Previous Entry Share Next Entry
Гидроэлектростанции Ниагарского водопада. Часть 1 – XIX век
saiga20k wrote in rushydro

13 мая 2011 года произошло знаменательное событие – была завершена проходка тоннеля к гидроэлектростанции Sir Adam Beck, использующей падение Ниагарского водопада. Это событие – хороший повод рассказать об уникальном гидроэнергетическом комплексе Ниагарского водопада, формировавшемся более ста лет. Поскольку информации очень много, я решил разбить ее на несколько частей. В этой речь пойдет об использовании гидропотенциала водопада в 19 веке.

Ниагарский водопад. Фото отсюда

Как известно, Ниагарский водопад расположен на реке Ниагара длиной 56 км, соединяющий озера Эри и Онтарио. Высота водопада составляет 53 метра, и учитывая среднегодовой расход воды Ниагары, составляющий 5900 м3/с (для сравнения – у Волги этот показатель составляет около 8000 м3/с) очевидно, что водопад обладает огромной энергетической мощью.

Первым использовать энергию Ниагарского водопада стал некто Daniel Joncairs, который еще в 1759 году сделал у водопада небольшой канал и установил водяное колесо, приводящее в действие лесопилку. В начале 19 века возникла идея прорыть довольно большой по тем временам деривационный канал шириной 11 метров и глубиной 2,4 метра, для того чтобы привести в действие мощные водяные колеса (о производстве электроэнергии тогда никто и не думал). Канал начали строить в 1860 году, а запустить в работу водяные колёса удалось в 1875 году; к этому моменту, успело обанкротится несколько занимавшихся проектом кампаний.


Гидроэнергетическая установка Шоеллкопфа в 1880 году

В 1877 году канал и само предприятие приобрел Якоб Шоеллкопф (Jacob Schoellkopf), успешный бизнесмен, которому удалось найти новых клиентов для гидравлической установки в лице нескольких заводов. Более того, в 1882 году он приспособил к одному из водяных колёс электрогенератор, питавший 16 осветительных ламп. Это была одна из первых (если не вообще первая) гидроэлектростанция в мире, она проработала до 1904 года. В 1895 году Шоеллкопф построил вторую гидроэлектростанцию (№2) вблизи первой, в 1904 году стала работать третья станция из двух очередей (№3А и 3В). В 1921 году было начато и в 1925 году закончено строительство еще одной ГЭС того же комплекса – №3С. В итоге, к 1925 году электростанции Шоеллкопфа на Ниагарском водопаде насчитывали 19 гидроагрегатов общей мощностью 335 МВт.


ГЭС Шоеллкопфа после ввода всех очередей

Увы, судьба старейших ГЭС США оказалась печальной. 7 июня 1956 года мощным оползнем, причиной которого судя по всему стали утечки воды из напорных водоводов ГЭС, большая часть станции (очереди №2, 3В и 3С) была разрушена. Погиб один из работавших на станции сотрудников, его тело было унесено в реку и обнаружено лишь спустя два месяца.


ГЭС, разрушенная оползнем. Поступление воды по каналу еще не перекрыто.


А здесь вид на разрушенную ГЭС после перекрытия воды

На подводящем канале отсутствовали затворы, вследствие чего окончательно перекрыть его с помощью специальной дамбы и остановить затопление остатков станции удалось лишь через две недели. Кстати, осушенным каналом очень заинтересовалась полиция, нашедшая на его дне массу интересного, в частности 6 пистолетов и револьверов – местные банды долгое время использовали канал как место избавления от улик. Станция была признана не подлежащей восстановлению и демонтирована, канал засыпан.


Место расположения ГЭС Шоеллкопфа в настоящее время. Как видим, мало что напоминает о том, что когда-то здесь крутились гидротурбины.

В 1892 году у Ниагарского водопада была построена (а в 1904 году – расширена установкой дополнительных трех турбин) еще одна небольшая гидроэлектростанция, предназначенная для энергоснабжения железной дороги. В 1932 году она была закрыта.

Первые электростанции на Ниагарском водопаде были очень маломощны и имели исключительно местное значение. Первой по-настоящему промышленной гидроэлектростанцией на водопаде, да и вообще в мире, стало другое сооружение.

В 1886 году инженер Томас Эвершед предложил построить на Ниагарском водопаде мощнейшую по тем временам ГЭС. В отличие от конструкции Шоеллкопфа, Эвершед предложил использовать для подвода воды не канал, а тоннель. Однако, Эвершед не смог привлечь финансирование под свой проект, кроме того, не были решены технические вопросы производства и передачи столь значительного количества электроэнергии. В то же время, проектом заинтересовались крупные финансовые воротили тех лет, такие как Джон Морган и Уильям Вандербильт. Была основана Энергетическая кампания Ниагарского водопада, председателем которой стал нью-йоркский финансист Эдвард Адамс.


ГЭС Адамса №1 (вытянутое злание слева от канала) и №2 (справа от канала)

Проект электростанции был по тем временам чрезвычайно амбициозен и представлял собой крупный прорыв в науке и технике. В частности, необходимо было решить принципиальную задачу передачи тока на значительные расстояния. В то время, использовался преимущественно постоянный ток невысокого напряжения, удобный для потребителя, но не позволявший дальние передачи электроэнергии. Появившийся несколько позднее переменный ток первоначально не получил столь же большого распространения, не в последнюю очередь благодаря усилиям апологета постоянного тока Томаса Эдисона. Возникшая ситуация получила название “война токов”. Электростанция на Ниагарском водопаде стала переломной точкой в этой войне – в 1893 году для выдачи мощности ГЭС было решено использовать переменный ток. После этого, постоянный ток в бытовых электросетях стал стремительно сдавать свои позиции, хотя небольшие разрозненные потребители постоянного тока оставались в США вплоть до начала 21 века. Лишь в ноябре 2007 года, с исчезновением последнего потребителя постоянного тока главный инженер компании «Консолидейтед Эдисон», перерезал символический кабель. Длившаяся более 100 лет “война токов” была завершена.


Машинный зал ГЭС Адамса

Строительство ГЭС началось в 1892 году. Основной сложностью стало строительство тоннеля длиной 2042 м подковообразного сечения (6х5 м), с обделкой из кирпича и дерева. Строительство тоннеля стоило жизни 28 рабочим, погибшим от различных несчастных случаев. Интересно, что сама ГЭС размещалась выше водопада, а тоннель был не подводящим, а отводящим. Вообще конструкция ГЭС была по современным понятиям довольно странной – турбины были расположены на дне глубокой шахты, а генераторы – в здании наверху, и все это соединялось длиннющими валами. Сейчас бы весь машзал не колеблясь загнали бы под землю, но тогда большие подземные сооружения строить опасались. В здании ГЭС были установлены гидроагрегаты общей мощностью 37 МВт.


Схема ГЭС Адамса

Гидроэлектростанция Ниагарского водопада №1 была открыта 25 августа 1895 года. Эту дату можно считать днем рождения не только гидроэнергетики, но и вообще электроэнергетики как таковой – впервые была построена мощная промышленная электростанция и питаемые ей сети переменного тока, т.е. фактически – первая энергосистема современного типа.


Спиральная камера


и турбина ГЭС Адамса

С 1901 по 1903 год рядом с первой была построена ГЭС №2 того же типа. В 1927 году электростанциям было присвоено имя Эдварда Адамса. Электростанции Адамса просуществовали до 1961 года, после чего были закрыты как устаревшие и изношенные. Исторические здания первых промышленных ГЭС американцы снесли, о чем сейчас очень жалеют. От родоначальников современной энергетики осталось лишь здание трансформаторной подстанции, объявленное в 1983 году памятником истории национального значения, да тоннель, выход из которого можно и сейчас увидеть между мостом Радуги и смотровой площадкой водопада на американской стороне.


  • 1
Спасибо, интересные ссылки, я их не видел.

Об этой станции я тоже планирую написать в следующей части. Фотки хорошие, перетащу.

Я в 2004 или в 2005 гоу смотрел фильм "Беззащитная планета. Ниагарский Водопад"
Там о нём и о том, что к нему привязано так красиво рассказали... Там показали 2 ГЭС, одна сдвоенная угловая, другая прямая. Показали дамбу выше водопада, которая регулирует расход воды. Показали подводящие каналы... Показали остатки ГЭС, которую построил Тесла. Интересно, что он такое построил...
А еще показали тоннель под водопад, мужика, который спрыгнул с водопада в бочке и гигантский водоворот ниже водопада...

Тесла имел отношение к ГЭС Адамса, поскольку работал с Вестингаузом, генераторы которого стояли на ГЭС, да и вообще много сделал для переменного тока. Когда в 1895 году лаборатория Теслы сгорела, Компания Ниагарского водопада выделила ему 100000$ на продолжение работ.

Спасибо за интересный материал!

  • 1
?

Log in