Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительствуканьонообразные виды рельефа.
В 1978 году режиссёром Геннадием Казанским на киностудии "Ленфильм" снят биографический художественный фильм "Инженер Графтио", в котором показана история строительства Волховской ГЭС.
Хотя в области энергетики Российская империя заметно отставала от западных стран, развитие отрасли на рубеже ХIХ и ХХ веков шло семимильными шагами. В конце столетия были построены первые ТЭЦ мощностью более 5 мегаватт — Раушская в Москве и Охтенская в Петербурге. Но столицами дело не ограничивалось — первая в стране электростанция трехфазного тока появилась в 1893 году в Новороссийске. Трехфазный ток, впервые примененный русским инженером Михаилом Доливо-Добровольским в Германии, сделал гораздо дешевле как выработку электроэнергии, так и ее передачу на большие расстояния. К 1896 году количество электростанций выросло до 35. КПД таких станций приближался к 25% (у современных парогазовых электростанций он достигает 60%). Все они принадлежали частным владельцам, в том числе 12 — Обществу электрического освещения.
Первым практическим воплощением идеи сооружения районных станций, работающих на местном топливе и обеспечивающих энергией достаточно крупные промышленные регионы стало строительство (1912–1914 годы) близ Богородска (позже г. Ногинск) под Москвой ТЭС "Электропередача". Наибольший вклад в ее возведение и эксплуатацию внесли А. В. Винтер, Р. Э. Классон, Г. М. Кржижановский и И. И. Радченко. "Электропередача" была первой и самой крупной в мире ТЭС, работавшей исключительно на местном топливе – торфе. Для центра Европейской части России, характеризовавшегося достаточно высоким уровнем развития производства и обладавшего огромными торфяными запасами, возведение "Электропередачи" имело исключительно большое значение. Станция стала основным источником электроснабжения промышленного и коммунального секторов в Московской и Владимирской губерниях.
Строительство "Электропередачи" положило начало промышленному развитию воздушных высоковольтных линий и передачи электроэнергии на достаточно большие расстояния. Вопросы передачи электроэнергии были предметом постоянного рассмотрения на электротехнических съездах. Наиболее тщательно проблема исследовалась VII Всероссийским электротехническим съездом в 1913 году. Научный форум вынес специальное решение о необходимости строительства ЛЭП и поручил Постоянному комитету съездов выработать законопроект об устройстве линий электропередач,
При возведении первых ЛЭП, соединявших "Электропередачу" с промышленными центрами и, прежде всего с Москвой (расстояние составляло более 70 километров), возникли неизвестные дотоле трудности, связанные с частной собственностью на землю и юридическими правами землевладельцев, через чьи участки предполагалось прокладывать линии электропередач. В обозначившейся проблеме отсутствовала четкая общегосударственная законодательно-правовая база. Вопросы утрясались в рамках обоюдных интересов электрификаторов, потребителей, местных властей и собственников земли путем исключительно личных договоренностей и торга. Можно было прокладывать ЛЭП по казенной территории, но в этом случае возникли бы строительно-технические трудности, связанные с заболоченностью земель и наличием труднопреодолимых лесных массивов: лучшие участки находились в частных руках. Тем не менее, в 1914 году станция была введена в эксплуатацию и в Москву по ЛЭП стала поступать электроэнергия.
Итогам годичной эксплуатации ГРЭС "Электропередача", опыту использования местных топлив, уточнению и детализации главных общегосударственных принципов развития энергетики было посвящено проходившее в Москве в ноябре 1915 года совещание по подмосковному углю и торфу. Наибольший резонанс вызвал постановочный доклад Г. М. Кржижановского "Областные электрические станции на торфе и их значение для центрального промышленного района России". В нем были окончательно сформулированы стратегические принципы энергостроительства в стране
Русские изобретатели думали над освоением громадных ресурсов гидроэнергии. Первая ГЭС (тогда ее называли "водоэнергетической установкой") мощностью 700 киловатт была построена на кавказской речке Подкумок у города Ессентуки в 1903 году. Вторую построили монахи на Соловецких островах. В 1910 году по соглашению с американским концерном "Вестингауз" началось строительство Волховской ГЭС, мощность которой должна была достичь уже 20 мегаватт. Ее обещали построить все тот же "Сименс" и американская компания "Вестингауз". А в 1912 году множество компаний и банков объединились в консорциум по строительству гидроэлектростанции на днепровских порогах — будущего Днепрогэса. Экспертизу проекта провели немецкие специалисты; они же предложили проложить в обход будущей ГЭС канал, который сделал бы Днепр судоходным. Строительство примерной стоимостью 600 млн золотых рублей должно было начаться в 1915 году. Но ему, как и многим другим проектам, помешала Первая мировая война.
Волховскую ГЭС — первую крупную гидростанцию, построенную по "ленинскому" плану ГОЭЛРО, — заложили еще в 1910 году
Таким образом, в период с 1900 года, когда состоялся I Всероссийский электротехнический съезд, и по 1915 год, в котором проходило совещание по подмосковному углю и торфу, были разработаны, доведены для сведения властей и научно-инженерной общественности и апробированы на практике в рамках строительства и эксплуатации ТЭС "Электропередача" основополагающие направления развития энергетики в России, а именно:
а) техническое перевооружение всех отраслей индустрии на базе электроэнергии;
б) достижение опережающих темпов развития энергетики по сравнению с темпами роста других отраслей производства;
в) строительство электростанций, которые обеспечили бы энергоснабжение целых районов (ГРЭС);
г) использование на станциях местных топливных ресурсов;
д) использование водных ресурсов путем строительства гидроэлектростанций (ГЭС);
е) строительство высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП). Перечисленные положения являются ни чем иным, как концептуальным каркасом плана ГОЭЛРО, принятого в декабре 1920 года.
Анализ ленинского наследия дооктябрьского периода в области электрификации позволяет выделить три главных теоретических положения:
– электрификация – основа технического прогресса благодаря ряду преимуществ электроэнергии перед другими видами энергии (универсальность, способность быть переданной на большие расстояния, относительная дешевизна и др.);
– быстро развивающиеся под влиянием электрификации производительные силы приходят в конечном счете в противоречие с частно-капиталистическим способом производства, что в итоге стимулирует возникновение революционной ситуации;
– электрификация в масштабах государства требует планового ведения хозяйства, что возможно только в условиях социализма.
Самой приоритетной задачей, после провозглашения Советской власти стало восстановление разрушенного хозяйства огромной страны. Вся Россия находилась в глубочайшем политическом и экономическом кризисе. Большинство промышленных предприятий не работало из-за отсутствия сырья, энергии и изношенности оборудования. Трамвай остановился в 1918 году. Электричеством обеспечивались лишь особо важные промышленные объекты и учреждения.
Правительству, во главе с В.И. Лениным, потребовалось срочно определить оптимальную стратегию действий по восстановлению и индустриализации народного хозяйства.
Глобальный масштаб стратегических целей потребовал привлечения лучших умов России для проведения скрупулезного макроэкономического анализа, поиска, обоснования и принятия единственно верного решения по стратегии приложения сил. Привлекательная идея электрификации, казалось, была единственным оптимальным решением, но ее реализация представлялась совершенно фантастическим делом, если принять во внимание состояние хозяйства страны после двух лет гражданской войны и интервенции. 3 февраля 1920 г., по настоянию В.И. Ленина, сессия ВЦИК принимает резолюцию о разработке плана электрификации.
Блестящий ученый и практик Глеб Максимилианович Кржижановский начинает формировать команду, и 21 февраля 1920г. принимается постановление президиума ВСНХ "О создании электрификационной комиссии". Положение о комиссии утверждается Советом рабоче-крестьянской обороны 24 марта 1920г. и таким образом появляется на свет "Государственная комиссия по электрификации России - ГОЭЛРО". В работе комиссии под председательством Г.М. Кржижановского активно работают выдающиеся деятели науки и техники России: проф. Г.О. Трафтио, инж. А.Г. Коган, проф. Е.Я. Шульгин, проф. А.А. Горев, проф. И.Г. Александров, проф. Л.К. Рамзин, проф. К.А. Круг, проф. М.А. Шателен; проф. Г.Д. Дубеллир, проф. Б.И. Угримов, проф. А.И. Угримов, инж. М.Я. Лапиров-Скобло, инж. Б.Э.Стюнкель, М.А. Смирнов и многие, многие другие. Свыше 200 крупнейших специалистов были привлечены к разработке конкретного государственного плана возрождения экономики и промышленности России на базе электрификации.
За очень короткое время, в отнюдь не простых условиях России 1920 г. профессиональная команда организовала и выполнила громадный объем работы. Были собраны, обработаны, изучены и глубоко проанализированы статистические, технико-экономические, геологические и гидрологические, минералогические и горнорудные, почвоведческие, этнографические, транспортные, промышленные и сельскохозяйственные данные по громадным территориям РСФСР. В трудах комиссии эти данные сгруппированы по крупным районам: Южному, Центрально-промышленному, Волжскому, Кавказскому, Северному, Уральскому, Западной Сибири и Туркестану. Аналитические материалы синтезированы и обобщены в общую сводку.
Это первый единый перспективный план восстановления и развития экономики Советской России. Был разработан в 1920 году и рассчитан на 10-15 лет.
На основе такого углубленного анализа и увязки с общими целями народнохозяйственного строительства детально проработаны ключевые аспекты проекта электрификации: