Днепровская гидроэлектростанция (Днепровская ГЭС, Днепровская ГЭС) — гидроэлектростанция на реке Днепр. На момент ввода в эксплуатацию в 1932 году это была самая мощная гидроэлектростанция в Европе и третья по величине в мире.
Она была построена в рамках первой советской экономической программы Государственного комитета по электрификации СССР (ГОЭЛРО) и стала символом советской индустриализации.
Днепровская ГЭС является частью каскада гидроэлектростанций на реке Днепр. Он расположен в Запорожье, к северу от острова Хортица.
Гидроэлектростанция была построена в 1927-1932 годах и включает в себя плотину длиной 760 метров и высотой 60 метров, водохранилище площадью 420 квадратных километров и Днепровскую электростанцию мощностью 1 569 мегаватт. Первоначальная мощность электростанции составляла 560 МВт, которая была увеличена в ходе реконструкции 1969-1980 гг.
Днепр — восьмая по величине речная система в Европе. С древних времен Днепр играл важную роль в транспортном сообщении, являясь связующим звеном между Черным и Балтийским морями.
Среди всех естественных препятствий для судоходства Днепровские пороги, приток Карпат, во многих местах выходят на поверхность и являются одними из самых известных порогов в среднем течении реки, в честь которой названо историческое Запорожье.
На 98 километрах реки образовалось девять мощных порогов и значительное количество заграждений, островов и расщелин, что делает этот участок несудоходным.
В отчете Русского технического общества за 1913 год Днепр был признан одним из самых подходящих мест для строительства гидротехнических сооружений во всей Российской империи.
Водохранилище гидроэлектростанции затопляет пороги Днепра и позволяет использовать судоходство в нижнем и среднем течении Днепра.
Гравитационная плотина гидроэлектростанции имеет высоту 60 метров и состоит из правого берега длиной 216 метров, средней части длиной 760 метров с 26 полями перелива и левого берега длиной 251 метр. Общая длина системы плотин составляет 1 227 метров.
На правобережной электростанции установлено девять турбин Фрэнсиса мощностью 665 МВт и один вспомогательный гидроагрегат мощностью 2,6 МВт, а на левобережной — восемь турбин Каплана различных производителей мощностью от 107 до 115 МВт. Средний рабочий уклон составляет 38,2 метра. Общая установленная мощность гидросооружений по состоянию на 2021 год составляет 1 569 МВт.
Навигация осуществляется через судоходные шлюзы на левом берегу. В 2019 году первоначальные трехкамерные шлюзы перестраиваются, и транспортировка осуществляется через однокамерные шлюзы со средним временем стоянки 20 минут. Когда камеры опорожняются, энергия воды не используется для выработки энергии.
Долгосрочная среднегодовая выработка электроэнергии составляет 4 008 млн кВт/ч, при этом в 2016 году она составила 2 279 млн кВт/ч. Электроэнергия распределяется с правого берега по линиям 154 кВ и 330 кВ и с левого берега по линиям 154 кВ.
В здании машинного зала 1932 года находится розовый армянский туф — памятник архитектуры.
История проектирования, строительства и эксплуатации
В конце XIX века существовали проекты, в которых использование энергии было лишь побочным эффектом судоходства. Единственный проект, в котором приоритет отдавался выработке электроэнергии, был предложен в 1905 году Генрихом Осиповичем Графтио.
21 декабря 1921 года правительственный декрет дал конкретные указания по реализации амбициозной программы проекта ГОЭЛРО. В указе перечислены 30 региональных электростанций, которые должны быть построены общей мощностью «приблизительно» 1 500 000 киловатт, и установлен срок в 10-15 лет для полного внедрения.
План ГОЭЛРО подробно описывает подготовку и строительство всех этапов строительства Днепровской гидроэлектростанции.
Проектно-изыскательская организация «Днепрострой», возглавляемая И.Г. Александровым, была создана при Госстрое еще в 1921 году.
Однако в начале 1920-х годов Советский Союз оказался в политической и, конечно, технической изоляции.
Мощность самой мощной гидроэлектростанции в Российской империи (ГЭС Гиндукуш) составляла 1,3 мегаватта. С 1913 года электростанция Keokuk на реке Миссисипи в США вырабатывала 142 МВт, а с 1922 года электростанция Sir Adam Baker No. 1 на реке Ниагара в Канаде вырабатывала 480 МВт.
В 1924 году были введены в эксплуатацию первые блоки электростанции Уилсон на реке Теннесси, общая запланированная мощность которой составляла 663 МВт.
Первая в мире коммерческая электростанция: историческая электростанция Эймс в США
Именно в 1922 году делегация советских специалистов посетила США и начала переговоры о профессиональном сотрудничестве с Хью Л. Купером, ведущим строителем гидроэлектростанций в США, под руководством которого были построены Ниагарская электростанция в Торонто, электростанция Кеокук на реке Миссисипи и электростанция Уилсон.
Компания Siemens в Германии также обратилась к американским экспертам. Немцев больше ценили за их теоретические и материальные возможности, в то время как американцы ценили свой опыт работы с большими водоемами. Сталин сам принимал окончательное решение в выборе своих главных советников, оценивая сотрудничество с США как более эффективную часть экспорта революции.
Хью Линкольн Купер убедил Сталина в целесообразности проекта, и с 1926 года Купер регулярно приезжал в Советский Союз в течение шести лет, оставаясь в среднем около двух месяцев каждый год.
Полковник Хью Купер из инженерного корпуса армии США, на фото перед плотиной гидроэлектростанции на реке Днепр, которую он помогал строить в качестве главного инженера-консультанта, приглашенного советским правительством. Фотография Маргарет Борк-Уайт. 1931 г.
Американские компании поставляли турбины и генераторы. Немецкий завод Krupp поставил оборудование для лесозавода, трансформаторы для временной станции, паровые турбины для временной трубопроводной системы и камнедробилки.
В декабре 1926 года была введена в эксплуатацию первая электростанция по программе ГОЭЛРО — Волховская. Генрих Осипович Графтио, автор и исполнитель проекта, был переведен на строительство Нижне-Свирской электростанции, а Александр Васильевич Винтер, ранее работавший на Шатурской ТЭС, был назначен ответственным за строительство гидроэлектростанции на Днепре.
Профессор Иван Гаврилович Александров спроектировал электростанцию, а архитектором был назначен Виктор Александрович Веснин. Строительство началось в апреле 1927 года.
Когда строительство гидроэлектростанции было завершено, мост через Днепр был затоплен, но необходимо было сохранить это важное транспортное сообщение.
Первоначально было предложено построить новый металлический мост над огромными гранитными колоннами. Позже было решено заменить гранитные валуны более легкими и дешевыми стальными арками.
Наиболее подходящим материалом для этого решения была сталь с высоким содержанием кремния, что заставило обратиться к Чешской Республике, одной из основных стран-производителей стали в то время. Детали для моста рядом с новой гидроэлектростанцией были изготовлены на заводе в Витковице.
Самая большая из этих арок, с пролетом 224 метра, когда-то была самой большой в Европе. Мост был разрушен вместе с плотиной во время немецкого нападения в августе 1941 года.
Советский Союз добился больших успехов в области гидротехники. Блестящие победы были одержаны на Магнитострое (первая в мире длинная плотина была построена за 70 дней вместо 120) и Днепрострое. Эти победы тем более значительны, что мы сделали только первый шаг. Одно только ГОЭЛРО положило начало строительству крупных гидротехнических объектов в Советском Союзе, создав крупнейшее гидротехническое сооружение современности.
— Гидравлическое строительство, № 1, 1931
Первый энергоблок гидроэлектростанции Днепрогэс был введен в эксплуатацию 1 мая 1932 года и торжественно открыт 10 октября 1932 года. 560 МВт проектной мощности было достигнуто в 1939 году.
Героическая фаза борьбы человека со стихией завершилась 28 марта 1932 года с укладкой последнего ствола на вершине плотины. Эти элементы были окончательно покорены, а их силы поставлены на службу социалистическому обществу. Наличие Днепровской плотины, поддерживаемой водами Днепра, приводит в движение самую большую в мире турбину. В мире есть одна плотина, сопоставимая по размерам с бетонным гигантом Днепра. Завершив строительство плотины в последний год первой пятилетки, страна, строившая социализм, опередила в этой области европейские технологии и соперничала с лучшими образцами американской техники.
— Днепровская гидроэлектростанция имени С. Дукаревича. Как были построены плотина, гидроэлектростанция и шлюзовые ворота, 1932 год.
Во время отступления советских войск в начале Великой Отечественной войны была предпринята попытка эвакуировать все оборудование электростанции на Урал. Только на Волховской ТЭЦ это можно было реализовать в полной мере. Однако транспортировка оборудования для такого огромного сооружения с гидроэлектростанции Днепрогэс была невозможна.
18 августа 1941 года, около 20:00-20:30, после прорыва немцами советской линии на Запорожье, плотина была взорвана солдатами Министерства внутренних дел. Приказ об уничтожении электростанции был отдан самим Сталиным.
Взрыв 20 тонн тротила пробил 135-метровую дыру, через которую хлынули ударные волны, вызвав наводнение и разрушение побережья. В конечном итоге Днепр эффективно замедлил дальнейшее продвижение немецких войск на южном участке фронта, а бои за мост под плотиной продолжались до середины сентября.
К лету 1942 года немецким строителям удалось отремонтировать плотину и ввести в эксплуатацию часть гидроэлектростанции.
Второй контролируемый прорыв днепровской плотины произошел осенью 1943 года во время контрнаступления Красной Армии. В отличие от ситуации 1941 года, целью было не частичное разрушение, а полное уничтожение гидротехнического сооружения.
На электростанции и в полостях плотины хранилось более 300 тонн взрывчатых веществ различного военного назначения. Однако советским саперам и десантникам удалось повредить некоторые провода, ведущие к детонаторам. Памятник этим солдатам позже стал украшением плотины.
С января по август 1944 года из гидротехнических сооружений было извлечено более 66 тонн авиабомб и 26 000 артиллерийских снарядов и гранат.
Реконструкция электростанции проводилась в 1944-1950 годах. В 1946 году американская компания General Electric Company поставила новые генераторы мощностью 90 мегаватт, чтобы заменить 77,5 мегаватт, которые были полностью разрушены. Первая установка была введена в эксплуатацию в марте 1947 года, а последняя — в мае 1950 года. Общая мощность электростанции была увеличена до 585 мегаватт.
Фотография Днепровской гидроэлектростанции в Запорожье сегодня.
В конце 1960-х годов было принято решение увеличить мощность гидроэлектростанции, судоходность системы шлюзов и полосу плотины. Последующая реконструкция проходила в период с 1969 по 1980 год.
Во время этой реконструкции на левом берегу был построен еще один машинный зал, где были установлены восемь агрегатов общей мощностью 103,5 МВт. Был построен новый однокамерный шлюз, заполняющий треть времени камеры. Плотина была перестроена и значительно увеличена.
Новая электростанция на левом берегу работала на максимальной мощности 828 МВт. Совокупная мощность этих двух электростанций более чем в три раза превышает средний расход реки Днепр, поэтому большую часть года гидроэлектростанция переходит из режима стока в пиковый режим с ежедневным или еженедельным регулированием. Способность справляться с большими весенними потоками увеличила среднегодовую выработку электроэнергии с 1,5 до 3,7 миллиардов киловатт-часов.
