Гидроэлектростанция Шеннон была крупным проектом Ирландского свободного государства в 1920-х годах по использованию энергии реки Шеннон . Ее продукт, электростанция Арднакруша , представляет собой гидроэлектростанцию , расположенную недалеко от Арднакруша в графстве Клэр примерно в 2,4 километрах (1,5 мили) от границы с Лимериком. Это крупнейшая речная гидроэлектростанция Ирландии , которая работает на специально построенном верхнем бьефе, соединенном с рекой Шеннон. На станции есть рыбоходы, чтобы возвращающаяся рыба, такая как лосось , могла безопасно подниматься по реке мимо электростанции.
Завершенная в течение 7 лет независимости Ирландии в 1922 году по стоимости, которая была эквивалентна одной пятой годового бюджета ирландского государства, станция позволила резко увеличить спрос на электроэнергию по всей стране и продемонстрировала способность нового правительства развиваться в сложный финансовый период. Станция была построена немецкой компанией Siemens-Schuckert , хотя большая часть проекта была сделана ирландскими инженерами, а Ирландия предоставила большую часть рабочей силы. Схема включала изменения течения всей реки, несколько плотин и мостов и строительство национальной электросети.
Генераторная установка в Арднакруше состоит из трех вертикально-вальных турбинных генераторов Фрэнсиса (введены в эксплуатацию в 1929 году) и одного вертикально-вального турбинного генератора Каплана (введены в эксплуатацию в 1934 году), работающих при среднем напоре 28,5 метров. Первоначально схема была разработана для шести турбин, и было установлено четыре турбины. 85 МВт генерирующей установки в Арднакруше было достаточно для удовлетворения спроса на электроэнергию всей страны в первые годы. Полная выработка составляет около 332 000 МВт-ч, вырабатываемых в год. Арднакруша вырабатывает 10,5 киловольт (кВ), но это преобразуется в 38 кВ для местного распределения и в 110 кВ для передачи на большие расстояния.
Первый план использования энергии Шеннона между Лох-Дергом и Лимериком был опубликован в 1844 году сэром Робертом Кейном . [1] Вдохновленный проектом Николы Теслы 1896 года на Ниагарском водопаде , «Схема Фрейзера» предлагала канал с верхним водоводом, заканчивающийся в Дунассе, и была одобрена «Законом о воде и электроэнергии Шеннона» 1901 года. Она предусматривала сезонную схему с резервной паровой турбиной для выработки электроэнергии летом, но общая стоимость была сочтена слишком высокой, и закон был отложен. В 1902 году С. Ф. Дик предложил более резкое падение в Дунассе. Британская торговая палата назначила комитет в 1918 году, который одобрил предложения Теодора Стивенса и опубликовал отчет в 1922 году. Она предусматривала изменение верхних уровней озера для создания дополнительного хранилища в 10 000 миллионов кубических футов стоимостью 2,6 млн фунтов стерлингов. [2]
В конце 1923 года инженер Томас Маклафлин обратился к новому министру промышленности и торговли Ирландского свободного государства Патрику Макгиллигану с предложением о гораздо более амбициозном проекте. Маклафлин начал работать в Siemens-Schuckert , крупной немецкой инжиниринговой фирме, в конце 1922 года, и его схема должна была использовать полную разницу высот между Лох-Алленом и морем. Он опирался на анализ 25-летнего потока на плотине в Киллало, опубликованный Джоном Чалонером Смитом, инженером из Комиссии по общественным работам . Макгиллиган был воодушевлен, хотя президент Исполнительного совета , У. Т. Косгрейв , был более осторожен. Схема была опубликована Siemens в сентябре 1924 года [3] , и правительство назначило группу экспертов из Норвегии и Швейцарии для проверки ее жизнеспособности. [4] Это вызвало значительные политические споры, поскольку стоимость в 5,2 млн фунтов стерлингов составляла большую часть всего бюджета нового штата в 1925 году в размере 25 млн фунтов стерлингов, а интересы в Дублине [ кто? ] предпочитали более локализованное решение. Но эксперты поддержали централизованное решение, которое потребовало бы распределительной сети по всей стране, но рекомендовали двухэтапное внедрение электрогенераторов. Правительство приняло это и к апрелю 1925 года представило Закон об электричестве Шеннона 1925 года в Dáil . [5] [6]
.jpg/1280px-Coming_up_for_air_(6259598879).jpg)
В 1925 году Siemens начал работы с доктором Маклафлином в качестве управляющего директора и профессором Фрэнком Шарманом Ришвортом, который взял отпуск из университетского колледжа Голуэй , в качестве главного гражданского инженера. Срок завершения работ в три с половиной года, со штрафными санкциями за несоблюдение этого срока, был прописан в контракте. [7] Около 150 квалифицированных рабочих и инженеров на электростанции были немцами. Для рабочих был организован лагерь, в котором были жилые помещения на 750 человек и столовая на 600 мест. Первоначально было предоставлено рабочее место для 700 человек, в то время как на пике строительства было занято 5200 человек, а к моменту завершения строительства это число сократилось до 2500 человек. [7]
.jpg/1280px-Works_Canteen_(6498401777).jpg)
Siemens пришлось импортировать огромное количество оборудования из Бремена и Гамбурга и построить 96-километровую узкоколейную железную дорогу для перевозки рабочих и грузов по площадке, в которую входило 76 паровозов. Правительство отремонтировало местные дороги, которые были в ужасном состоянии. Подводящий путь включал строительство насыпей высотой до 25 м на расстоянии 10 км, и возникло множество непредвиденных геологических проблем. Необходимо было переместить 7,6 млн кубических метров (9,9 × 10 6 кубических ярдов) грунта и 1,2 млн кубических метров (1,6 × 10 6 кубических ярдов) камня. Было построено четыре крупных моста и отведено девять рек, а также многочисленные ручьи. [8] Три большие турбины Парсонса были установлены у основания плотины, которая могла вырабатывать 35 МВт, больше, чем все коммунальное снабжение того времени. Кроме того, была проложена сеть линий электропередач напряжением 110 кВ в Дублин, Корк и другие центры.
Строительный проект не обошелся без противоречий. Неквалифицированным рабочим платили только сельскохозяйственную заработную плату, что привело к забастовкам, национальным и правительственным дебатам по поводу заработной платы, условий и перерасходов. [9] [10] Несмотря на это, для Siemens произошел окончательный перерасход в размере 150 000 фунтов стерлингов. [7]
Место привлекло огромное количество туристов, привезенных на экскурсионных поездах со всех уголков Ирландии. К 1929 году было подсчитано, что 250 000 зрителей посетили работы.
В 1927 году был создан Совет по электроснабжению (ESB), который взял под контроль схему и электроснабжение и генерацию в целом. Маклафлин стал управляющим директором.
Схема Шеннона была официально открыта в Партин-Вейр 22 июля 1929 года. Один из крупнейших инженерных проектов своего времени, он послужил моделью для крупномасштабных проектов электрификации по всему миру. Управляемый ESB, он оказал немедленное влияние на социальное, экономическое и промышленное развитие Ирландии. К 1935 году он производил 80 процентов электроэнергии Ирландии. [11] Он продолжает поставлять эту энергию в 21 веке, хотя его вклад составляет всего 2% по состоянию на 2017 год. [12] В то время это была крупнейшая гидроэлектростанция в мире, хотя вскоре ее заменила плотина Гувера , строительство которой началось в 1930 году. [13] [14]
Газета London Financial Times была весьма впечатлена результатом, прокомментировав:
В течение трех лет спрос на электроэнергию в Ирландии вырос настолько, что был начат второй этап. Вместо запланированных трех дополнительных напорных водоводов был использован только один, но он использовал новую турбину Каплана мощностью 30 МВт с семью лопастями, которая обеспечивает высокую эффективность при относительно небольшом напоре и, следовательно, увеличила мощность станции до 75 МВт к 1933 году. [16] В 1937 году была построена гидроэлектростанция Poulaphouca Reservoir на реке Лиффи в графстве Уиклоу , добавив еще 35 МВт.
В 2002 году, в 75-ю годовщину завода, его исторический статус был признан Институтом инженеров по электротехнике и электронике в партнерстве с Американским обществом инженеров-строителей , которые отметили объект как инженерную веху 20-го века. [17]
Открытие проекта оказало и продолжает оказывать значительное экологическое воздействие на часть реки Шеннон, обойденную каналом верхнего течения, от Партин Вилла к северу от моста О'Брайенса до примерно мили к северу от города Лимерик . Эта длина реки, особенно протекающая мимо Каслконнелла и водопадов Дунасс, в девятнадцатом и начале двадцатого веков была всемирно известна рыболовством, особенно ловлей лосося . Отвод воды на электростанцию имел катастрофические последствия по двум основным причинам: изначально в Арднакруше не было рыбохода, чтобы позволить лососю мигрировать дальше вверх по реке; позже это было исправлено. Во-вторых, сокращение потока воды по естественному руслу побудило больше рыбы мигрировать либо к каналу верхнего течения, либо в реку Малкер . Проблема сохраняется и по сей день, и ловля лосося больше не сопоставима с периодом до 1920-х годов, когда популяция сократилась примерно на 90%. Низкий уровень воды также нанес ущерб статусу сохранения других видов местных рыб, в том числе находящихся под угрозой исчезновения угрей. [18] [19]
После открытия большая часть воды Шеннона была отведена через верхний канал на электростанцию. По закону ESB обязаны пропускать 10 кубических метров в секунду (10 м 3 /с) по естественному руслу. Примерно таким был естественный поток в сухие летние периоды до строительства плотины. Все излишки воды можно отвести для выработки электроэнергии. Максимальная мощность Ardnacrusha составляет приблизительно 400 м 3 /с, что в 40 раз больше, чем требуется для стока по естественному руслу (хотя электростанция не обязательно работает на этой мощности все время). В течение первых нескольких лет после открытия схемы вода отводилась на электростанцию только по мере необходимости для удовлетворения спроса на электроэнергию в то время, и поэтому воздействие на реку изначально не было серьезным. Однако по мере роста спроса все больше и больше воды отводилось, пока в конечном итоге не была достигнута ситуация, когда вся имеющаяся вода постоянно отводилась для выработки электроэнергии, а естественный канал был постоянно сокращен до минимально допустимого расхода воды (за исключением экстремальных условий). В исключительно влажные периоды поток воды из Лох-Дерга превышает 400 м3 / с, и тогда необходимо, чтобы излишки были сброшены вниз по естественному каналу через Каслконнелл. В эти короткие периоды водопады Дунасса временно восстанавливают свою былую славу. То, как часто это происходит, зависит от сезонных погодных условий: в некоторые годы вообще не бывает увеличения потока выше минимального. Это привело к существенному высыханию русла реки. Наиболее очевидным результатом того, что река к югу от Партин-Виллы всегда поддерживалась на летнем уровне, является заиливание многих старых лососевых прудов и рост деревьев и кустарников во многих частях бывшего русла реки, что значительно изменяет как внешний вид, так и экосистему реки. [ требуется ссылка ]
После постройки Ardnacrusha обладала мощностью для снабжения электроэнергией всей страны. В настоящее время она составляет около 2-3% от общей выработки электроэнергии ESB. [20] Учитывая небольшое общее количество вырабатываемой электроэнергии на кубический метр, есть весомые аргументы в пользу увеличения притока воды в естественный канал, теперь, когда Arnacrusha вырабатывает столь малую долю электроэнергии ESB. Например, увеличение расхода реки до 50 м 3 /с сократит мощность Ardnacrusha на 1/10 (расход уменьшится на 40 м 3 /с), или на 8 мегаватт; менее 0,3% от национальной мощности ESB, при этом увеличив приток воды в естественный канал в 5 раз. Это оказало бы большое благоприятное воздействие на состояние реки к югу от моста О'Брайенса. [ необходима цитата ]
Судоходный участок воды от южного конца канала Киллалоэ до мыса Уорлд-Энд, Каслконнелл, был связан с Лимериком через боковой канал Плесси-Эррина, который имел шесть шлюзов. Он стал излишним со строительством нового канала до Арднакруши, был осушен и впоследствии стал заброшенным. Недавно несколько участков были очищены, и теперь можно пройти от моста О'Брайенса до шлюза Эррина по старому буксирному пути. Поскольку на плотине Партин нет шлюза, соединяющего естественный канал с Лох-Дергом, больше невозможно ни одно водное судно войти по воде в эту часть Шеннона. [21]
Навигация по Шеннону теперь осуществляется по каналу верхнего течения шириной 90 м (300 футов). Когда работают все турбины, скорость воды составляет 1,5 м/с (3,4 мили в час), что может быть сложным в обоих направлениях. Это приводит к двойному шлюзу в Арднакруше, который будет принимать суда длиной 32,2 м (106 футов) и шириной 6,1 м (20 футов). Оба шлюза имеют общий перепад до 34 м (112 футов). [22]
Схема ловушки и транспортировки действует на реке Шеннон как часть программы управления угрями после обнаружения сокращения популяции угрей. Эта схема обеспечивает безопасный проход молодых угрей мимо Арднакруши. [23] [24]
Максимальная мощность Ardnacrusha составляет приблизительно 400 м 3 /с. Поскольку это намного больше, чем доступно в летние месяцы, в первые годы эксплуатации вода хранилась в крупных озерах на Шенноне, Лох-Дерг, Лох-Ри и Лох-Аллен, поскольку Ardnacrusha внесла значительный вклад в удовлетворение потребностей страны в электроэнергии в тот период. Поддерживая эти озера на более высоком, чем естественный, уровне с помощью плотин, вода, накопленная во влажные зимние месяцы, могла быть сброшена в гораздо более сухие периоды для поддержания поставок на электростанцию. Плотины уже существовали в Киллало и Атлоне для контроля уровня озер в Лох-Дерг и Лох-Ри соответственно. После завершения Ardnacrusha плотина в Атлоне была модифицирована и передана под контроль ESB, а новая плотина была построена в устье Лох-Аллен для дальнейшего регулирования уровня воды (плотина в Киллало была удалена, поскольку уровень воды в Лох-Дерг теперь контролируется самой плотиной Партин). [21] В последние десятилетия значение Арднакруши для производства электроэнергии снизилось, и вода в озерах Шеннон больше не хранится для выработки электроэнергии.
Схема упростила навигацию между Киллало и Лимериком, поскольку водным судам нужно было пройти всего один двойной шлюз в Арднакруше. Большая часть канала Киллало была затоплена под новым озером («затопленная часть») к югу от Киллало, что обеспечило прямой доступ к каналу верхнего бьефа. ESB отвечает за поддержание уровня воды для навигации по всей реке Шеннон в пределах заранее определенных пределов, но у них есть право устанавливать приоритеты уровней для выработки электроэнергии в случае возникновения нехватки воды.
