Dziś Kirgistan jest jednym z trzech wiodących producentów i eksporterów energii elektrycznej wśród krajów WNP, ale nie zawsze tak było. Do 1917 r. na terenie kraju działało tylko 5 maleńkich stacji węglowych i dieslowskich, które wystarczały tylko do oświetlenia ulicznego, do 1940 r. pojawiło się kilka elektrowni wodnych, ale to nie wystarczyło. Wszystko zmieniło się w 1975 roku, kiedy oddano do użytku Toktogul HPP.
Lokalizacja elektrowni
Aby zaspokoić potrzeby republiki w zakresie elektryczności, podjęto decyzję o budowie elektrowni wodnej Toktogul na rzece Naryn w Kirgistanie, która rozpoczęła się w 1962 roku. Miejscem budowy stacji był wąski wąwóz o głębokości 1500 metrów w górach Środkowego Tien Shan u wylotu rzeki Naryn z doliny Ketmen-Tyube, o nachyleniu 65 - 70 °. Konstrukcje przyszłej elektrowni zostały opracowane z uwzględnieniem zwiększonej sejsmiczności terenu.
Technologia budowlana
Złożoność warunków, w jakich miał się odbywaćbudowa wymagała niestandardowych rozwiązań inżynierskich. Tutaj po raz pierwszy zastosowano technologię układania betonu warstwa po warstwie na dużych powierzchniach za pomocą specjalnie zaprojektowanych ciągników elektrycznych. Metoda betonowania bezsuwnicowego, zastosowana przy budowie zapory Toktogul HPP, pozwoliła na znaczne obniżenie kosztów, skrócenie czasu pracy oraz zwiększenie wydajności pracy. Ta technika budowania wielkogabarytowych konstrukcji betonowych stała się znana jako metoda Toktogul.
Tama i Elektrownia
Wynikiem niesamowitych wysiłków była zapora o wysokości 215 i długości 292,5 metra, składająca się z odcinka centralnego i sześciu przybrzeżnych. Cała objętość betonu ułożonego w konstrukcji wynosi 3,2 miliona metrów sześciennych. Obecnie stan zapory monitoruje ponad dwa tysiące urządzeń. Imponujące wymiary zapory i złożoność jej konstrukcji można zrozumieć nawet ze zdjęcia Toktogul HPP.
Sam budynek elektrowni z czterema agregatami hydraulicznymi umieszczonymi w dwóch rzędach przylega do zapory od strony dolnego biegu. Turbiny promieniowo-osiowe zakładu napędzają hydrogeneratory o łącznej mocy 1 200 000 kW. Zasilanie dostarczane jest przez cztery transformatory podwyższające napięcie podłączone do generatorów, umieszczone w specjalnych komorach na poziomie maszynowni.
Wodociągi w Toktogulu
Oprócz tamy i budynku elektrowni, kompleks hydroelektryczny Toktogul obejmuje przewody wodne turbiny, zbiornik, rozdzielnicę, dwa głębokie i jedenprzelew powierzchniowy.
Woda do turbin elektrowni Toktogul HPP płynie czterema kanałami znajdującymi się w centralnym odcinku zapory i mającymi średnicę 7,5 metra. Przelew awaryjny realizowany jest za pomocą odpływu powierzchniowego o wydajności 900 metrów sześciennych na sekundę oraz przelewów głębokich o średnicy 30 metrów, na które nakładają się specjalne wrota.
Otwarta rozdzielnica kompleksu hydroelektrycznego Toktogul jest zbudowana według schematu czworokątnego. Ukształtowanie terenu, zwiększone zagrożenie skalne, brak płaskiego terenu i szerokość wąwozu spowodowały, że ta część kompleksu hydroelektrowni zlokalizowana została 3,5 kilometra od elektrowni, w dolinie rzeki Kara-Suu.
Zbiornik Toktogulski
Otoczony przez majestatyczne góry zbiornik elektrowni wodnej Toktogul znajduje się w dolinie Ketmen-Tyube i jest największym w Azji Środkowej. Rozmiary tego akwenu są imponujące – ma długość 65 kilometrów, a miejscami głębokość dochodzi do 120 metrów. Powierzchnia zbiornika to około 285 kilometrów kwadratowych, objętość wody to 195 miliardów metrów sześciennych. Jego napełnianie rozpoczęło się w 1973 roku i zakończyło dopiero w momencie uruchomienia elektrowni.
Tajemniczy wypadek
Pierwsze problemy związane ze zużyciem wyszły na jaw w lutym 2008 r., kiedy dyżurny personel zakładu zatrzymał jedną z jednostek po zauważeniu wysokiego poziomu oleju w łożysku turbiny z powodu pękniętych rur.chłodnice oleju.
27 grudnia 2012 w Kirgistanie ogłoszono tryb ograniczonego zużycia energii. Powodem była sytuacja awaryjna w HPP Toktogul. Do wypadku doszło na bloku hydroelektrycznym nr 4. Jak później informowali eksperci, okazało się, że zerwana została uszczelka labiryntowa w kole generatora, uniemożliwiając przedostawanie się wody pod pokrywę turbiny, przez co powstało tam nadciśnienie, które uniemożliwiło pracę mechanizmy. Mimo pierwszych stwierdzeń o nieistotności incydentu, później mówiono, że szybko zidentyfikowane problemy pozwoliły uniknąć poważnego wypadku podobnego do tego, który miał miejsce w HPP Sayano-Sushenskaya.
Incydenty 2015-2016
Wydarzenia z 2012 roku nie były jedynymi z serii katastrof w Toktogul HPP. W ostatnim tygodniu grudnia 2015 roku w elektrowni miały miejsce dwie sytuacje awaryjne. 23 grudnia zepsuł się transformator bloku hydroelektrycznego nr 2, a 28 grudnia na skutek niszczenia linii kablowych wyciekł olej z kabli wysokiego napięcia. W efekcie produkcja energii została zmniejszona o połowę - do 600 MW. Rok później, 15 grudnia 2016 r., ponownie doszło do wypadku w HPP Toktogul. Energetycy ponownie zawiedli hydroelektrownię nr 2 - awarię jej urządzeń pomocniczych.
Ciągłe problemy techniczne w elektrowni skłoniły rząd Kirgistanu do podjęcia decyzji o rozpoczęciu odbudowy i modernizacji największej elektrowni wodnej w kraju. Oczekuje się, że po zakończeniu prac moc WP Toktogul wzrośnie o 240 MW, a łączny czas trwaniażywotność wzrośnie o 35-40 lat. Odbudowa realizowana jest przy zaangażowaniu zagranicznych specjalistów, planowane koszty przekroczą 400 mln USD.
