Šodien Kirgizstāna ir viena no trim vadošajām elektroenerģijas ražotājām un eksportētājām starp NVS valstīm, taču tas ne vienmēr bija tā. Līdz 1917. gadam valsts teritorijā darbojās tikai 5 sīkas ogļu un dīzeļdegvielas stacijas, ar kurām pietika tikai ielu apgaismojumam, līdz 1940. gadam parādījās vairākas hidroelektrostacijas, taču ar tām bija par maz. Viss mainījās 1975. gadā, kad tika nodota ekspluatācijā Toktogul HES.
Elektroelektrostacijas atrašanās vieta
Lai segtu republikas vajadzības pēc elektroenerģijas, tika nolemts uz Narinas upes Kirgizstānā būvēt Toktogulas hidroelektrostaciju, kas sākās 1962. gadā. Stacijas būvniecības vieta bija šaura aiza ar 1500 metru dziļumu Centrālās Tienšaņas kalnos pie Narinas upes izejas no Ketmen-Tyube ielejas ar 65–70 ° slīpumu. Topošās elektrostacijas konstrukcijas tika izstrādātas, ņemot vērā teritorijas paaugstināto seismiskumu.
Būvtehnoloģijas
To apstākļu sarežģītība, kādos tai bija jārīkojasbūvniecībā bija nepieciešami nestandarta inženiertehniskie risinājumi. Šeit pirmo reizi tika pielietota betona slāņa klāšanas tehnoloģija lielās platībās, izmantojot īpašas konstrukcijas elektriskos traktorus. Toktogulas HES dambja būvniecībā ieviestā bezceltņa betonēšanas metode ļāva būtiski samazināt izmaksas, samazināt darba laiku un palielināt darba ražīgumu. Šis liela mēroga betona konstrukciju būvniecības paņēmiens kļuva pazīstams kā Toktogul metode.
Dambis un spēkstacija
Neticamu pūliņu rezultāts bija dambis ar 215 augstumu un 292,5 metru garumu, kas sastāv no centrālās un sešām piekrastes daļām. Viss konstrukcijā ieklātā betona apjoms ir 3,2 miljoni kubikmetru. Mūsdienās dambja stāvokli uzrauga vairāk nekā divi tūkstoši ierīču. Iespaidīgos dambja izmērus un tā dizaina sarežģītību var saprast pat no Toktogulas HES fotoattēla.
Pati elektrostacijas ēka ar četriem hidroagregātiem, kas izvietoti divās rindās, piekļaujas dambim no lejteces puses. Rūpnīcas radiāli aksiālās turbīnas darbina hidroģeneratorus ar kopējo jaudu 1 200 000 kW. Strāvas padevi nodrošina četri pakāpju transformatori, kas savienoti ar ģeneratoriem, kas atrodas īpašās kamerās mašīntelpas līmenī.
Toktogul ūdenssaimniecība
Papildus dambim un spēkstacijas ēkai Toktogul hidroelektrostaciju kompleksā ietilpst turbīnu ūdensvadi, rezervuārs, sadales iekārta, divas dziļas un vienavirsmas noplūde.
Ūdens uz Toktogul HES turbīnām nāk pa četriem cauruļvadiem, kas atrodas dambja centrālajā segmentā un kuru diametrs ir 7,5 metri. Avārijas noplūde tiek veikta, izmantojot virszemes noteci ar jaudu 900 kubikmetri sekundē un dziļas pārplūdes ar diametru 30 metri, ko pārklāj speciāli vārti.
Toktogulas hidroelektrostaciju kompleksa atvērtā sadales iekārta ir uzbūvēta pēc četrstūra shēmas. Apvidus īpatnību, paaugstinātas akmeņu nokrišņu bīstamības, līdzenas zemes trūkuma un aizas platuma dēļ šī hidroelektrostacijas daļa atradās 3,5 kilometrus no spēkstacijas, Kara-Suu upes ielejā.
Toktogul rezervuārs
Majestātisku kalnu ieskauts Toktogulas hidroelektrostacijas rezervuārs atrodas Ketmen-Tyube ielejā un ir lielākais Vidusāzijā. Šīs ūdenstilpnes izmēri ir iespaidīgi – tās garums ir 65 kilometri, bet vietām dziļums sasniedz 120 metrus. Rezervuāra platība ir aptuveni 285 kvadrātkilometri, ūdens tilpums ir 195 miljardi kubikmetru. Tās piepildīšana sākās 1973. gadā un beidzās tikai līdz elektrostacijas palaišanai.
Noslēpumaina avārija
Pirmās nolietojuma problēmas atklājās 2008. gada februārī, kad rūpnīcas dežūrpersonāls apturēja vienu no vienībām pēc tam, kad pamanīja augstu eļļas līmeni turbīnas gultņos saplaisājušu cauruļu dēļ.eļļas dzesētāji.
2012. gada 27. decembris Kirgizstānā tika pasludināts par ierobežota enerģijas patēriņa režīmu. Iemesls bija avārijas situācija Toktogulas HES. Negadījums noticis hidroagregātā Nr.4. Kā vēlāk ziņoja eksperti, izrādījās, ka ģeneratora ritenī norauts labirinta blīvējums, neļaujot ūdenim iekļūt zem turbīnas pārsega, kā rezultātā tur izveidojās pārspiediens, kas atspējoja mehānismi. Neraugoties uz pirmajiem izteikumiem par notikušā nenozīmīgumu, vēlāk tika izskanējis, ka operatīvi konstatētās problēmas ļāvušas izvairīties no lielas avārijas, kas līdzīga tai, kas notika Sajano-Šušenskas HES.
2015.–2016. gada incidenti
2012. gada notikumi nebija vienīgie katastrofu sērijā Toktogulas HES. 2015. gada decembra pēdējā nedēļā elektrostacijā notikušas divas avārijas. 23.decembrī salūza hidroagregāta Nr.2 transformators, savukārt 28.decembrī kabeļu līniju nolietošanās dēļ no augstsprieguma kabeļiem noplūda eļļa. Rezultātā enerģijas ražošana tika samazināta uz pusi – līdz 600 MW. Gadu vēlāk, 2016. gada 15. decembrī, Toktogulas HES atkal notika avārija. Enerģētiķi atkal pievīla hidroagregātu Nr. 2 - tā palīgiekārta sabojājās.
Regulāras elektrostacijas tehniskas problēmas lika Kirgizstānas valdībai pieņemt lēmumu sākt valsts lielākās hidroelektrostacijas rekonstrukciju un modernizāciju. Paredzams, ka pēc darbu pabeigšanas Toktogul HES jauda palielināsies par 240 MW, un kopējais darbības ilgumskalpošanas laiks palielināsies par 35-40 gadiem. Rekonstrukcija tiek veikta, piesaistot ārvalstu speciālistus, plānotās izmaksas pārsniegs $400 miljonus.
