Корреспондент Tengrinews.kz сумел попасть на гидроэлектростанцию, чтобы увидеть, как она работает; узнал, сколько электричества вырабатывает; почему её сотрудники занимаются разведением рыбы в Капшагайском водохранилище и другие интересные факты. 

Строительство ГЭС на реке Или обосновал ещё в 1942 году казахский учёный-энергетик Шафик Чокин, поэтому станция носит именно его имя. Строительство объекта началось в 1965 году. Основные сооружения гидроузла начали воздвигаться в 1966 году, а реку Или перекрыли уже осенью 1969 года. Первый гидроагрегат станции запустили в конце 1970 года, последний — спустя год. В 1980 году ГЭС полностью ввели в эксплуатацию.

С тех пор Капшагайская ГЭС имени Шафика Чокина работает уже 56 лет. Её бесперебойную работу обеспечивают четыре гидроагрегата с общей установленной мощностью в 364 МВт. Для сравнения: установленная мощность Каскада ГЭС на Большой Алматинке составляет порядка 43,7 МВт. А если сравнивать с угольной станцией, то в нынешнем виде до перевода на газ установленная мощность алматинской ТЭЦ-2 ― 510 МВт.

Не курорт, а серьёзный объект                    

Заезд на Капшагайскую ГЭС находится прямо за мостом через водохранилище, если ехать по трассе Алматы-Усть-Каменогорск. Однако с дороги вам не удастся увидеть основные корпуса станции. Во-первых, их скрывает высокий забор. Во-вторых, станция расположена в низовье лощины, образовавшейся после возведения двух плотин.

ГЭС считается объектом стратегической важности, поэтому очень серьезно охраняется. Без специального пропуска вас сюда ни за что не пропустят.

Ещё 60 лет назад река Или протекала здесь свободно, не было ни плотин, ни водохранилища. Сейчас станция и всё, находящееся здесь ― один из уникальных образцов гидроэнергетики.

Капшагайская ГЭС входит в состав АО "Алматинские электрические станции" (АлЭС). Владелец 100 процентов акций "АлЭС" — АО "Самрук-Энерго".

Работу ГЭС ежедневно обеспечивают порядка 90-100 человек, при общей численности штата в 142 человека.

Здесь нас встречает директор станции Алибек Тастанбеков. Он находится на этом посту с 2024 года. Разговор сразу заходит о том, насколько серьёзный объект мы сейчас посещаем.

— В нашей работе есть свои риски. У нас есть плотина. В моем кабинете мы находимся на отметке 449 метров. Сегодняшний уровень воды в Капшагайском водохранилище — 477-478 метров, то есть сейчас за плотиной вода стоит на 28-29 метров выше нас. Если плотина даст слабину, то этот объем воды мы остановить не сможем. А такие ситуации бывают. Например, ситуация на Саяно-Шушенской ГЭС на реке Енисей в России в 2009 году. Погибли 75 человек. Те, кто были ближе к улице, успели среагировать. Все, кто были на технических этажах, они не успели. Их затопило и многие утонули, ― рассказывает Тастанбеков.

Нам объясняют, что если на ТЭЦ происходит аварийная ситуация, то сотрудники могут минимизировать последствия, остановив то или иное оборудование. Но когда работаешь с большим потоком воды, ситуация иная. Но нас сразу же успокаивают, что все плотины на объекте оснащены специальными датчиками и постоянно находятся под наблюдением местных специалистов. Поэтому переживать не о чем.

Ещё один уникальный элемент Капшагайской ГЭС ― скальный останец, который соединяет две плотины. В нём проходят четыре водовода длинной больше 100 метров и диаметром в 8 метров.

— По высоте это примерно два с половиной этажа. Эти водоводы прорубались прямо через скалу, взрывались. Всё это началось в 1965 году. На каждый наш гидроагрегат идёт отдельный водовод, ― говорит Алибек Тастанбеков.

Справка: Скальный останец — это отдельно стоящая скала, сохранившаяся после длительного разрушения окружающих горных пород под воздействием ветра, воды, перепадов температур или технических процессов.

По сути скальный останец ― это естественный природный элемент. От этого он требует особого контроля и ухода за собой, так как скальные породы могут разрушаться из-за внешнего воздействия.

— У нас есть осадки, природное воздействие на него. Поэтому мы проводим работы по его укреплению бетоном, заполняем пустоты. Также у нас есть датчики, есть специальные точки по расходу воды. Мы мониторим ту воду, что просачивается через скалу, ― разъясняет директор ГЭС.

Справка. Длина русловой платины, через которую проходит трасса Алматы — Усть-Каменогорск, составляет 470 метров, высота — 50 метров. Длина логовой платины — 370 метров, а высота — 56 метров. В свою очередь скальный останец в длину 460 метров. В ходе строительства станции была произведена выемка 4,649 миллиона кубических метров грунтов и скальных пород, насыпь 2,796 миллиона кубических метров и намыв 2,44 миллиона кубических метров мягких грунтов, уложено 229 тысяч кубических метров бетона и железобетона.

Вода

Самый важный фактор, от которого зависит гидроэлектростанция, — это вода. Наполняемость Капшагайского водохранилища напрямую влияет на то, сколько электроэнергии выработает ГЭС. Руководство станции не может самостоятельно решать, сколько воды пропустить через свои гидроагрегаты. Эти вопросы курирует Балхаш-Алакольская Бассейновая инспекция, так же как и на Каскаде ГЭС.

— В начале года нам выдаётся график использования воды. Но всегда этот вопрос может корректироваться, так как присутствует пометка "до особого распоряжения". Поэтому иногда нам могут приходить уточненные данные, мол "с такой-то даты попуск воды разрешён в таких объёмах", ― объясняет нам Алибек Тастанбеков.

По проекту максимальный уровень воды в Капшагайском водохранилище должен был быть на отметке 485 метров. С начала эксплуатации уровень водохранилища так и не наполнялся до этой отметки. Поэтому верхнюю планку снизили до 479 метров. За счет того, что наполняемости не было, станция так и не вышла на проектный напор.

— В 1993 году произвели перемаркировку турбин со снижением мощности до 91 МВт на одну турбину. Так, установленную мощность станции снизили с 434 МВт до 364 МВт. Ничего не поменялось, это было сделано расчетным путём, ― рассказывает директор ГЭС.

Сегодняшний Конаев уже разросся так, что если поднимать уровень воды в водохранилище, то прибрежная часть города может оказаться под водой. Однако из-за дефицита воды в регионе сейчас и вовсе не приходится говорить о том, что верхняя планка может быть поднята выше отметки в 479 метров.

— Станция никогда не загружена на 100 процентов, это может происходить очень редко. Всё зависит от напора воды. Всегда обращаем внимание на уровень воды. Происходит это из-за того, что этой водой питается город Конаев, она у них как техническая, так и питьевая. Водохранилище строилось не только для ГЭС, расчёт шел ещё и на полив всех этих районов. Поэтому тут есть порядка 6-7 насосных станций, которые качают воду и для города, и для полива. А ниже по течению у нас также есть сельское хозяйство. Река Или также впадает в Балхаш, ― Алибек Тастанбеков перечисляет все факторы, которые влияют на ГЭС.

В день съемки расход воды на ГЭС составил 600 кубометров в секунду, а часовая нагрузка ― 175 МВт. Для пропуска таких объемов воды были задействованы два гидроагрегата из четырёх, один из них находился в резерве, и ещё один, вне резерва, для технического обслуживания системы возбуждения.

— Гидроагрегаты могут работать с минимальной нагрузкой в 40 МВт. Всё, что ниже — начинается не совсем правильная, ненадёжная работа. Идёт повышенный износ оборудования, который может привести к неблагоприятным последствиям. Но в случае критических нештатных ситуаций мы можем закрыть подачу воды на агрегаты. На водоприёмниках у нас есть быстро падающие щиты (БПЩ). Они полностью закрывают подачу воды в водовод по нажатию кнопки. А чуть ниже самой станции есть два аварийных холостых водосброса, ― говорит директор.

Электричество

Средняя ежегодная выработка электроэнергии на Капшагайской ГЭС ― один миллиард кВт⋅ч. За 56 лет работы станция выработала около 60 миллиардов кВт⋅ч. Сейчас электричество с объекта направляется в алматинскую энергосистему.

— В этом году приточность маленькая, верхнюю отметку мы так и не набрали. Мы думаем, что в этом году мы выработаем порядка 800 миллионов кВт⋅ч, ― объясняет Алибек Тастанбеков.

Для обычного человека эти цифры мало о чём говорят, поэтому просим объяснить на пальцах, сколько квартир можно запитать от вырабатываемой здесь электроэнергии.

— Одна квартира потребляет порядка 350 кВт⋅ч в месяц. В среднем мы вырабатываем миллиард кВт⋅ч. Мы 350 кВт⋅ч умножаем на 12 месяцев. И делим это на 1 миллиард. Получается, что около 240 тысяч квартир мы можем обеспечивать электроэнергией. Например, в Конаеве население чуть более 65 тысяч. И это население, а не количество квартир. Если всю нашу электроэнергию направить, то мы можем четверть Алматы обеспечивать. Понятно, что мы говорим только про жилой массив. Этой электроэнергии было достаточно как для Талдыкоргана, так и для Капшагая — этого хватало с лихвой. Но основная задача всегда была направлять дешевую энергию для растущего города Алматы", — разъясняет Тастанбеков.

Справка. За первую половину 2026 года выработка электроэнергии по всему Казахстану составила 63,4 миллиарда кВт⋅ч. При этом выработка электроэнергии объектами возобновляемой энергетики выросла на 21,2 процента и составила 5,1 миллиарда кВт⋅ч. Суммарно по прогнозам на 2026 год планируют выработать 126,5 миллиарда кВт⋅ч. Как отчитались в Министерстве энергетики, для снижения дефицита электроэнергии в текущем году планируется ввести порядка 2,66 ГВт энергетических мощностей. В том числе речь идёт и о проектах по модернизации Алматинских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3.

Все четыре гидроагрегата на станции работают с момента их запуска. Они проходят регулярное обслуживание и ремонты, но ещё ни разу не заменялись. При этом на станции смогли оцифровать все приходящие с них данные, установив современные датчики. В планах руководства также есть и полная модернизация ГЭС.

— В планах у нас есть и модернизация, и замена рабочих колёс, и генераторов. По проекту у нас заложены 434 мегаватта, но из-за уровня водохранилища мы не можем вырабатывать их. С учетом сегодняшних реалий мы хотим вернуться к этим цифрам с помощью более современного оборудования. Также в перспективе есть строительство в 20 километрах ниже по течению контрегулирующей Кербулакской гидроэлетростанции, ― говорит Алибек Тастанбеков.

Ещё одна проблема, которую пытаются решать на ГЭС, — это дефицит кадров. Около 55-60 процентов сотрудников станции уже в возрасте, а молодое поколение энергетиков сюда на работу не спешит. Оказывается, в казахстанских высших учебных заведениях вообще отсутствует специальность "гидроэнергетика".

— Казахстанских гидроэнергетиков сейчас учат в России. У нас нет такой специальности в учебных заведениях. Мы этот вопрос поднимали перед нашими вузами и университетами, так как у нас есть и малая гидроэнергетика, и большая. Также мы напрямую взаимодействуем с управлением образования Алматинской области, ― делится директор Капшагайской ГЭС.

Не так давно Алибек Тастанбеков попросил чиновников дать ему контакты ребят из Конаева и ближайших посёлков, которые через год или два будут заканчивать средне-специальные заведения по профессии "Энергетика".

— Этим людям, по крайней мере, уже понятно, что такое электричество и как с ним работать. Мне дали список из 12 человек на 3-4 курсах, у них как раз в следующем году уже должна была быть производственная практика. Так вот, из этих 12 все сказали, что им неинтересно из-за того, что зарплата маленькая, а также большая удаленность от города. Никто не захотел, ― сетует Тастанбеков.

Однако на ГЭС стараются не опускать руки и продолжают искать новых сотрудников. В прошлом году здесь удалось взять на работу троих учеников из энергетического института, а в этом году ещё двоих.  

Как работает ГЭС 

Далее мы знакомимся с главным инженером Капшагайской ГЭС Максимом Мамыриным, который проводит нам небольшую экскурсию по гидроэлектростанции и рассказывает о том, как здесь всё устроено. Максим Мамырин работает на станции с 2002 года и является представителем целой династии гидроэнергетиков. 

Основной принцип работы ГЭС на первый взгляд достаточно простой и понятный: энергия от падения потока воды перерабатывается в электрическую энергию. Турбины раскручиваются за счёт воды и приводят в действие генераторы, которые вырабатывают электричество.

Главный инженер показывает нам верхнюю часть гидроагрегатов ― это так называемые маслоприёмники.

Справка. Маслоприемник на гидроагрегате (гидротурбине) — это специальное устройство, предназначенное для непрерывной подачи масла под давлением от неподвижных трубопроводов к вращающимся или движущимся узлам. Чаще всего он используется в системах регулирования для передачи масла к сервомотору рабочего колеса турбины.

Сами же гидроагрегаты уходят на 20 метров в глубину под нами. Почти 6 этажей, если считать по 3 метра.

— Электрическая часть агрегата: статор и ротор. Потом идёт вал турбины, рабочее колесо. Рабочее колесо сделано в форме "вентилятора". После водовода идёт спиральная камера в форме улитки. Чтобы не было гидроудара ― вода закручивается. Потом идёт направляющий аппарат в форме беличьей клетки, рёбра в нём сворачиваются и разворачиваются – можно полностью перекрыть, можно открыть. Направляющий аппарат открывается, и поток воды под давлением начинает раскручивать рабочее колесо, ― объясняет Максим Мамырин.

Чтобы понимать размеры этой техники, стоит обратить внимание на её вес. Например, только один ротор весит более 400 тонн. На случай ремонта у потолка в этом зале установлены два крана, каждый из которых может поднимать вес до 250 тонн.

У каждого гидроагрегата есть свои щиты управления. Это шкафы внушительных размеров, наполненные различными реле, ключами и датчиками.

— Например, есть система теплового контроля ― с датчиков приходит информация о температуре. Также приборы показывают, какой ток, какая нагрузка и тому подобное. Здесь же есть ключ запуска гидроагрегата. Его можно запустить не только с главного пульта, но и отсюда. Обычно после ремонта мы так и делаем, пробный пуск происходит отсюда, ― рассказывает Максим Мамырин.

Пока мы ходим рядом с агрегатами, по полу ощущается небольшая вибрация. Она вызваны тем, что вода падает под давлением и раскручивает лопасти рабочих колёс турбин.

Далее нас проводят в главный щит управления ― сердце всей станции. Именно отсюда ведется управление всеми гидроагрегатами. Здесь практически всё так же, как было в 70-х годах. Разве что появились мониторы и современные датчики, которые теперь оцифровывают всю поступающую информацию с агрегатов и выводят данные на компьютеры.

Выходя на улицу, мы видим четыре больших силовых трансформатора. Они повышают напряжение до 220 кВ и передают на открытое распределительное устройство (ОРУ-220 кВ). С него две линии уходят в сторону Алматы и две линии в сторону Талдыкоргана.

Тут же мы можем наблюдать, с какой силой вода вырывается после отработки на гидроагрегатах. Это хорошо отображают образующиеся волны, на которых пытаются дрейфовать настоящие бакланы.

Наверху

Мы садимся в автобус и едем почти на самый верх скального останца, чтобы увидеть, как работает водоприёмник.

По пути нам также рассказывают о том, как устроены холостые водосбросы.

— Чтобы вода прошла, не раскручивая агрегат, для этого у нас есть холостые водосбросы. Это на случай паводков, если много воды. Но мы ими не пользуемся, так как у нас всегда воды меньше. Просто так пускать воду смысла нет, особенно в нынешних условиях. На ней лучше заработать, ― рассуждает Максим Мамырин.

Пока едем до водоприёмника, встречаем ещё больше местных бакланов. Они оккупировали буквально всю логовую плотину и несколько карагачей напротив неё.

Бакланов так много, что из-за процессов их жизнедеятельности деревья поменяли свой цвет с зелёного на белый. Наверняка, многие казахстанские бёрдвотчеры позавидовали бы такому обилию этих прекрасных птиц. 

На каждом из четырех водоводов стоят сороудерживающие решётки. Они предохраняют гидроагрегаты от приносимого течением мусора.

— Если это мелкий мусор, то это не так критично. Его собирают наши сотрудники, подплывая на лодке. Если крупный мусор, то есть специальный грейфер. Он цепляется краном, опускается вниз. Работает он как захватный механизм. Бывает, что и лодки прибивает, и катамараны. Если что-то ветром с баз отдыха срывает — все к нам приносит, ― говорит главный инженер ГЭС.

Грейфер. Фото: ©️ Tengrinews.kz / Никита Данилин

Если не убирать мусор, то срабатывает автоматика. Датчики подают сигнал, что происходит перепад воды на решетках, и в зависимости от того, как настроена автоматика, может произойти и остановка гидроагрегата. Поэтому сотрудники ГЭС вынуждены постоянно убирать мусор и вывозить его. 

Интересуемся, как обстоят дела с рыбой. Расплодившиеся здесь бакланы явно намекают на то, что рыбы должно быть много. В теории её может затягивать в водоприёмники.

— Мы стараемся сохранять рыбу. У нас есть рыбозащитное устройство, которое не позволяет рыбе проходить к водоприёмникам. Завод-изготовитель давал 74-76 процентов эффективность рыбозащиты, ― уточняет Максим Мамырин.

Что интересно, рыбозащитное устройство на Капшагайской ГЭС поставили одними из первых. Сейчас коллеги из Усть-Каменогорской ГЭС и Шульбинской ГЭС интересуются тем, как оно устроено. Помимо этого, ГЭС закупает услугу по зарыблению водохранилища. Ежегодно в воду запускается около 3 000 мальков разных видов рыбы.

Так выглядит работа Капшагайской ГЭС со всеми её нюансами. Благодаря ей Алматинская энергосистема обеспечивается относительно дешёвой и чистой электроэнергией. Ранее мы уже рассказывали о том, как работает Каскад ГЭС на реке Большая Алматинка, и выяснили, что важность таких объектов порой заключается не в выдаваемой мощности, а в возможности поддержать сложную систему в трудные моменты.

Также редакция писала, как устроена работа ТЭЦ-2, которая обеспечивает до 50 процентов электроэнергии в Алматы. Совсем скоро эту станцию должны перевести с угля на газ, что позволит снизить количество вредных выбросов в атмосферу.

Таким образом, мы видим, какую сложную систему из себя представляют энергетические объекты, поставляющие электричество в Алматы. Большинство из них построили ещё при Советском союзе, часть из них находится в процессе модернизации, другая часть ― в её ожидании, и это важный вопрос устойчивого развития города. Ведь надежная энергетика — это та инфраструктура, которую жители почти не замечают до тех пор, пока она работает без сбоев.

Как ледники делают электричество для Алматы и что может этому мешать

Дефицит газа? У кого Казахстан его покупает и кому продаёт

"Казахстан - Мекка для бёрдвотчеров". Наблюдение за птицами захватывает местных и привлекает туристов