Oggi, il Kirghizistan è uno dei tre principali produttori ed esportatori di elettricità tra i paesi della CSI, ma non è sempre stato così. Fino al 1917 sul territorio del paese operavano solo 5 minuscole stazioni di carbone e diesel, sufficienti solo per l'illuminazione stradale, nel 1940 apparvero diverse centrali idroelettriche, ma non erano sufficienti. Tutto è cambiato nel 1975, quando è stato commissionato l'HPP Toktogul.
Posizione della centrale elettrica
Per coprire il fabbisogno di elettricità della repubblica, si decise di costruire la centrale idroelettrica di Toktogul sul fiume Naryn in Kirghizistan, iniziata nel 1962. Il luogo per la costruzione della stazione era una stretta gola con una profondità di 1.500 metri nelle montagne del Tien Shan centrale all'uscita del fiume Naryn dalla valle di Ketmen-Tyube, con una pendenza di 65 - 70 °. Le strutture della futura centrale sono state sviluppate tenendo conto della maggiore sismicità dell'area.
Tecnologia per l'edilizia
La complessità delle condizioni in cui avrebbe dovuto condurrela costruzione richiedeva soluzioni ingegneristiche non standard. Qui, per la prima volta, è stata applicata la tecnologia della posa strato per strato del calcestruzzo su grandi superfici utilizzando trattori elettrici di progettazione speciale. Il metodo di cementazione senza gru, implementato durante la costruzione della diga Toktogul HPP, ha permesso di ridurre significativamente i costi, ridurre i tempi di lavoro e aumentare la produttività del lavoro. Questa tecnica di costruzione di strutture in cemento armato su larga scala divenne nota come metodo Toktogul.
Diga e centrale elettrica
Il risultato di incredibili sforzi è stata una diga alta 215 metri e lunga 292,5 metri, composta da una parte centrale e sei sezioni costiere. L'intero volume di calcestruzzo posato nella struttura è di 3,2 milioni di metri cubi. Oggi più di duemila dispositivi monitorano lo stato della diga. Le dimensioni impressionanti della diga e la complessità del suo design possono essere comprese anche dalla foto dell'HPP Toktogul.
L'edificio della centrale stessa con quattro unità idrauliche disposte su due file è adiacente alla diga dal lato a valle. Le turbine radiali-assiali dell'impianto azionano idrogenatori con una capacità totale di 1.200.000 kW. L'alimentazione è fornita da quattro trasformatori step-up collegati a generatori, posti in apposite camere a livello della sala macchine.
Acquedotto Toktogul
Oltre alla diga e all'edificio della centrale elettrica, il complesso idroelettrico di Toktogul comprende condotti dell'acqua delle turbine, un serbatoio, un quadro, due profondi e unosfioratore di superficie.
L'acqua alle turbine dell'HPP Toktogul arriva attraverso quattro condotti situati nel segmento centrale della diga e aventi un diametro di 7,5 metri. Lo sfioratore di emergenza è realizzato mediante uno scarico superficiale con una capacità di 900 metri cubi al secondo, e sfioratori profondi con un diametro di 30 metri, sormontati da apposite saracinesche.
Il quadro aperto del complesso idroelettrico di Toktogul è costruito secondo uno schema quadrangolare. Le caratteristiche del terreno, l'aumento del pericolo di frane, la mancanza di terreno pianeggiante e l'ampiezza della gola hanno fatto sì che questa parte del complesso idroelettrico si trovasse a 3,5 chilometri dalla centrale, nella valle del fiume Kara-Suu.
Serbatoio di Toktogul
Circondato da maestose montagne, il bacino idrico della centrale idroelettrica di Toktogul si trova nella valle di Ketmen-Tyube ed è il più grande dell'Asia centrale. Le dimensioni di questo corpo idrico sono impressionanti: ha una lunghezza di 65 chilometri e in alcuni punti la profondità raggiunge i 120 metri. La superficie del bacino è di circa 285 chilometri quadrati, il volume dell'acqua è di 195 miliardi di metri cubi. Il suo riempimento iniziò nel 1973 e terminò solo quando fu lanciata la centrale elettrica.
Misterioso incidente
I primi problemi di usura sono emersi nel febbraio 2008, quando il personale in servizio dell'impianto ha fermato una delle unità dopo aver notato un livello elevato di olio nel cuscinetto della turbina a causa di tubi incrinati.radiatori dell'olio.
Il 27 dicembre 2012 in Kirghizistan è stata dichiarata una modalità di consumo energetico limitato. Il motivo era una situazione di emergenza presso l'HPP di Toktogul. L'incidente è avvenuto presso l'unità idroelettrica n. 4. Come riferito in seguito dagli esperti, si è scoperto che il sigillo del labirinto nella ruota del generatore era stato strappato, impedendo all'acqua di entrare sotto il coperchio della turbina, a causa della quale si era formata una pressione eccessiva, che ha disabilitato il meccanismi. Nonostante le prime affermazioni sull'insignificanza dell'incidente, si è poi affermato che i problemi prontamente individuati hanno permesso di evitare un grave incidente simile a quello accaduto all'HPP Sayano-Shushenskaya.
Incidenti 2015-2016
Gli eventi del 2012 non sono stati gli unici di una serie di disastri all'HPP Toktogul. Durante l'ultima settimana di dicembre 2015 si sono verificate due emergenze presso la centrale. Il 23 dicembre si è rotto il trasformatore dell'unità idroelettrica n. 2 e il 28 dicembre, a causa del deterioramento delle linee in cavo, è fuoriuscita olio dai cavi dell' alta tensione. Di conseguenza, la produzione di energia è stata dimezzata - a 600 MW. Un anno dopo, il 15 dicembre 2016, si è verificato di nuovo un incidente all'HPP di Toktogul. Gli ingegneri elettrici hanno nuovamente deluso l'unità idroelettrica n. 2 - le sue apparecchiature ausiliarie si sono guastate.
Problemi tecnici regolari alla centrale elettrica hanno spinto il governo del Kirghizistan a decidere di avviare la ricostruzione e l'ammodernamento della più grande centrale idroelettrica del paese. Si prevede che dopo il completamento dei lavori, la capacità dell'HPP Toktogul aumenterà di 240 MW e la durata totalela vita utile aumenterà di 35-40 anni. La ricostruzione viene effettuata con il coinvolgimento di specialisti stranieri, i costi previsti supereranno i 400 milioni di dollari.
