La presa Sayano-Shushenskaya ( ruso : Сая́но-Шу́шенская гидроэлектроста́нция , Sayano-Shushenskaya Hydroelektrostantsiya ) está situada en el río Yenisei , cerca de Sayanogorsk en Jakasia , Rusia . Es la central eléctrica más grande de Rusia y la duodécima central hidroeléctrica más grande del mundo, por generación de energía promedio. El nombre legal completo de la central eléctrica, OJSC [Sociedad Anónima Abierta] PS Neporozhny Sayano-Shushenskaya HPP [central hidroeléctrica] , se refiere al Ministro de Energía y Electrificación de la época soviética, Piotr Neporozhny. [1] En 2009, [actualizar]el director de la central eléctrica era Valery Kyari. [2]
La planta es operada por RusHydro . [3] En 2009, era la central eléctrica más grande de Rusia y la sexta central hidroeléctrica más grande del mundo por generación de energía promedio. Proporciona más de una cuarta parte de la capacidad de generación de RusHydro . [4] [5] La planta operaba diez turbinas hidráulicas tipo РО-230/833-0-677 [6] fabricadas en Leningradsky Metallichesky Zavod , cada una con una capacidad de 640 MW a 194 metros (636 pies) de altura. [7] La capacidad total instalada de la planta es de 6.400 MW; su producción media anual es de 23,5 TWh, que alcanzó su máximo en 2021 con 29,4 TWh. [8]
Las construcciones de la estación incluyen la presa, un edificio de central eléctrica ubicado cerca de la presa y un aliviadero adicional que está en construcción. La presa de arco de gravedad tiene 242 metros (794 pies) de altura. Tiene una longitud de cresta de 1.066 metros (3.497 pies), un ancho de cresta de 25 metros (82 pies), un ancho de base de 105,7 metros (347 pies) y una altura máxima de 220 metros (720 pies). Consiste en una presa sólida en la margen izquierda de 246,1 metros (807 pies) de largo, una presa eléctrica de 331,8 metros (1089 pies) de largo, una presa de aliviadero de 189,6 metros (622 pies) de largo y una presa sólida en la margen derecha de 298,5 metros (979 pies). ) largo. [9] Es, con diferencia, la mayor de las dos presas de arco de gravedad existentes en Rusia. La presión del agua para la presa es de aproximadamente 30 millones de toneladas, de las cuales el 60% es neutralizada por el propio peso de la presa y el 40% es arrastrado a la roca de la orilla [10].
La presa está construida para resistir "con seguridad" terremotos de hasta 8 grados en la escala de Richter y fue registrada en el Libro Guinness de los Récords Mundiales como la construcción más resistente de su tipo. [11]
La presa sostiene el embalse Sayano-Shushenskoe, con una capacidad total de 31,34 km 3 , una capacidad útil de 15,34 km 3 y una superficie de 621 km 2 (240 millas cuadradas).
La estación es la más grande que contribuye al consumo máximo en los Sistemas Unificados de Energía de Rusia . Más del 70% de la energía eléctrica generada va a las cuatro fundiciones de Rusal en Siberia. [12]
En años de fuertes lluvias, se pierden entre 1.600 y 2.000 GWh debido a la falta de capacidad de transmisión de líneas de alto voltaje, y parte del agua pasa por alto las turbinas. Para evitarlo, el 15 de diciembre de 2006 se puso en marcha una nueva planta de aluminio.
La decisión de construir la central se tomó en 1960. El 4 de noviembre de 1961, los geólogos llegaron al lugar y se eligió el lugar exacto. [13] La construcción comenzó en 1963 y la primera turbina entró en funcionamiento el 18 de diciembre de 1978. La planta entró en pleno funcionamiento en diciembre de 1985. Fue parcialmente reconstruida en 1987 y 1991. [4] La planta fue diseñada por Leningrado (ahora San Petersburgo). Petersburgo) sucursal del instituto Hydroproject ( Гидропроект , Gidroproyekt ), Lenhidroproject .
Tras el colapso de la Unión Soviética , la central eléctrica fue privatizada en 1993 y RAO UES se convirtió en el principal accionista. En abril de 2003, el Gobierno de Jakasia, por iniciativa del gobernador Alexei Lebed, presentó una demanda para invalidar el acuerdo. [14] En abril de 2004, el Arbitraje de Siberia Oriental invalidó el acuerdo; sin embargo, fue revocada por la Corte Suprema de Arbitraje. [15]
La planta fue cerrada tras un accidente el 17 de agosto de 2009 . Algunas de las turbinas antiguas se reiniciaron temporalmente, pero todas están siendo reemplazadas secuencialmente por equipos actualizados y más eficientes. En noviembre de 2014, los 10 generadores están operativos. [dieciséis]
En 1998, el Ministerio de Situaciones de Emergencia de Rusia afirmó que "la construcción de la estación había cambiado peligrosamente" y que el muro de la presa podría no resistir las presiones repetidamente crecientes de las inundaciones anuales de primavera. [17] [18] Dado que el sótano de la presa está debilitado, los 30 millones de toneladas de presión de agua no se dividen en un 40% entre las rocas de la costa y un 60% con el propio peso de la presa como se diseñó originalmente. La mayor parte de la presión del agua y probablemente parte del propio peso de la presa se dirige a las rocas de la costa, ya que la presa no está construida para soportar tal división de presión. [ cita necesaria ]
También hubo problemas con el aumento de la filtración de agua a través del hormigón de la presa. En 1993, la empresa francesa "Soletanche Bachy" impregnó las construcciones del embalse con resinas, tras lo cual se redujo la filtración y la situación mejoró sustancialmente. Posteriormente, la impregnación fue repetida por empresas rusas.
En 1996 se reparó el concreto del lado del embalse en niveles de 344 a 388 metros [19] Al mismo tiempo, se impregnó el suelo debajo de la presa y que la soporta desde los lados, para disminuir la filtración de agua. [19]
En 2004, BBC Monitoring citó un informe de noticias de la televisión rusa que decía que los operadores de la presa se habían visto obligados a construir un muro de entrada de agua adicional para aliviar las presiones de las inundaciones de primavera. [20]
El 8 de septiembre de 2009, la Cámara de Cuentas de la Federación de Rusia reveló que la central eléctrica había sido auditada en 2007 y que era necesario reemplazar el 85% de todo el equipamiento tecnológico. Se envió una notificación oficial al gobierno y a la Fiscalía General. [21]
El 11 de septiembre de 2009, RusHydro hizo un anuncio sobre el estado de la presa, diciendo que la presa no es peligrosa porque en ella hay alrededor de 11.000 sensores en 10 galerías longitudinales y que todas las secciones de la presa están bajo control continuo. [22] Según RusHydro, los desplazamientos de la presa son estacionalmente reversibles e irreversibles. Los movimientos se han reducido en los últimos años. El desplazamiento máximo (141,5 milímetros (5,57 pulgadas)) se registró en 2006 en el tramo central de la presa nº 33, que sin embargo estaba por debajo del máximo permitido de 145,5 milímetros (5,73 pulgadas). Según RusHydro, el alcance del desplazamiento entre las patas de anclaje y la sala de máquinas no supera los 2,3 milímetros (0,091 pulgadas), que es menor que el ancho entre ellas (50 milímetros (2,0 pulgadas)) y, por lo tanto, la presa no puede superar la sala de máquinas. Además, según RusHydro, la presa está construida para soportar fuerzas 2,4 veces más fuertes que las fuerzas reales que actúan sobre ella. El aliviadero está construido para una producción máxima de 13.600 m 3 /s, el máximo derrame de agua real puede ser de 7.000 a 7.500 m 3 /s ya que el derrame mayor inundará las aldeas debajo de la presa. [22]
La oposición consideró que la evaluación oficial de RusHydro era demasiado optimista. La presa, que no tiene estructuras importantes de control de inundaciones río arriba, debe soportar la peor parte de las crecidas primaverales y, debido a un invierno con nieve y un deshielo tardío, en la primera semana de junio de 2010 la cantidad de afluencia de agua de las inundaciones primaverales fue aproximadamente el doble de lo normal ( alcanzando un máximo de 9.700 m 3 /s el 5 de junio y se espera que se mantenga alrededor de 7.000 m 3 /s durante la segunda y tercera semana de junio). [23] [24] Debido al accidente de agosto de 2009, sólo 2 de cada 10 turbinas estaban operativas y eran capaces de canalizar sólo 690 m 3 /s de agua. [25] En consecuencia, la mayor parte del agua que ingresa al embalse debe drenarse a través de un aliviadero mal diseñado, que anteriormente ya había sufrido grandes daños como resultado de las inundaciones de primavera en 1985 y 1988. A partir del 8 de junio, el drenaje a través del aliviadero estaba aproximadamente 5.000 m 3 /s. [26] Si bien sería posible aumentar el drenaje del aliviadero a 7.000–7.500 m 3 /s, dicha operación anteriormente se consideraba insegura para la estructura, [27] y podría resultar en una mayor erosión de los ya debilitados cimientos de la presa, incluso si el depósito continúa llenándose. El daño se produciría por el impacto directo del agua que cae al pozo de derrame (que, una vez destruido su revestimiento de losa de concreto, expondría y erosionaría el soporte de roca de la presa), así como por las intensas vibraciones creadas por la cascada, que la presa de concreto , al carecer de refuerzo de acero, no está diseñado para resistir períodos prolongados. [28] Hasta la fecha, sólo se había completado una sección del aliviadero de derivación, y era capaz de canalizar sólo 2.000 m 3 /s de agua, [29] lo que significa que el aliviadero principal, probablemente ya desgastado y desgarrado por el intenso invierno de 2009 deposición de hielo en la presa, debe continuar funcionando durante algún tiempo antes de que sea posible realizar reparaciones.
Esta situación ha llevado a parte de la población local a solicitar un drenaje controlado del embalse y la deconstrucción de la presa, ya que las consecuencias de su falla, en caso de ocurrir, serían catastróficas. La ola de inundación resultante, que podría tener entre 50 y 200 m de altura cerca de la brecha y moverse a una velocidad de hasta 200 km/h, destruiría la central hidroeléctrica Maynskaya aguas abajo en cuestión de minutos; la cercana ciudad de Sayanogorsk se inundaría en menos de media hora, y la zona densamente poblada, incluidas Abakan y Minusinsk (en total, más de 200.000 personas), entre 40 minutos y varias horas. Después de llegar a la central hidroeléctrica de Krasnoyarskaya, aguas abajo, la ola de inundación elevaría su embalse unos 10 m y desbordaría su presa, destruyendo la maquinaria de la central eléctrica. Si esa presa también falla (cuya posibilidad existe en este escenario), la masa de agua resultante podría arrasar la ciudad de Krasnoyarsk y sus suburbios, ahogando o desplazando a su población de más de 1.000.000 de habitantes. [28] [30] [31]
El 23 de mayo de 1979, el agua de una inundación de manantial entró en la sala de máquinas e inundó la primera unidad de turbina en funcionamiento. La turbina se puso en marcha de nuevo el 4 de julio de 1979. La presa aún no estaba terminada. [32]
Una poderosa inundación de primavera destruyó el 80% de la placa inferior del aliviadero de hormigón , destrozando pernos de anclaje de 50 milímetros (2,0 pulgadas) de espesor y excavando siete metros de profundidad en el lecho de roca. [13]
Una poderosa inundación primaveral destruyó el pozo de aliviadero. De este modo, el avance de trabajo para el futuro se redujo en cinco metros. [13]
El 17 de agosto de 2009 a las 8:13 horas, la central hidroeléctrica sufrió un catastrófico accidente que provocó la inundación de las salas de motores y turbinas, y dos generadores eléctricos de 711 MVA explotaron bajo el agua como consecuencia de un cortocircuito. El resto de la maquinaria sufrió daños en cierta medida y sólo cuatro hidroagregados finalmente pudieron recuperarse; los seis restantes requirieron reemplazo. [5] [33] [34] Al 10 de septiembre de 2009 [update], se confirmó la muerte de 75 personas, incluida 1 mujer embarazada, mientras que una persona todavía figuraba como desaparecida cuarenta días después del desastre. [35]
La generación de energía desde la estación cesó por completo después del incidente, y el apagón resultante en áreas residenciales se alivió desviando energía de otras plantas. Las fundiciones de aluminio en Sayanogorsk y Khakassia quedaron completamente aisladas de la red antes de que se reemplazara el suministro de energía por fuentes de energía alternativas. [4] [5] Rusia advirtió que a largo plazo podría perder hasta 500.000 toneladas de producción de aluminio debido a la escasez de energía, y pidió acelerar la construcción de la central hidroeléctrica de Boguchanskaya para reemplazar la capacidad de generación perdida. [12]
El accidente provocó un derrame de petróleo con al menos 40 toneladas de aceite de transformador liberado, que se extendió a lo largo de 80 km (50 millas) aguas abajo de Yenisei. [33]
La planta reinició sus operaciones el 24 de febrero de 2010, mientras que las reparaciones se completaron en noviembre de 2014. [4] Según el Ministro de Energía ruso, Sergei Shmatko , sólo la reconstrucción de la sala de máquinas costaría 1.200 millones de dólares. [12]
El jefe de contabilidad del subcontratista de represas Gidroelectroremont fue acusado por la policía de Jakasia de malversar 24 millones de rublos de los fondos asignados por RusHydro para la reparación de la represa. [36]
El 3 de octubre de 2009 se publicó el parte oficial del accidente de Sayano-Shushenskaya. En resumen, señala que el accidente fue causado principalmente por vibraciones de la turbina N° 2 que provocaron daños por fatiga en los soportes de la turbina, incluida su cubierta. El informe encontró que en el momento del accidente, faltaban las tuercas de al menos 6 pernos que sujetaban la tapa de la turbina en su lugar. Después del accidente se examinaron 49 tornillos encontrados: 41 presentaban grietas por fatiga. En 8 tornillos, el área dañada por fatiga superó el 90% del área transversal total.
El día del accidente, la turbina N° 2 funcionaba como reguladora de la producción de energía de la planta. A las 8:12 la potencia de salida de la turbina No. 2 fue reducida por un regulador automático de turbina, y la turbina No. 2 entró en una banda de potencia peligrosa dada la presión de cabeza de ese día. Poco después se rompieron los tornillos que sujetaban la tapa de la turbina nº 2. Bajo las 20 atmósferas de presión del agua, la turbina giratoria, con su tapa, rotor y partes superiores, saltó de la carcasa, destruyendo la sala de máquinas, los equipos que había en ella y el edificio.
El agua a presión inundó inmediatamente las habitaciones y causó daños a la planta. Al mismo tiempo, se recibió una alarma en el panel de control principal de la central eléctrica y la potencia de salida cayó a cero, lo que provocó un apagón local. Se necesitaron 25 minutos para cerrar manualmente las compuertas de agua de las otras turbinas; dado que los equipos de distribución de energía fueron destruidos, durante ese tiempo continuaron girando sin carga. Esto significa que excedieron considerablemente su velocidad máxima de giro seguro.
