложений.

При расчете необходимых гидрологических элементов важно помнить о величине стока, который необходимо будет направить на удовлетворение потребностей различных водопользователей, и одновременно определить, сможет ли этот речной сток быть пропущенным через турбины для выработки электроэнергии.

В этом случае следует решить — когда и как, иначе он должен быть изъят выше подводящего канала. Результаты таких исследований могут существенно изменить финансовую жизнеспособность проекта. Как правило, в эти исследования вовлекаются региональные и государственные органы власти.

Геофизические исследования. Помимо гидрологических данных для определения потенциального напора воды необходимо получить по возможности максимальный объем информации. Как правило, для выполнения геофизических исследований используются планы, существующие обзоры или карты среднего масштаба, но они должны быть дополнены полевыми съемками.

Полученная в полевых условиях информация важна для определения места расположения плотины и водозабора, выбора лучшего местоположения гидроэлектростанции, принятия решения о наиболее экономичном способе их соединения.

Такие полевые изыскания также важны для определения натурных отметок имевших место паводков, для выявления различных водопользователей в регионе и выяснения, включает ли территория потенциального расположения водохранилища зоны возможной потери воды на инфильтрацию или территории, на которых потребуется сохранение флоры и фауны.