ПАВЕЦ Чаира, централата, която не позволи режим на тока

През последните няколко седмици енергийната система се превърна в основна тема в страната. България спря износа на електричество от 13 януари 2017 г., а министърът на енергетиката Теменужка Петкова на няколко пъти успокоява, че режим на тока няма да има. Данните показват, че имаме пик в електропотреблението за последните 20 години до критичните 7 700 MW.

Енергийното потребление има големи дневни колебания. Така например на 11 януари в малките часове на нощта потреблението е само 5 600 MW, но вечерта в 19 часа стига 7 680 MW.  Разликата е над 2 000 MW, като някой трябва да балансира тази разлика. Всички знаем, че нощната тарифа за електричество е много по-евтина от дневната, но това не успява да предизвика силно нощно търсене, за да балансира системата.

Решението е ПАВЕЦ Чаира. През нощта с помпите си тя качва вода до язовир Белмекен (обем 144 млн. куб. м) при мощност 788 MW, а в 19 ч. прави електричество с мощност до 864 MW, спускайки водата до малкия язовир Чаира с полезен обем 4,2 млн. куб. м.

Нейните по-малки помощни са ПАВЕЦ Белмекен с помпена мощност от 104 MW и ПАВЕЦ Орфей с помпена мощност 45 MW. Последната е на каскадата Доспат-Въча, между язовирите Въча и Кричим.

Трябва да се има предвид, че ВЕЦ (вкл. ПАВЕЦ) са изключително лесни и бързи за активиране. За разлика от блок на АЕЦ, който влиза в паралел с енергийната система много бавно. Бавно е и пускането/спирането на котел на ТЕЦ. Ако вятърът спре рязко, спасението е ВЕЦ. Ако основна мощност излезе от строя, например реактор в ТЕЦ или АЕЦ, спасението отново са ВЕЦ, например ПАВЕЦ ЧАИРА с нейните 864 MW.

Именно тези общо 937 MW помпена мощност на трите ПАВЕЦ използват никому ненужната нощна електроенергия от АЕЦ Козлодуй, вятърните електроцентрали и някои ТЕЦ, качвайки вода в горния язовир. В пиковите часове и особено в 19 ч., когато базовите мощности не достигат, ПАВЕЦ влизат в режим на производство и осигуряват до 1 399 MW мощност, от които 864 MW от ПАВЕЦ Чаира, 375 MW от ПАВЕЦ Белмекен и 160 MW от ПАВЕЦ Орфей. Дейността на ПАВЕЦ Орфей е подобрена от построения през 2010 г. язовир Цанков камък, който увеличи експлоатационните му качества. Може би е време и за анализ на проекта Цанков камък, шест години след завиряването му.

ПАВЕЦ Чаира е записана с общ капацитет от 1 455 MW (включително другите ВЕЦ-ове по каскадата Белмекен-Сестримо) в списък на ПАВЕЦ в света. ПАВЕЦ Чаира е най-голямата в Източна Европа, като най-близките такива проекти са в Австрия, Италия, Русия, Германия и планиран такъв в Украйна.

Това е уникален за близкия регион проект. Същестува и план за разширение на язовир Чаира чрез изграждане на язовир Яденица, с който ще са свързани чрез тунел (реално скачени съдове).

На 22 декември 2016 г. Съветът на директорите на НЕК ЕАД избра изпълнител за „Изготвяне на проект за подробен устройствен план (ПУП) на обект „Увеличаване на обема на долния изравнител на ПАВЕЦ Чаира с изграждане на язовир Яденица и реверсивен напорен тунел за връзка с язовир Чаира“. Срокът за изграждане на язовир Яденица е до 7 години и 2 месеца, но след енергийните трудности в пиковите часове на януари 2017 г. в България, и почти цяла Европа, може да се стигне до по-бързо изграждане.

В момента ПАВЕЦ Чаира може да работи в режим производство на енергия (турбинен) 8,5 часа, а в помпен режим - 10,7 часа. С новия язовир Яденица 4-те блока на ПАВЕЦ Чаира ще могат да работят в турбинен режим 20 часа и в помпен - 22,5 часа. С готов язовир Яденица ПАВЕЦ Чаира ще се превърне от дневен в седмичен изравнител на енергийната ни система, обирайки и слабото потребление през събота и неделя (в малките часове на събота и неделя потреблението в последните седмици пада до 4 600 MW).

С проект като ПАВЕЦ Чаира има ситуации, когато може например да се купи евтин ток от вятърните паркове в Румъния през нощта, да се качи вода в горния язовир (Белмекен) и през деня да се продаде обратно електричество, разбира се, на по-висока цена. Включително и реализацията на качените води може да е и чрез ВЕЦ Белмекен. Заедно турбините на Чаира и Белмекен, всичките на яз. Белмекен са с обща мощност 1 239 MW и при пълни язовири Белмекен (144 млн. куб. м.) и Бели Искър (15,3 млн. куб. м.) могат да защитят енергийната система от сериозни флуктуации. С ВЕЦ Сестримо и ВЕЦ Момина клисура мощността на каскадата е с още 360 MW отгоре, или общо достига 1 599 MW - почти колкото АЕЦ Козлодуй.

ПАВЕЦ Чаира е проект, завършен след 10 ноември 1989 г. Първите му две турбини влизат в експлоатация през 1995 г., а последните 2 - през 1999 г., като строителството на втория етап започва от 1996 г. и е финансирано от Световната банка (74%) и НЕК (26%). Последният режим на тока в България е на 2 март 1992 г. След старта на ПАВЕЦ Чаира, опасността от режим на тока е сведена до минимум.

Любопитни факти

ПАВЕЦ Чаира се намира в планината Рила, на около 80 километра южно от София. Разположен в по поречието на р. Крива, която е приток на р. Марица. Поречието на р. Крива се характеризира с големия си наклон – в участък с дължина от 10 км съществува естествен пад от 1300 метра.

Енергията на реката е факторът, който прави тази област един от центровете на самобитен добив на желязо през средните векове в България. Като доказателство за това се посочват откритите останки от пет „самокова“, двадесет „видни“ и над тридесет ковашки работилници.

След Освобождението българската техническа интелигенция оценява огромното значение на този енергиен потенциал. През 30-те години на миналия век нашите хидротехници извършват необходимите проучвания и дават предложения за усвояването му. Идеята обединява усилията на много българи, в резултат на което след години се реализира проектът за Сестримския хидроенергиен комплекс – един от най-големите в Европа.

Каскадата „Белмекен – Сестримо – Чаира“ е един уникален обект. Това се дължи на природния феномен, както и на следните фактори:

1. Възможността да се изгради язовир с обем над 140 млн. куб. м на  надморска височина 1 900 м. Това е язовир Белмекен.

2. Наличието на единствения не само в България, но и в региона концентриран пад от 1550 м от мястото на язовира до с. Момина клисура.

3. Възможността чрез деривации на два „етажа“, обхващащи голяма част от Рила, годишно да се довеждат над 200 млн. куб. м води до язовир Белмекен на ниво 1 900 м. н. в. и още над 100 млн. куб. м. вода на височина 1 200 м. н. в.

Това са общо над 300 млн. куб. м. вода годишно. За сравнение, язовор Искър е с обем 673 млн. куб. м.

Водите до каскадата Белмекен – Сестримо –Чаира се довеждат от водосборите на Марица, Искър, Струма и Места. Това става със 110 км тунели и канали.

Любопитна подробност е, че язовирите Белмекен и Бели Искър са свързани с тунел и могат да обменят водни количества. Така вода от язовир Белмекен може да стигне до София чрез язовир Бели Искър, който задоволява 20% от питейните нужди на столицата. Чрез канали води от реките Рилска и притока й Илийна, Благоевградска Бистрица, Места, Марица и други стигат както до язовир Белмекен, така и до язовир Бели Искър.

Други по-съществени премествания на води у нас са от реките Джерман и Скакавица (притоци на Струма) към река Искър (чрез р. Черни Искър).

Също така река Доспат (приток на Места) е насочена чрез каскадата Доспат-Въча към водосбора на Марица.

Събирателните канали на Каскадата Петрохан са дълги 71 км, като довеждат води от околните била на Стара планина.