Elektrownia wodna Csankov Kamak
| Elektrownia wodna Csankov Kamak | |
|---|---|
 Zapora wodna Csankov Kamak
| |
  Lokalizacja elektrowni wodnej Csankov Kamak w Bułgarii
| |
| Lokalizacja | Csankov Kamak w dole rzeki Devin |
| Współrzędne | Współrzędne : |
| Rozpoczęła się budowa | 2004 |
| Data otwarcia | 2011 |
| Koszt budowy | 500 milionów euro |
| Właściciel(e) | NEK EAD |
| Zapory i przelewy | |
| Rodzaj zapory | Betonowa zapora łukowa o podwójnej krzywiźnie |
| Konfiskaty | Rzeka Wacha |
| Wysokość | 130,5 m (428 stóp) |
| Długość | 486 m (1594 stóp) |
| Pojemność przelewu | 1450 m3 / s (51 000 stóp sześciennych/s) |
| Zbiornik | |
| Tworzy | Zbiornik Csankov Kamak |
| Całkowita pojemność | 111 000 000 m 3 (90 000 akrów) |
| Obszar zlewni | 1214 km2 ( 469 2) |
| Powierzchnia | 3,27 km 2 (810 akrów) |
| Elektrownia | |
| Operator(zy) | NEK EAD |
| Data prowizji | 2011 |
| Głowica hydrauliczna | 150 m (490 stóp) (słup brutto) |
| Turbiny | 2x40 MW |
| Zainstalowana pojemność | 80 MW |
| Generacja roczna | 185 GWh |
Elektrownia wodna Csankov Kamak , również Tsankov Kamak HPP , obejmuje zaporę łukową i elektrownię wodną (HPP) w Csankov Kamak, w południowo-zachodniej Bułgarii . Leży nad rzeką Vacha w prowincji Smolyan , na granicy prowincji Pazardżik i prowincji Płowdiw , około 40 kilometrów (25 mil) na południowy zachód od Płowdiwu i w dół rzeki (na północ) od miasta Devin . Jest częścią kaskadowego rozwoju Dospat-Vacha na rzece Vacha, obejmującego pięć zapór i elektrowni w gminie Devin, 250 kilometrów (160 mil) na południowy wschód od Sofii . Pozostałe cztery tamy to Dospat Dam , Teshel Dam, Vacha Dam i Krichim Dam .
Zapora Tsankov Kamak jest pierwszą zaporą łukową o podwójnej krzywiźnie w kształcie kopuły w Bułgarii. Ma maksymalną wysokość zapory 130,5 m (428 stóp). Jest to drugi z serii kaskad od górnego końca i ostatni, który zostanie opracowany. Oprócz wytwarzania energii, inne cele pięciu projektów to wykorzystanie zasobów wodnych do nawadniania, picia i zaopatrzenia gospodarstw domowych w wodę. Podczas gdy rozwój kaskady rozpoczął się w 1958 r., budowa elektrowni Kamak rozpoczęła się 29 kwietnia 2004 r. i została zakończona w 2011 r. Początkowy szacunkowy koszt projektu wyniósł 220 mln euro , sfinansowanych przez wiele banków i producentów sprzętu, w tym VA TECH Finance, Bank Austria Creditanstalt , BNP Paribas Fortis , Raiffeisen Zentralbank , Société Générale i Credit Suisse First Boston. Jednak ostateczny koszt projektu znacznie przewyższył pierwotne szacunki ze względu na topografię, geologię, a także możliwą korupcję, które nie zostały ocenione na etapie badania projektu.
Redukcja emisji dwutlenku węgla dzięki budowie Csankov Kamak HPP oceniana jest na około 200 000 t CO 2 (228 000 ton СО 2 wliczając cztery projekty renowacji kaskady). Kredyt ten jest przekazywany do austriackiego programu kredytów węglowych w ramach mechanizmu wspólnych projektów wdrożeniowych, który został uzgodniony dla projektu w ramach Protokołu z Kioto w celu częściowego pokrycia kosztów projektu. Za zmniejszoną emisję Austria rekompensuje Bułgarii stawkę 10 USD za tonę emisji dwutlenku węgla . Projekt Wspólnych Wdrożeń składa się z dwóch komponentów, jednym jest Wdrożenie HPP Tsankov Kamak, a drugim jest rehabilitacja komponentów elektromechanicznych pozostałych czterech projektów w rozwoju kaskadowym. Dwie kolejne HPP, Vacha I i Vacha II, o łącznej mocy zainstalowanej 20,6 MW, znajdują się w dolnej części kaskady.
Naturalny krajobraz
Zapora łukowa Csankov Kamak, związane z nią prace i stacja HPP znajdują się na rzece Vacha , która jest drugą co do długości rzeką w Bułgarii. Wznosi się w pasmach górskich Rodopów , które graniczą z Grecją . Leży na granicy prowincji Smolyan , prowincji Pazardżik i prowincji Płowdiw , około 40 kilometrów (25 mil) na południowy zachód od Płowdiwu i w dół rzeki (na północ) od miasta Devin . Miejsce zapory znajduje się około 400 metrów (1300 stóp) w dół rzeki od zbiegu rzek Vacha i Gashnya, w dolinie znanej jako Dolina Gashnya. Obszar zlewni w miejscu zapory wynosi 1214 metrów kwadratowych (13070 stóp kwadratowych), a roczny przepływ szacuje się na około 650 milionów metrów sześciennych przy średnim napływie 69,5 metrów sześciennych (2450 stóp sześciennych) na sekundę. Zapora została zaprojektowana do magazynowania brutto 111 milionów metrów sześciennych.
Potencjał hydroenergetyczny na rzece między Sredną i Vacha pozostał niewykorzystany w ramach inicjatywy rozwoju pięciu tam, ale jest obecnie wykorzystywany w ramach projektu Tsankov Kamak. Zalew zbiornika znajduje się w skalistym terenie, który jest wylesiony i porośnięty nieproduktywną roślinnością. Zlewnia jest bardzo nierówna i górzysta z dużymi wysokościami, wysokimi zlewniami, głębokimi wąwozami i dużymi kotłami tektonicznymi. Górny i dolny bieg rzeki przepływa przez głęboko wcięte brzegi.
W wąskim odcinku doliny rzeki Vacha, gdzie projekt jest realizowany, formacja geologiczna składa się ze zdrowych granitów i formacji gnejsowych , z wyjątkiem niewielkiego płata o długości około 7 metrów (23 stóp), który jest strefą spękań mylonitów , która została wypełniona się z betonem. Fundament skalny zapory składa się z siedmiu rodzajów skał o modułów sprężystości wahających się od 12 000 MPa do 72 000 MPa i współczynniku Poissona w zakresie od 0,24 do 0,27. W analizie dynamicznej przyjęto współczynnik tłumienia dla tego podłoża równy 10%. Obiekt czerpalny i tunel ciśnieniowy przechodzą przez trudne formacje geologiczne. Ze względu na tę cechę geologiczną, szczególnie w przypadku konstrukcji wlotowej, do zatkania Doliny Gashnia wymagany był obszar około 6000 metrów kwadratowych (65 000 stóp kwadratowych).
Budowa
Natsionalna Elektricheska Kompania EAD (NEK EAD) otrzymała kontrakt na projekt w 2001 roku, aw listopadzie 2003 roku przekazała swoje plany rozpoczęcia budowy projektu rządowi Bułgarii. Pod koniec 2003 roku austriacka firma Alpine Mayreder otrzymała kontrakt na roboty budowlane projektu. Dostawy sprzętu i instalacji zostały przyznane austriackiej grupie dostawców, Andritz Hydro dla HEM – sprzęt i Pöyry Energy GmbH dla inżynierii wraz z Energoproekt Hydropower jako bułgarski współtwórca projektu Projekt został sfinansowany z kredytów eksportowych i handlowych, które zostały sfinalizowane w Wiedniu w dniu 14 listopada 2003 r.; kredyt finansowy bez żadnej dodatkowej gwarancji ze strony rządu Bułgarii. Całkowita wartość umowy finansowej wyniosła około 220 mln euro (konkretnie podano 216 mln euro), z zabezpieczeniem bankowym zapewnionym przez Oesterreichische Kontrolbank Aktiengellschaft. Kwota salda została sfinansowana z kredytów komercyjnych udzielonych przez VA TECH Finance, Bank Austria Creditanstalt , BNP Paribas Fortis , Raiffeisen Zentralbank , Société Générale oraz Credit Suisse First Boston, która zorganizowała kredyty bankowe. Ochrona ubezpieczeniowa kredytu eksportowego w wysokości 100 mln euro została zapewniona przez francuską firmę Coface; Hermes z Niemiec; EKN ze Szwecji i Egap z Republiki Czeskiej oprócz Oesterreichische Kontrolbank Aktiengellschaft (OeKB), który pokrył również ryzyko polityczne i handlowe.
Budowa projektu została uznana za wyzwanie ze względu na ukształtowanie terenu i geologicznie słaby region strukturalny. Budowa nowej drogi o długości około 22 kilometrów (14 mil) w trudnym terenie, z częstymi osuwiskami i skałami, spowodowała problemy w budowie dróg. To znacznie zwiększyło koszt projektu do około 500 milionów euro. Roboty budowlane obejmowały sześć milionów metrów sześciennych wykopu, dwa miliony metrów sześciennych wypełnienia, 850 000 metrów sześciennych dozowania i mieszania betonu oraz umieszczenie 100 000 kotew o łącznej długości około 400 kilometrów (250 mil). Betonowanie odbywało się w 3-metrowych windach. Na szczycie zapory zbudowano drogę serwisową o szerokości 6 metrów. Oprócz Christiana Schilda i 60 inżynierów z alpejskiej Słowacji oraz wykonawców robót inżynieryjnych projektu, w pewnym momencie w jego budowę zaangażowanych było około 1200 bułgarskich robotników. Prace prowadzono w sposób ciągły, z udziałem 535 000 metrów sześciennych betonu dostarczonego przez dźwig o udźwigu 26 ton, który wzniesiono po drugiej stronie rzeki nad zaporą. Betonowanie zapory rozpoczęło się w październiku 2007 roku i zostało zakończone w styczniu 2010 roku.
Cechy projektu
Zapora
Podwójnie zakrzywiona zapora łukowa ma 130,3 m (427 stóp) wysokości, a obszar rozprowadzania wody w zbiorniku wynosi 3,27 km2 (1,26 2). Posiada cztery bloki przelewowe zaprojektowane do maksymalnego wyładowania powodziowego 1425 metrów sześciennych (50300 stóp sześciennych) / s, każdy wyposażony w promieniowe wrota i ma szyb ciśnieniowy o szerokości 4,4 metra (14 stóp) i 600 metrach (2000 stóp) długości, który jest wyłożony stalą i rozwidlony na dolnym końcu, aby zasilać turbiny z wlotu na górnym biegu rzeki na lewym brzegu tamy. Zasila dwie jednostki turbogeneratorów o mocy 40 MW (Francis Turbines) umieszczone w elektrowni na powierzchni, kanale rynnowym o długości 700 metrów (2300 stóp) i kanale równoważącym o długości 1300 metrów (4300 stóp). Cechy te są dalej rozwijane wraz z odpowiednimi szczegółami konstrukcyjnymi. Ma pojemność magazynową brutto 111 milionów metrów sześciennych.
Zapora Csankov Kamak ma całkowitą długość 459,4 m i poziom korony EL 688,50 m, z 22 blokami wspornikowymi, które są „połączone ze sobą systemem skrzynek ścinania”, które są styczne do osi w koronie, a bloki grawitacyjne przylegają na lewym i prawym brzegu. Poziome odcinki zapory łukowej mają kształt paraboliczny o stałej grubości. Szereg zamków z kluczem ścinanym o grubości 10 cm (3,9 cala) na obu powierzchniach każdego bloku wspornikowego zapewnia równomierny rozkład siły ścinającej między blokami. Szerokość zapory na szczycie wynosi 8,8 m, a u podstawy u podstawy 26,36 m (86,5 stopy). Zakrzywiona część zapory łukowej ma 340 metrów długości, a jej cięciwa 345 metrów (1132 stóp). Maksymalny poziom wody w zbiorniku wynosi 685,00 EL, a minimalny poziom poboru 670,00 EL przy pojemności retencyjnej 41 mln m3.
Przelew ma cztery przęsła znajdujące się w środkowej części tamy, kontrolowane przez promieniowe wrota o wymiarach 8 mx 8 m, z których każda jest zaprojektowana tak, aby przepuszczać powódź o częstotliwości 1 na 1000 lat o wydajności 1425 metrów sześciennych (50 300 stóp sześciennych) / s, która podnosi wodę poziom do EL 687,42 m (wszystkie wrota otwarte), co pozwala na wolną deskę 1,42 m (4,7 stopy) do szczytu tamy. Rynna rozpraszania energii przelewu posiada bloki przegród napowietrzających. Na wysokości zapory 130,5 m w korpusie zapory znajduje się pięć chodników; galeria na dole była początkowo używana do fugowania fundamentów i drenażu oraz czterech poziomych galerii inspekcyjnych na różnych wysokościach (w odstępach 30 metrów (98 stóp)).
Zbiornik rozciąga się na powierzchni 3,27 kilometrów kwadratowych (810 akrów) i długości 22 kilometrów (14 mil). Napełnianie zbiornika rozpoczęto w czerwcu 2010 roku i trwało około 15 tygodni. Plan zagospodarowania zbiornika przewiduje hodowlę ryb oraz eksploatację i utrzymanie zbiornika na obrzeżach zbiornika i jego dopływów. W korpusie zapory przewidziano dwa wyloty denne w postaci stalowych rur o średnicy 1,3 m i długości 28,3 m każdy, co ułatwia opróżnianie zbiornika w sytuacjach awaryjnych; opróżnienie zbiornika zajmuje około 11–12 godzin. Wyloty zostały wyposażone w regulatory zasuwy na dolnym końcu. Niecka wyrównawcza przelewu służy również do rozpraszania energii odpływów z ujść dennych. Zastawka/wał ciśnieniowy ma postać stalowego wału ciśnieniowego o średnicy 4,4 metra (14 stóp), który umożliwia odprowadzanie 69,5 metrów sześciennych (2450 stóp sześciennych) na sekundę w celu wytwarzania energii. Ma 609 metrów (1998 stóp) długości (z 10% nachyleniem).) I rozwidla się na dwie części na dolnym końcu, aby zasilić dwie turbiny, każda o mocy 40 MW. Ochrona zboczy na 22-kilometrowym (14 mil) odcinku zbiornika (do powierzchni 3,24 km2 (1,25 2)) obejmowała również betonowanie do 40 000 metrów sześciennych (1 400 000 stóp sześciennych) w celu zadbania stanu poboru dla pracy elektrowni kaskady przy dwóch szczytach dobowych rano i wieczorem.
Elektrownia
Elektrownia powierzchniowa na końcu szybów ciśnieniowych ma dwie jednostki, każda o mocy 40 MW (turbiny Francisa), pracujące pod spadem brutto 150 metrów (490 stóp), a średni słup wody netto wynosi 133,7 metra (439 stóp). Roczna produkcja energii wynosi około 185 GWh. Ma to również korzystny wpływ na inne projekty budowy kaskad w dorzeczu, ponieważ wytwarzanie energii zwiększa się o 48%. Elektrownia działa jako stacja szczytowa z dwoma szczytami, jednym rano i drugim wieczorem. Wraz z ukończeniem elektrowni Csankov Kamak i odbudową pozostałych elektrowni oraz podłączeniem wszystkich stacji do wspólnej sieci, wydajność całej kaskady uległa poprawie, a produkcja energii w kaskadzie wzrosła o kolejne 16 GWh rocznie.
Projektowana moc turbin Francisa wynosi 41 171 kW każda, prędkość obrotowa turbiny 428,6 obr./min, moc generatora 46 MVA, a napięcie generatora 10,5 kV. Obok elektrowni naziemnej znajduje się rozdzielnia zewnętrzna z dwoma głównymi transformatorami blokowymi o mocy znamionowej 50 MVA i przekładnią napięciową 10,5/240 kV. Elektrownia pracuje zarówno w trybie zdalnego sterowania z dyspozytorni regionalnej południowej, jak i automatycznie w trybie sterowania lokalnego.
