サヤノ・シュシェンスカヤダム

サヤノ・シュシェンスカヤダム
サヤノ・シュシェンスカヤダムはロシアにあります
サヤノ・シュシェンスカヤダム
サヤノ・シュシェンスカヤダム
ロシアのサヤノ・シュシェンスカヤダムの位置
地図
サヤノ・シュシェンスカヤダムのインタラクティブマップ
位置サヤノゴルスク、ハカス、ロシア
座標北緯52度49分33秒 東経91度22分13秒 / 北緯52.82583度、東経91.37028度 / 52.82583; 91.37028
建設が始まった1963
開業日1978～1985年
オペレーターラスハイドロ
ダムと放水路
ダムの種類アーチ重力式ダム
押収物エニセイ川
身長242メートル（794フィート）
長さ1,066メートル（3,497フィート）
幅（山）25メートル（82フィート）
幅（ベース）105.7メートル（347フィート）
放水路容量13,600 m 3 /秒 (480,000 立方フィート/秒)
貯水池
作成するサヤノ・シュシェンスコエ貯水池
総容量31.3 km 3 (7.5 mi 3 )
表面積621 km 2 (240 mi 2 )
発電所
タイプ従来の
油圧ヘッド194メートル（636フィート）
タービン10 × 640 MW
設備容量6,400MW​
年間発電量23.5 TWh

サヤノ・シュシェンスカヤダム（ロシア語：Саяно-Шушенская гидроэлектроста́нция、サヤノ・シュシェンスカヤ水力発電所）は、ロシア・ハカス地方サヤノゴルスク近郊のエニセイ川沿いに位置する。ロシア最大の水力発電所であり、平均発電量では世界第12位の水力発電所である。発電所の正式名称であるOJSC [Open Joint-Stock Society] PS Neporozhny Sayano-Sushenskaya HPP [hydro power plant]は、ソ連時代のエネルギー電化大臣ピョートル・ネポロジニーに由来する。[ 1 ] 2009年時点での発電所長はヴァレリー・キヤリであった。[ 2 ]

説明

サヤノ・シュシェンスカヤダムの発電機室。

この発電所はルスギドロ社によって運営されている。[ 3 ] 2009年時点ではロシア最大の発電所であり、平均発電量では世界第6位の水力発電所である。ルスギドロ社の発電能力の4分の1以上を供給している。[ 4 ] [ 5 ] この発電所では、レニングラーツキー・メタリチェスキー・ザヴォード社で製造されたРО-230/833-0-677型水力タービン10基[ 6 ]が稼働しており、各タービンの容量は640MW、落差は194メートル（636フィート）である。[ 7 ]発電所の総設備容量は6,400MWで、年間平均生産量は23.5TWhで、20​​21年には29.4TWhでピークに達した。[ 8 ]

発電所の建設物には、ダム、ダム付近の発電所建屋、建設中の余水吐きがある。重力式アーチダムの高さは242メートル（794フィート）。堤頂長は1,066メートル（3,497フィート）、堤幅は25メートル（82フィート）、底幅は105.7メートル（347フィート）、最大落差は220メートル（720フィート）である。ダムは、長さ246.1メートル（807フィート）の左岸の固形ダム、長さ331.8メートル（1,089フィート）の発電ダム、長さ189.6メートル（622フィート）の余水吐きダム、長さ298.5メートル（979フィート）の右岸の固形ダムで構成される。[ 9 ]ロシアに2つしかない重力式アーチダムのうち、断然大きい方である。ダムの水圧は約3000万トンで、そのうち60％はダムの自重で中和され、40％は堤防上の岩に運ばれる[ 10 ]。

このダムは、リヒタースケールで最大8の地震に「安全」に耐えられるように建設されており、この種のダムとしては最も強固な構造物としてギネス世界記録に登録されている。 [ 11 ]

このダムはサヤノ・シュシェンスコエ貯水池を支えており、総容量は 31.34 km 3、有効容量は 15.34 km 3、表面積は 621 km 2 (240 平方マイル) です。

経済的価値

この発電所は、ロシア統一エネルギーシステムにおけるピーク消費量に最も大きく貢献しています。発電された電力の70%以上が、シベリアにあるルサール社の4つの製錬所に供給されています。 [ 12 ]

豪雨の年には、高圧送電線の容量不足により約1,600～2,000GWhの電力が失われ、一部の水はタービンを迂回します。これを防ぐため、2006年12月15日に新しいアルミニウム工場が稼働を開始しました。

歴史

サヤノ・シュシェンスカヤダムの建設、1978年

発電所を建設する決定は1960年に下された。1961年11月4日、地質学者が現地に到着し、正確な場所が選定された。[ 13 ]建設は1963年に開始され、最初のタービンは1978年12月18日にオンラインになった。発電所は1985年12月に全面的に稼働した。1987年と1991年に部分的に再建された。[ 4 ]発電所は、ハイドロプロジェクト( Гидропроект、Gidroproyekt ) 研究所のレニングラード(現在のサンクトペテルブルク) 支部であるLenhydroprojectによって設計された。

ソ連崩壊後、1993年に発電所は民営化され、RAO UESが主要株主となった。2003年4月、ハカス共和国政府は、アレクセイ・レベド知事の主導の下、取引の無効化を求めて訴訟を起こした。[ 14 ] 2004年4月、東シベリア仲裁裁判所は取引を無効と判断したが、最高仲裁裁判所はこれを覆した。[ 15 ]

2009年8月17日の事故後、発電所は閉鎖されました。その後、一部の古いタービンは一時的に再稼働しましたが、現在はすべて、より効率的な最新設備に順次交換されています。2014年11月現在、全10基の発電機が稼働しています。[ 16 ]

安定性の懸念

1998年、ロシア非常事態省は「ダム建設が危険なほど変更された」ため、ダム壁は毎年春に発生する洪水による水圧の増大に耐えられない可能性があると主張した。[ 17 ] [ 18 ]ダムの基盤が脆弱化しているため、3000万トンの水圧は当初の設計通り、岸壁の岩盤に40%、ダムの自重に60%の割合で分散されない。ダムはこのような圧力分散に耐えられるように建設されていないため、水圧の大部分、そしておそらくダムの自重の一部も岸壁の岩盤に伝わっている。

ダムコンクリートを通じた水の濾過量の増加にも問題がありました。1993年、フランスの企業「ソレタンシュ・バシー」がダム構造物に樹脂を含浸させたところ、濾過量が減少して状況は大幅に改善しました。その後、ロシアの企業によって樹脂含浸処理が繰り返されました。

1996年にダム貯水池側の344メートルから388メートルの地点のコンクリートが補修された[ 19 ]。同時に、ダムの下の土壌と側面を支える土壌に浸透処理を施し、水の濾過能力を低下させた[ 19 ] 。

2004年、BBCモニタリングはロシアのテレビニュースを引用し、ダム運営者は春の洪水の圧力を緩和するために追加の取水壁を建設せざるを得なかったと報じた。[ 20 ]

2009年9月8日、ロシア連邦会計検査院は、発電所が2007年に監査を受け、全技術設備の85%を交換する必要があると発表しました。政府と検察総長に公式通知が送付されました。[ 21 ]

2009年9月11日、ラスハイドロ社はダムの状況について発表を行い、ダムには10本の縦坑道に約11,000個のセンサーが設置されており、すべてのダム区間が常時監視されているため、ダムは危険ではないと述べた。[ 22 ] ラスハイドロ社によると、ダムの変位は季節的に可逆的なものと不可逆的なものの両方がある。近年、この動きは減少している。最大変位（141.5ミリメートル（5.57インチ））は2006年にダム中央区間33で記録されたが、これは許容最大値145.5ミリメートル（5.73インチ）を下回っていた。 RusHydro社によると、アンカー脚と機械室の間の変位範囲は2.3ミリメートル（0.091インチ）を超えず、これは両者の幅（50ミリメートル（2.0インチ））よりも小さいため、ダムが機械室を圧倒することはない。また、RusHydro社によると、ダムは実際の力の2.4倍の力を想定して建設されている。放水路は最大流量13,600 m³/sで建設されているが、実際の流出量は最大7,000～7,500 m³/sに達する可能性があり、それ以上の流量になるとダム下流の村々が浸水する可能性がある。[ 22 ]

投機

サヤノ・シュシェンスカヤダムにはチェリョームシュキの町と接続する路面電車が走っている。

ラスハイドロの公式評価は、反対派から過度に楽観的であるとみなされた。上流に主要な洪水制御施設を持たないこのダムは、春の洪水の直撃を最も受けなければならない。冬場の積雪と雪解けの遅れにより、2010年6月第1週の春の洪水流入量は例年の約2倍に達した（6月5日に9,700 m 3 /sでピークに達し、 6月第2週と第3週を通して約7,000 m 3 /sで推移すると予想された）。 [ 23 ] [ 24 ] 2009年8月の事故により、10基のタービンのうち2基しか稼働できず、送水量はわずか690 m 3 /sであった。[ 25 ]その結果、貯水池に流入する水の大部分は、1985年と1988年の春の洪水によって既に甚大な被害を受けていた設計不良の余水路から排水されなければならない。6月8日の時点で、余水路からの排水量はおよそ5,000 m3 /sであった。 [ 26 ]余水路の排水量を7,000～7,500 m3 /sに増やすことは可能だが、そのような操作は以前は構造物に対して安全ではないとみなされており、[ 27 ]貯水池に水が貯まり続ける一方で、既に弱っているダムの基礎のさらなる浸食を引き起こす可能性がある。被害は、落水井戸への直接的な衝突（コンクリートスラブのライニングが破壊されると、ダムの岩盤支持が露出して浸食される）と、滝によって生じる激しい振動によって発生するが、鉄筋のないコンクリートダムは長期間の耐震性を想定して設計されていない。[ 28 ]現在までにバイパス放水路は1区間のみが完成しており、2,000m3/sの水を流すことができるのみであった。 [ 29 ]つまり、2009年の冬にダムに大量の氷が堆積したことにより、おそらく既に摩耗して破損している主放水路は、修理が可能になるまでしばらく運用を継続する必要がある。

この状況を受けて、地元住民の一部は、ダムが決壊した場合、壊滅的な被害をもたらすことから、貯水池の水量制御による排水とダムの解体を求める請願を行っている。決壊箇所付近で高さ50～200メートル、最大時速200キロメートルに達する洪水の波は、下流のマインスカヤ水力発電所を数分のうちに破壊するだろう。近隣のサヤノゴルスク市は30分以内に浸水し、アバカン市やミヌシンスク市（合わせて20万人以上）を含む人口密集地域は40分～数時間以内に浸水するだろう。さらに下流のクラスノヤルスカヤ水力発電所に到達した後、洪水の波は貯水池の水位を約10メートル上昇させ、ダムを越えて氾濫し、発電所の機械を破壊するだろう。このダムも決壊した場合（このシナリオではその可能性が存在する）、発生した大量の水がクラスノヤルスク市とその郊外を押し流し、100万人以上の住民が溺死するか避難を余儀なくされる可能性がある。[ 28 ] [ 30 ] [ 31 ]

事故

1979年の事故

1979年5月23日、湧水が機械室に流入し、稼働中の最初のタービンユニットが浸水しました。タービンは1979年7月4日に再稼働しました。ダムはまだ完成していませんでした。[ 32 ]

1985年の事故

春の強力な洪水により、コンクリート製の放水路底板の80％が破壊され、厚さ50ミリメートル（2.0インチ）のアンカーボルトが引き裂かれ、岩盤に7メートルの深さまで刻み込まれました。[ 13 ]

1988年の事故

春の激しい洪水により放水路が破壊され、将来の作業可能距離が5メートル減少しました。[ 13 ]

2009年の事故

2007 年のサヤノ・シュシェンスカヤ水力発電所。

2009年8月17日午前8時13分、水力発電所で壊滅的な事故が発生し、機関室とタービン室が浸水し、711MVA発電機2台が短絡により水中で爆発しました。その他の機械も何らかの損傷を受け、最終的に回収できたのは4台のみで、残りの6台は交換が必要でした。[ 5 ] [ 33 ] [ 34 ] 2009年9月10日現在、妊婦1名を含む75名の死亡が確認され、災害発生から40日が経過した現在も1名が行方不明となっています。[ 35 ]

事故後、発電所からの発電は完全に停止し、住宅地の停電は他の工場からの電力供給によって緩和された。サヤノゴルスクとハカス共和国のアルミニウム製錬所は、代替電源による電力供給が再開される前に、電力網から完全に遮断された。[ 4 ] [ 5 ]ロシアは、長期的には電力不足により最大50万トンのアルミニウム生産量が失われる可能性があると警告し、失われた発電能力を補うためにボグチャンスカヤ水力発電所 の建設を加速するよう求めた。[ 12 ]

この事故により、少なくとも40トンの変圧器油が流出し、エニセイ島の下流80km（50マイル）以上に広がった。[ 33 ]

発電所は2010年2月24日に稼働を再開し、修理は2014年11月に完了した。[ 4 ]ロシアのセルゲイ・シュマトコエネルギー大臣 によると、エンジン室の再建だけでも12億ドルの費用がかかるという。[ 12 ]

ダムの下請け業者であるギドロエレクトロレモントの主任会計担当者が、ルスギドロがダムの修理のために割り当てた資金2400万ルーブルを横領したとしてハカス共和国警察に告発された。 [ 36 ]

公式報告書の概要

駅の建設とタービン2の組み立て。

2009年10月3日、サヤノ・シュシェンスカヤ発電所事故に関する公式報告書が公表されました。報告書は、事故の主な原因は2号タービンの振動であり、この振動がカバーを含むタービン架台の疲労損傷につながったと述べています。報告書によると、事故発生時、タービンカバーを固定していた少なくとも6本のボルトのナットが欠損していたことが判明しました。事故後、発見された49本のボルトが調査され、41本に疲労亀裂が見られました。8本のボルトでは、疲労損傷面積が総断面積の90%を超えていました。

事故当日、2号タービンは発電所の出力調整器として機能していました。午前8時12分、自動タービン調整器によって2号タービンの出力が抑制され、その日のヘッド圧力を考慮すると危険な出力帯に入りました。その後まもなく、2号タービンのカバーを固定していたボルトが破損しました。20気圧の水圧により、回転中のタービンはカバー、ローター、上部部品とともにケーシングから飛び出し、機械室、内部の機器、そして建屋を破壊しました。

加圧された水は瞬時に室内に浸水し、発電所に損害を与えました。同時に発電所の中央制御盤に警報が発信され、出力がゼロとなり、局地停電が発生しました。他のタービンへの水門を手動で閉めるのに25分かかりましたが、配電設備が破壊されていたため、その間タービンは無負荷で回転を続けていました。これは、タービンが最大安全回転速度を大幅に超過していたことを意味します。

参照

参考文献

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