На фоне стремления Китая к достижению углеродной нейтральности, страна представила две гигантские гидротурбины, ставшие рекордными как по мощности, так и по инженерной сложности. Эти импульсные турбины, каждая из которых рассчитана на выработку 500 МВт, были разработаны для установки на строящейся гидроэлектростанции Datang Zala в восточном Тибете.
Масштабы проекта поражают воображение: диаметр каждой турбины составляет 6,2 метра, вес — 80 тонн, а внутри размещены 21 водяной ковш. Такие габариты делают их крупнейшими импульсными турбинами, когда-либо созданными в мире.
С технической точки зрения речь идет о так называемых турбинах Пелтона — разновидности импульсных турбин, специально предназначенных для работы в условиях высокого напора. В отличие от более распространённых реактивных турбин, таких как турбина Фрэнсиса, импульсные установки не погружаются в воду. Они функционируют в воздушной среде, когда мощные струи воды под высоким давлением направляются на ковши, прикреплённые к колесу турбины. Это позволяет достигать высокой эффективности преобразования потенциальной энергии воды в механическую и далее в электрическую.
Одним из ключевых факторов, обеспечивших столь высокую эффективность, стала высота падения воды — 671 метр. Это позволяет отнести систему к категории «высоконапорных» — типу гидроустановок, где перепад превышает 100 метров.
Благодаря чистой силе тяжести вода поступает на турбину с огромной скоростью и давлением, передавая максимум энергии без существенных потерь. Именно в таких условиях турбины Пелтона демонстрируют свои наилучшие характеристики. Согласно расчётам инженеров, общая эффективность установки возрастёт до 92,6% — что выше среднеотраслевого уровня и обеспечит дополнительную выработку 190 000 кВт·ч энергии в день.
Не менее важным элементом конструкции стал выбор материала. Турбины выполнены из мартенситной стали — сплава, обладающего высокой прочностью, износостойкостью и устойчивостью к коррозии. Эти качества критичны, поскольку оборудование должно выдерживать экстремальные механические и гидродинамические нагрузки в режиме непрерывной работы.
Проект реализуется государственной корпорацией Datang Corporation, а строительство началось в 2023 году. Турбины были разработаны и произведены Harbin Electric — ведущей китайской энергетической машиностроительной компанией. Срок разработки и изготовления занял четыре года. Ожидается, что Datang Zala будет запущена в эксплуатацию к 2028 году.
После ввода в строй электростанция будет генерировать почти 4 миллиарда кВт·ч в год — эквивалент сжиганию 1,3 миллиона тонн угля. При этом сокращение выбросов CO₂ составит около 3,4 миллиона тонн в год, что в полной мере соответствует климатической стратегии Китая.
На глобальном фоне Китай остаётся мировым лидером по темпам ввода новых мощностей в области гидроэнергетики. Только в 2024 году в стране было введено в эксплуатацию 14,4 из 24,6 гигаватт новых ГЭС по всему миру, что составляет почти 60% от общего объема. При этом значительная часть новых объектов — это гидроаккумулирующие станции, способные играть ключевую роль в балансировке переменных источников энергии вроде ветра и солнца. Общая установленная мощность китайских гидроэлектростанций уже приближается к 436 ГВт — по сравнению со 103,1 ГВт в США по состоянию на конец 2024 года.
Турбины Datang Zala — это не только инженерный триумф, но и символ более широкой трансформации: перехода от ископаемого топлива к устойчивым и эффективным источникам энергии. Благодаря технологическим инновациям, таким как высоконапорные импульсные турбины, гидроэнергетика получает новое дыхание в эпоху глобального энергоперехода.
