Волховская ГЭС (имени В. И. Ленина, ГЭС-6) — гидроэлектростанция на реке Волхов в Волховском районе Ленинградской области, в городе Волхове. Первая крупная гидроэлектростанция России, объект культурного наследия России федерального значения. Подготовительные работы по строительству Волховской ГЭС были начаты в 1917 году, но первые годы строительство велось низкими темпами и было активизировано после включения станции в план ГОЭЛРО. Первый гидроагрегат Волховской ГЭС был пущен в 1926 году, а в следующем году станция вышла на полную мощность. В ходе Великой Отечественной войны станция снабжала электроэнергией блокадный Ленинград по проложенному по дну Ладожского озера кабелю. Волховская ГЭС находилась вблизи линии фронта и неоднократно обстреливалась, в 1941 году значительная часть оборудования станции была эвакуирована, к 1945 году гидроэлектростанция была восстановлена.
Волховская ГЭС сыграла важную роль в энергообеспечении Ленинграда, в первые годы после ввода в эксплуатацию она обеспечивала более 40 % потребностей города в электроэнергии. Ещё одним потребителем электроэнергии станции стал первый в СССР алюминиевый завод. Водохранилище гидроэлектростанции затопило пороги на Волхове, являвшиеся значительным препятствием для судоходства, также следствием её строительства стало возникновение города Волхов. Негативным последствием сооружения Волховской ГЭС стало значительное сокращение популяции волховского сига.
Волховская ГЭС неоднократно модернизировалась с увеличением мощности, в то же время часть изначально установленного оборудования до сих пор находится в эксплуатации. За исключением судоходного шлюза станция принадлежит ПАО «ТГК-1».
Конструкция станции Волховская ГЭС представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроэлектростанции включают в себя бетонную водосливную плотину, здание ГЭС, водоспуск, ледозащитную стенку, верхний, средний и нижний островки, рыбоход, судоходный шлюз; общая протяжённость подпорных сооружений гидроузла составляет 430 м. Особенностью компоновки станции является расположение здания ГЭС под углом к водосливной плотине, а также наличие перед зданием ГЭС аванкамерыАванкамера — водное пространство (бассейн) перед зданием гидроэлектростанции, отделённое гидротехническими сооружениями от водохранилища., образованной ледозащитной стенкой. Установленная мощность электростанции — , проектная среднегодовая выработка электроэнергии — , фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — .
Водосливная плотина Водосливная плотина, расположенная между левым берегом и средним островком, предназначена для пропуска воды в сильные паводки либо при остановленных гидроагрегатах. По конструкции водосбросная плотина — гравитационная бетонная, длина плотины — 212,32 м, ширина по основанию — 21 м, максимальная высота — 22,13 м. Плотина разделена 15 бычкамиБычок (бык) — промежуточная опора, расположенная на плотине, служащая для размещения затворов водосброса, а также пролётов моста на 14 пролётов, перекрываемых плоскими затворами, при этом 14 пролётов имеют ширину 12 м и один — 4,3 м. Пороги пролётов расположены на отметке нормального подпорного уровня водохранилища. Плотина рассчитана на пропуск 1074 м³/с воды при форсированном нормальном подпорном уровне водохранилища. Гашение энергии сбрасываемой воды производится на бетонной плите (флютбет) шириной 17 м, защищающей дно реки от размыва сбрасываемыми потоками воды.
Водоспуск Водоспуск расположен между зданием ГЭС и судоходным шлюзом, его задачей является пропуск воды при наиболее сильных паводках, а также пропуск льда из аванкамеры. Ширина водоспуска составляет 22 м, он оборудован двумя пролётами шириной по 9 м, перекрываемыми плоскими затворами. Гашение энергии сбрасываемого потока воды происходит на рисберме с гасителями. Максимальная пропускная способность водоспуска составляет 1250 м³/с, но по условиям недопущения разрушения крепления дна реки в нижнем бьефе она ограничена 900 м³/с.
Островки В состав гидротехнических сооружений станции входят верхний, нижний и средний островки, образованные бетонными (либо из каменной кладки) подпорными стенками, пространство между которыми заполнено грунтом. Задачей островков является сопряжение между собой других сооружений. Верхний островок сопрягает разделительную стенку судоходного шлюза и ледозащитную стенку, нижний островок расположен между зданием ГЭС и водоспуском, средний островок — между водосливной плотиной и зданием ГЭС.
Ледозащитная стенка Ледозащитная стенка расположена между верхним и средним островками, вместе со зданием ГЭС, судоходным шлюзом, водоспуском и островками образует аванкамеру. Задачей стенки является защита аванкамеры и водоприёмных отверстий гидротурбин от попадания в них льда. Представляет собой бетонную аркаду с 18 арочными пролётами, наверху которой находится массивная бетонная стена. Длина стенки — 257 м, ширина — 2,54 м, ширина каждого арочного пролёта — 11,3 м.
Рыбоход Рыбоход расположен в массиве среднего островка, по конструкции представляет собой шлюз, состоящий из верхнего лотка, вертикальной шахты и нижнего лотка. Конструкция рыбохода оказалась неудачной, в связи с чем он был выведен из эксплуатации и законсервирован.
Здание ГЭС Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды), длина здания — 140,4 м, ширина (по подводной части) — 40,4 м (архитектор - О. Р. Мунц ). Конструктивно здание ГЭС выполнено из монолитного железобетона, состоит из щитового отделения, машинного зала и помещений электротехнических устройств. В машинном зале размещены восемь вертикальных гидроагрегатов с радиально-осевыми турбинами, работающими на расчётном напоре 10,5 м (старые гидроагрегаты) и 12 м (новые гидроагрегаты): четыре мощностью по 9 МВт и четыре мощностью по 12 МВт. Агрегаты мощностью 9 МВт (станционные номера 2, 3, 4 и 5) оборудованы гидротурбинами РО 15-В-450, производства шведской фирмы «Веркстаден Кристинехамн», и гидрогенераторами CS 3208 (гидроагрегаты № 2, 3 и 4) производства шведской фирмы ASEA либо ВВ-87-50-75 (гидроагрегат № 5) производства завода «Электросила». Агрегаты мощностью 12 МВт (станционные номера 1, 6, 7 и 8) оборудованы турбинами РО 15/883-В-455 производства Ленинградского металлического завода и гидрогенераторами СВ 840/95-80УХЛ4 производства завода «Электросила». Кроме того, имеются два вспомогательных гидроагрегата для собственных нужд станции мощностью по 1 МВт, также с радиально-осевыми турбинами, к настоящему времени выведенные из эксплуатации. Также в машинном зале расположен мостовой кран грузоподъёмностью 125 тонн.
Схема выдачи мощности С генераторов электроэнергия на напряжении 10,5 кВ поступает на два силовых трансформатора ТРДЦН-63000/110-75У1 мощностью по 63 МВА и группу однофазных трансформаторов ЕУО 921 мощностью 35 МВА (находится в резерве), с них — в единую энергосистему через расположенное в здании ГЭС закрытое распределительное устройство (ЗРУ) 110 кВ по пяти линиям электропередачи: ВЛ 110 кВ Волховская ГЭС — ПС Пупышево («Волховская-1»); ВЛ 110 кВ Волховская ГЭС — ПС Волховстрой («Волховская-2»); ВЛ 110 кВ Волховская ГЭС — ПС Валим («Волховская-3»); ВЛ 110 кВ Волховская ГЭС — ПС Сясь c отпайками («Волховская-4»); ВЛ 110 кВ Волховская ГЭС — ПС Волхов с отпайками («Волховская-8»). Также Волховская ГЭС по шести кабельным линиям напряжением 10 кВ обеспечивает энергоснабжение местных потребителей.
Судоходный шлюз Судоходный шлюз расположен на правом берегу. Шлюз однониточный однокамерный, общая длина шлюза составляет 225,55 м, полезная длина камеры — 144,5 м, полезная ширина камеры — 17,07 м. Система питания шлюза с донными галереями, время заполнения камеры шлюза — 8,5 минут, опорожнения — 10 минут. В районе нижней головы шлюза расположен поворотный технологический мост. В состав сооружений шлюза также входят образованные разделительными стенками и береговыми причальными линиями верхний подходной канал длиной 230,7 м и шириной по дну 38,4 м, а также нижний подходной канал (аванпорт) длиной 313,3 м и шириной по дну 52,7 м. Собственником судоходного шлюза является ФБУ «Администрация Волго-Балтийского бассейна внутренних водных путей».
Водохранилище Напорные сооружения ГЭС образуют Волховское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне , длина 10 км, максимальная ширина 360 м, максимальная глубина 17 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляют 264 и соответственно, что позволяет осуществлять суточное регулирование стока (водохранилище обеспечивает покрытие гидроэлектростанцией пиков потребления в энергосистеме в течение суток). Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 15,54 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 17,67 м, уровня мёртвого объёма — 14,5 м. При создании водохранилища было затоплено сельхозугодий.
Экономическое значение Волховская ГЭС работает в пиковой части графика нагрузок в энергосистеме Северо-Запада России. За годы эксплуатации станция выработала значительные объёмы возобновляемой электроэнергии, предотвратив сжигание большого количества ископаемого топлива (так, к 1968 году Волховская ГЭС выработала 14,4 млрд кВт·ч, предотвратив сжигание 4,35 млн тонн угля). Станция сыграла важную роль в развитии Ленинграда — в первые годы после пуска её доля в энергоснабжении города составляла более 40 %, при этом себестоимость электроэнергии Волховской ГЭС была значительно ниже, чем на тепловых электростанциях (3,5 копейки за кВт·ч против 5 копеек, в ценах конца 1920-х годов). В рамках строительства Волховской ГЭС была проложена кольцевая кабельная линия электропередачи напряжением 35 кВ, которая впервые объединила тепловые электростанции Ленинграда, ранее работавшие изолированно, в единую энергосистему. Также Волховская ГЭС обеспечивала энергоснабжение первого в СССР Волховского алюминиевого завода, введённого в эксплуатацию в 1932 году. В годы Великой Отечественной войны Волховская ГЭС играла важную роль в обеспечении электроэнергией блокадного Ленинграда через кабель жизни. Водохранилище станции затопило Волховские пороги, обеспечив сквозное судоходство по реке Волхов. Следствием строительства станции стало появление города Волхов, возникшего как посёлок гидростроителей.
Экологические последствия Волховская ГЭС перекрыла путь на нерест волховского сига, который ранее поднимался из Ладожского озера по Волхову в озеро Ильмень и далее реку Мсту. Построенный для пропуска сига рыбоход оказался неудачным, сиг в него заходить не стал, реконструкция рыбохода в 1975 году ситуацию кардинально не изменила, в результате рыбоход был выведен из эксплуатации и законсервирован. После строительства станции популяция волховского сига резко сократилась, он потерял промысловое значение (его промысел составлял более 300 тонн в год). В настоящее время волховский сиг включён в Красную книгу России, его численность поддерживается искусственным разведением на Волховском рыбоводном заводе.
История строительства Проектирование