День запуска уникальной Кислогубской приливной электростанции

В РГАНТД хранится проектное задание на Кислогубскую приливную электростанцию – первую и единственную ПЭС в нашей стране. 

Использование такого вида бесплатной природной энергии, как энергия морских приливов, для выработки электричества, появилось в начале ХХ века – первая экспериментальная приливная электростанция (ПЭС) была построена в Англии на морском побережье около г. Ливерпуля в 1913 г. Но только в 1960-е гг. началось их строительство в разных странах мира, где особенности береговой линии моря (узкий залив, далеко вдающийся в сушу) и большая высота прилива создают подходящие условия для работы ПЭС.

«Если отсечь плотиной от моря какой-либо залив или естественную бухту, то вследствие приливного подъема уровня моря между бассейном и морем образуется перепад, который может быть использован для работы турбины как в направлении из моря в бассейн, так и в обратном (однобассейная установка двухстороннего действия). Однако вследствие синусоидального характера приливного явления и его знакопеременности энергия, генерируемая такой установкой, будет иметь прерывистый и неравномерный характер. На эту неравномерность в суточном цикле накладывается ряд других явлений» (РГАНТД. Ф. 39. Оп. 13-4. Д. 44. Л. 10).

В нашей стране первой и все еще единственной электростанцией этого вида стала Кислогубская опытная ПЭС, расположенная в губе Кислая Баренцева моря, около поселка Ура-Губа Мурманской области на Кольском полуострове; высота приливов в этом месте достигает 3,9 м. Это одна из одиннадцати ПЭС, действующих в мире сейчас, и вторая по дате запуска.

На Всесоюзном совещании по энергетическому строительству, прошедшем 26 – 28 ноября 1959 г. в Москве, было объявлено о начале составления «Перспективного плана электрификации страны на 15-20 лет». Начавшаяся разработка государственной стратегии развития электроэнергетики требовала огромного роста мощности электростанций, что вызывало проблему пиковой энергии (неравномерность энергопотребления в разное время суток). Если получать пиковую энергию от приливных электростанций на северных побережьях СССР, то это помогло бы обеспечить гармоничную работу электростанций, входивших в ЕЭС европейской части страны.

Но проектирование ПЭС в СССР, помимо необходимости решить общие проблемы, связанные с этим типом электростанций, осложнено специфическими условиями наших северных морских побережий: меньшими амплитудами приливов (до 5,5 – 4,5 м); строительством и обслуживанием ПЭС в удаленных от промышленных центров, труднодоступных районах с суровым климатом, где море покрывается ледяным покровом или дрейфующими льдами, способными воздействовать на работу ПЭС. Чтобы на практике, в реальных условиях изучить эти проблемы и выработать способы их преодоления, а также проверить работу ПЭС в различных режимах путем ее включения в Кольскую энергосистему, было принято решение о строительстве Кислогубской опытной ПЭС.

Ее проектированием в 1960 – 1961 гг. занялся Всесоюзный государственный проектный институт «Гидроэнергопроект» (в настоящее время – Акционерное общество «Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. С.Я. Жука» Открытого акционерного общества «РусГидро»). Главным инженером проекта и строительства был назначен Лев Борисович Бернштейн (1911 – 1996) – выдающийся гидростроитель, много лет проработавший в институте. Он предложил построить ПЭС в этом месте Кольского полуострова еще в 1938 г., как часть составленного тогда плана электрификации рыбацких поселков Мурманского побережья. Л.Б. Бернштейн, в то время студент Московского инженерно-строительного института, защитил свой проект как дипломный. В том же году экспедиция под его руководством провела гидрологические работы и топографическую съемку. На основе этого проекта институт «МосГИДЭП» в 1940 г. выпустил проектное задание, в котором планировалось, что ПЭС, названная «Приливной ГЭС в полярном районе (губа Кислая, Мурманский берег)», будет опытной, для исследования возможностей и целесообразности строительства в СССР мощных ПЭС. Но проект не был осуществлен из-за начавшейся вскоре войны. К нему вернулись в 1960 г., когда район, который должна была обслуживать ПЭС, уже был присоединен к Кольской энергосистеме.

Л.Б. Бернштейн, ставший руководителем отдела по использованию приливной энергии, разработал новую методику регулирования прилива на максимум отдачи (графический способ Бернштейна 1947 г.). Установленная мощность ПЭС планировалась в 1200 кВт, годовая выработка электроэнергии – 3,9 млн кВт^.ч. Здание ПЭС должно было быть изготовлено в крупном промышленном центре на заводе массового сборного железобетона, с последующей буксировкой в створ ПЭС, удаленный от населенных пунктов и не требующий в этом случае создания своей собственной производственной базы. Таким способом в то время уже изготавливались плавучие доки из сборного железобетона.

В проекте участвовали также институты «Гидростальпроект» (разработка механического оборудования – затворов для турбин и водосброса, козловых кранов, монорельса) и «Союзморниипроект» (разработка наплавного и водосливного блоков ПЭС и их транспортировки).

Кислогубскую ПЭС строили в 1964 – 1968 гг., применив предложенный Л.Б. Бернштейном, наплавной метод: блоки изготавливали на заводе в Мурманске и перевозили по морю путем буксировки к месту строительства. Кислогубская ПЭС была запущена 28 декабря 1968 г.

В 1994 г. в связи со сложной экономической ситуацией она была законсервирована, а в следующем году получила статус памятника науки и техники. В 2004 – 2006 гг. Кислогубская ПЭС была восстановлена; она возобновила работу в 2007 г. как экспериментальная база для отработки новых гидроагрегатов и технологий сооружения приливных электростанций. В том же году ей было присвоено имя Л.Б. Бернштейна, в знак признания его ключевой роли в ее создании.

В РГАНТД, в фонде 39 «Открытое акционерное общество «Проектно-изыскательское и научно-производственное акционерное общество «Институт Гидропроект» имеется комплект проектной документации по Кислогубской ПЭС на стадии «проектное задание» за 1960 – 1961 гг. (РГАНТД. Ф. 39. Оп. 13-4. Д. 45, 46, 47, 48): это чертежи (здание ПЭС, ее детали, генпланы, схемы и др.) и пояснительные записки (проработка к проектному заданию, механическая часть).

Особенный интерес в визуальном отношении представляет документ «Опытная приливная электростанция (ПЭС) в губе Кислой (Мотовский залив Баренцева моря). Проектное задание. Альбом фотографий (чертежей): общая панорама сооружения, плавучий блок и его буксировка» (РГАНТД. Ф. 39. Оп. 13-4. Д. 48). Это альбом формата А3 (30 х 40 см) в твердом переплете из искусственной кожи. На его страницах с обеих сторон наклеены фотографии чертежей стройгенплана, генплана узла сооружений и самой ПЭС – ее фасада и разрезов по зданию, планов, узлов сопряжения деталей корпуса, основных сборных элементов и разбивки корпуса на них, бульбового агрегата, изготовленного для ПЭС французской фирмой «Нейрпик», производства работ в створе ПЭС, сборки корпуса ее наплавного блока в береговом котловане около завода сборного железобетона. Также в альбом включены фотографии рисунков местности, где планировалось строительство (общая панорама губы Кислой, вид на створ ПЭС со стороны моря), эскиз буксировки блока ПЭС по морю, четыре снимка сейсморазведки, буровых и взрывных работ. На нескольких фотографиях показан существовавший тогда прототип сквозной конструкции ПЭС – плавучие доки из сборного железобетона. В альбом включены и режимные графики Кислогубской ПЭС. Большинство фотографий слегка подкрашены голубым, желтым, серо-зеленым, бежевым и розовым цветами. На титульном листе имеются подписи Л.Б. Бернштейна и Н.М. Иванцова.

Этот документ представляет ценный иллюстративный материал для выставок, презентаций и статей по истории гидроэнергетики.

И.Л. Макаревич