Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

На рубежі ХІХ–ХХ століть Західна Україна входила до складу Австро Угорської імперії. Це був час, коли бурхливий розвиток промисловості супроводжувався небаченими досягненнями природничих наук. Відкриття в галузі фізики і хімії, динамічний розвиток наукових дослі джень в області енергетики тісно поєднувалися з практичними дослідами та впроваджен ням електротехнічних винаходів у життя. Електрика в цей період стала в буквальному сенсі «генератором» нової епохи.

Цілком природно, що і перші електричні станції в цей період були введені в дію у двох найважливіших центрах економічного та культурного життя західного регіону нашої держави – у Львові та БориславськоДрогобицькому промисловому вузлі, де виникла нагальна потреба у забезпеченні електричною енергією нафтовидобувної та нафтопереробної промислової галузі Борислава. Згідно з письмовими свідченнями, електростанція для постачання електроенергії нафтопромислам Борислава існувала вже у 1906 році.

Львів на рубежі ХІХ–ХХ століть був одним з найбільших поряд з Віднем, Прагою, Будапештом та Трієстом міст Австро-Угорської імперії і переживав тоді пору свого розквіту (мал. 15.11). Місто нараховувало майже 150 тис. мешканців і в ньому була зосереджена низка крупних фінансових, торгових та промислових фірм. Наприкінці ХІХ ст. у Львові було декілька малих локальних електростанцій, які використовувалися передовсім для потреб освітлення. Звісно, що ці джерела електроенергії незначної потужності не могли створити передумов для централізованого електропостачання комунальних служб та побуту міста. Їх могла забезпечити тільки загальноміська електростанція. Незабаром знайшлася і нагода для появи такої загальноміської електростанції.

Мал. 15.11. Львів. Площа Ринок. Фото 1905 р.

Мал. 15.12. Львівська електростанція постійного струму, побудована у 1894 р., справа градирня (фото 1907 р.)

Мал. 15.13. Герб МЗЕ, навколо якого напис «Електричні заклади королівського столичного міста Львова»

На 1894 рік у Львові планувалася небуденна подія: відкриття Крайової виставки, яка мала репрезентувати досягнення промисловості, новини техніки і мала стати важливим торговим центром для укладення взаємовигідних контрактів. Її, за прогнозами, мало відвідати більше 1 млн. глядачів та почесних гостей, серед яких передбачався приїзд імператора Австро-Угорщини Франца Йосифа І. Кінний трамвай з огляду на значні перепади висот по трасі проїзду на виставку не зміг би забезпечити перевіз такої кількості людей. Тому спеціальна комісія магістрату вивчила у грудні 1891 року існуючі електричні мережі та електрифікований міський транспорт у Відні, Празі, Берліні, Ганновері й у 1892 році поставила перед міською радою питання про доцільність будівництва у Львові електричного трамвая для перевезення відвідувачів виставки від залізничного вокзалу до Стрийського парку, де планувалось розміщення експонатів.

З цією метою згідно з договором з магістратом міста віденська акціонерна фірма «Сіменс – Гальське» у 1893–1894 роках побудувала електростанцію постійного струму (мал. 15.12) потужністю 400 к.с. (біля 300 кВт). Перший пароелектричний агрегат був змонтований 22 лютого 1894 року (взагалі на електростанції було встановлено два пароелектричні блоки потужністю по 200 к.с. з розрахунку забезпечення електротягою 16 трамваїв). Для електричної тяги по трамвайному маршруту довжиною 8 км заклали 36 км кабельних ліній постійного струму напругою 500 В. Електростанція, побудована для потреб трамвая, дуже скоро стала джерелом електричного освітлення прилеглих вулиць та будинків, а згодом електричні мережі поширились і на більш віддалені квартали.

Поєднання в одному підприємстві електростанції і електричного трамвая у ХІХ ст. було обґрунтованим: за відсутності промислових електричних двигунів та побутових електроприладів споживання електроенергії відбувалося переважним чином на потреби освітлення. Тому перші електростанції функціонували у невигідному режимі: вдень простоювали, а працювали здебільшого ввечері. У Львові потреба в електричній тязі для трамвая викликала необхідність будівництва центральної загальноміської електростанції, резервні потужності якої внаслідок падіння електроспоживання трамваєм у пізній час сприяли розвитку електричного освітлення міста.

31 травня 1894 року у Львові урочисто, під гарматний постріл, було пущено перший електричний трамвай, а 5 червня відкрилась Крайова виставка з великою кількістю різноманітних промислових, сільськогосподарських та ремісничих павільйонів. Серед гостей були гордість української поезії Леся Українка та видатний російський письменник Антон Павлович Чехов. Загальна кількість відвідувачів виставки з 5 червня до 15 жовтня 1894 р. склала 1 млн. 150 тис. чоловік, що майже у вісім разів перевищувало населення Львова.

У 1896 році місто викупило у фірми «Сіменс – Гальське» електростанцію та електричний трамвай. Створюється підприємство «Міські заклади електричні» (МЗЕ), яке мало свій герб (мал. 15.13) і директором якого на довгі роки (з 1896 до 1925) став натхненник и організатор розвитку електромереж м. Львова і області Йосиф Томіцький.

Поштовхом до широкого розвитку електромереж міста, викликаного зростаючою потребою в електричному освітленні вулиць, офісів та помешкань, послужило будівництво у 1900 році Львівського оперного театру, для освітлення якого проектом передбачалося використати електричну енергію. Й. Томіцький запропонував відмовитися від будівництва локальної електростанції для потреб театру, а розширити міську електростанцію постійного струму і використати щитову на 220 В, спроектовану для живлення театру, як базу для електрифікації центральної частини міста. Для забезпечення необхідного рівня напруги на електростанції і в окремих місцях електромережі передбачалося встановлення акумуляторних батарей. На електростанції змонтували дві акумуляторні батареї потужністю по 250 к.с. (184 кВт) кожна. Такі самі батареї встановили і у вузловій розподільчій підстанції міста, яку розташували у підвалі оперного театру: одна призначалась для підняття напруги у театрі та прилеглій мережі міста, друга –для резервного живлення театру. Львівський оперний театр став одним із перших об’єктів міста, які були електрифіковані (мал. 15.14). Від електростанції до театру проклали дві живлячі кабельні лінії 220 В з площею поперечного перерізу мідних жил 900 мм2. Окрім цих двох кабелів, був прокладений нульовий провід з площею поперечного перерізу 450 мм2. Справа у тому, що електростанція виробляла електричний струм напругою 500 В, який використовувався у тязі електричного трамваю. Тому до двох живлячих ліній, приєднаних до позитивного та негативного виходів з електростанції, додали нульовий провід. Це дозволяло здійснювати ділення навпіл тягової напруги, що з врахуванням падіння напруги в лініях давало напругу 220 В, необхідну для освітлення.

Йосиф Томіцький (1863–1925) – один з авторитетніших енергетиків Австро-Угорщини, а потім Польщі – народився у 1863 році на Київщині. Після закінчення гімназії у Тернополі вступає до Політехнічного інституту м. Карлсруе, де одержує вищу технічну освіту. Під керівництвом Й. Томіцького у Львові було реконструйовано електростанцію постійного струму, побудовано нову електростанцію і міську електричну мережу змінного струму, намічено стратегію розширення електромереж на райони Львівщини.

Мал. 15.14. Львівський оперний театр, що став одним з перших електрифікованих об'єктів міста (фото 1905 р.)

Загалом у період 1900–1914 рр. для електропостачання будинків та освітлення вулиць м. Львова, в якому в цей час вже нараховувалося до 200 тис. жителів, було прокладено біля 150 км ліній електропередачі постійного струму напругою 220 В.

Зі збільшенням навантаження львівська міська електромережа постійного струму напругою 220 В з часом вичерпала свої можливості щодо пропускної здатності. Подальший розвиток мережі постійного струму на більш віддалені ділянки міста був недоцільний через неможливість забезпечення необхідного рівня напруги. Саме тому Й. Томіцький запропонував збудувати у місті нову електростанцію змінного струму. У листопаді 1906 року Львівський магістрат затвердив рішення про це будівництво.

У 1908–1910 роках на території села Парсенківка біля залізничної колії зі Львова на Чернівці за кошти Львівського магістрату було споруджено електростанцію змінного струму (мал. 15.15) потужністю 6000 к.с. (4500 кВт), яка існує дотепер. Ця електростанція була збудована за найновішими європейськими зразками.

До 1913 року Львівська електростанція змінного струму працювала на рідкому паливі – мазуті. За пропозицією Й. Томіцького у 1914 році вона була переведена на дешевше паливо – вугілля, яке завозилось із Сілезії. Але з точки зору екологічної безпеки ні той, ні другий вид палива не задовольняв керівництво міста і тому, коли наприкінці 1920-х років був збудований газопровід Дашава–Львів, львівська електростанція була переведена на природний газ.

Крім електричних станцій у двох найбільш важливих центрах економічного і культурного життя західного регіону нашої держави – у м. Львові та Бориславсько-Дрогобицькому промисловому вузлі – на австрійський період припадає і будівництво фірмою «Сіменс– Гальське» першої невеликої електростанції (1896–1897 рр.) для освітлення залізничної станції, вокзалу, майстерні та станційних будинків у м. Станіславі (Івано-Франківськ). Ця електростанція мала три динамо-машини: дві робочі та одну резервну. Машини приводились в дію трьома двигунами системи Вольфа потужністю 75 к.с. (55 кВт) кожен. У місті будувались і невеликі приватні електростанції. Перед початком першої світової війни у Західній Україні, крім цих електростанцій загального призначення, була побудована електростанція у Чернівцях – найбільшому місті Буковини. Всього у цей період в Західній Україні поряд з названими існували ще 28 дрібних локальних електростанцій промислового призначення, але вони не були загальноміськими і їх значення для електрифікації регіонів Західної України було обмеженим. Потужність найбільших електростанцій у 1913 році складала: Львівська електростанція змінного струму – 7100 кВт, Львівська електростанція постійного струму – 300 кВт, Чернівецька – 300 кВт і Бориславська – 165 кВт. Загальне річне виробництво електричної енергії в Західній Україні напередодні першої світової війни знаходилося на рівні 36 млн. КВт·год, що складало 2,2% електроенергії, виробленої в цей час всіма електростанціями Австро-Угорщини. Все це відображало байдужість імперської адміністрації до розвитку її околиць (звичайно, це не стосувалося м. Львова – центру Східної та Західної Галичини, однієї з найбільших провінцій в імперії, а також Бориславсько-Дрогобицького промислового вузла, в розвитку яких Австро-Угорська імперія була зацікавлена).

На стані електричної галузі Західної України негативно позначилися військові події, злети та падіння промисловості, соціальний лад держав, які з швидкістю калейдоскопу змінювали одна одну на її території у ХХ столітті (за 100 років енергетичної історії Західної України, від 90-х років ХІХ ст. до часу незалежної України, державна влада змінювалася у цьому краї сім разів).

Своєрідно відбилися на енергетиці Західної України буремні події першої світової війни. Потреба у кольорових металах пришвидшила перехід електропостачання у м. Львові на мережу змінного струму та ліквідацію Львівської електростанції постійного струму (у 1916 р. вона припинила свою роботу). На її місці для живлення тягової електромережі трамвая залишили випрямлювальну підстанцію. Для потреб австрійської армії в першій світовій війні із демонтованої мережі постійного струму м. Львова було вилучено весь свинець (91,9 т) і мідь (71 т). Бої за Львів у 1918 році спричинили пошкодження електростанції змінного струму, деяких трансформаторних підстанцій (мал. 15.16) і знеструмлення споживачів на тривалий період.

Наприкінці 20-х років ХХ ст. розпочалось розширення мережі електричного постачання із Львівської і Бориславської електростанцій на прилеглі населені пункти та створення окружної мережі. З цією метою були утворені акціонерні товариства «Заклади електричні Львівської округи» (передавали електроенергію мережами напругою 30 кВ на відстань 20–40 км) і «Підкарпатське енергетичне товариство» (його зусиллями електроенергія з Бориславської електростанції лініями електропередачі 15 кВ прийшла у Дрогобич, Стрий, Трускавець, Самбор).
Мал. 15.15. Львівська електростанція змінного струму (фото 1908 р.)
Мал. 15.16. Тимчасова споруда nрансформаторної підстанції на околицях Львова у роки першої світової війни. Фото 1916 р.

Загалом за роки перебування Західної України у складі Польщі електрифікація населених пунктів українських земель знаходилась на досить низькому рівні. Коли прийняти сумарну встановлену генеруючу потужність на всіх електростанціях Польщі за 100%, то на Львівську область припадало лише 3,7%, а на Івано-Франківську, Волинську та Тернопільську області приходилося сумарно менше 1%. При цьому варто врахувати, що в цілому стан електрифікації і електроспоживання в Польщі значно відставав від їх стану в розвинутих країнах Європи (річне споживання електроенергії на душу населення в Польщі в довоєнний період ледве сягало 91 кВт·год, тоді як у Норвегії, де інтенсивно будували гідроелектростанції, – 2760 кВт·год, Німеччині – 623 кВт·год, Англії – 468 кВт·год, Франції – 397 кВт·год, СРСР – 206 кВт·год). У 1935 році на території Львівського воєводства працювало 67 електростанцій загальною потужністю 57,4 тис. кВт, Станіславського – 43 загальною потужністю 12,4 тис. кВт, Тернопільського – 33 загальною потужністю 4,3 тис. кВт. Електроенергією забезпечувались курорти Яремча, Микуличі, Татарів і Ворохта.

У Закарпатті, яке входило до складу Чехословаччини, працювали Ужгородська електростанція (11 тис. кВт) та дві гідроелектростанції (4,6 тис. кВт). Електричний струм із Ужгорода прийшов у Мукачево, Сваляву і Хуст лініями електропередачі напругою 35 кВ та довжиною 310 км.

Друга світова війна завдала великої шкоди енергетичній галузі Західної України. При відступі радянських військ була підірвана електростанція у Бориславі, а наприкінці війни німці повністю демонтували генеруюче обладнання Львівської електростанції. Повітряна електромережа, облаштована переважно мідними дротами, у роки німецької окупації була демонтована, мідні проводи замінені стальними, а вся мідь вивезена у Німеччину. Єдиним позитивним моментом було введення в дію у 1942 році лінії електропередачі Львів–Борислав напругою 110 кВ, що з’єднала дві, найбільші на той час, електростанції Західної України.