I dag er Kirgisistan en af de tre førende producenter og eksportører af elektricitet blandt SNG-landene, men det var ikke altid tilfældet. Indtil 1917 fungerede kun 5 små kul- og dieselstationer på landets territorium, som kun var nok til gadebelysning, i 1940 dukkede flere vandkraftværker op, men de var ikke nok. Alt ændrede sig i 1975, da Toktogul HPP blev sat i drift.
Placering af kraftværk
For at dække republikkens behov for elektricitet blev det besluttet at bygge Toktogul vandkraftværket ved Naryn-floden i Kirgisistan, som begyndte i 1962. Stedet for konstruktionen af stationen var en smal kløft med en dybde på 1.500 meter i bjergene i det centrale Tien Shan ved udgangen af Naryn-floden fra Ketmen-Tyube-dalen med en hældning på 65 - 70 °. Strukturerne i det fremtidige kraftværk blev udviklet under hensyntagen til områdets øgede seismicitet.
Bygningsteknologi
Kompleksiteten af de forhold, den skulle opføre sig underkonstruktion krævede ikke-standardiserede tekniske løsninger. Her blev teknologien med lag-for-lag udlægning af beton over store områder for første gang anvendt ved hjælp af specialdesignede elektriske traktorer. Metoden med kranløs støbning, implementeret ved konstruktionen af Toktogul HPP-dæmningen, gjorde det muligt at reducere omkostningerne betydeligt, reducere arbejdstiden og øge arbejdsproduktiviteten. Denne teknik med at bygge store betonkonstruktioner blev kendt som Toktogul-metoden.
Dæmning og kraftværk
Resultatet af en utrolig indsats var en dæmning med en højde på 215 og en længde på 292,5 meter, bestående af en central og seks kystsektioner. Hele mængden af beton lagt i strukturen er 3,2 millioner kubikmeter. I dag overvåger mere end to tusinde enheder dæmningens tilstand. De imponerende dimensioner af dæmningen og kompleksiteten af dens design kan forstås selv fra billedet af Toktogul HPP.
Bygningen af selve kraftværket med fire hydrauliske enheder placeret i to rækker støder op til dæmningen fra nedstrømssiden. Værkets radialaksiale turbiner driver hydrogeneratorer med en samlet kapacitet på 1.200.000 kW. Strømmen leveres af fire step-up transformere, der er forbundet til generatorer, placeret i specielle kamre i niveau med maskinrummet.
Toktogul vandværk
Ud over dæmningen og kraftværksbygningen omfatter Toktogul vandkraftkomplekset turbinevandledninger, et reservoir, et koblingsanlæg, to dybe og enoverfladeudslip.
Vand til turbinerne i Toktogul HPP kommer gennem fire ledninger placeret i det centrale segment af dæmningen og har en diameter på 7,5 meter. Nødafløb udføres ved hjælp af et overfladeafløb med en kapacitet på 900 kubikmeter i sekundet og dybe overløb med en diameter på 30 meter, overlappet af specielle porte.
Det åbne koblingsudstyr i Toktogul vandkraftkompleks er bygget efter et firkantet skema. Karakteristika ved terrænet, øget fare for stenfald, mangel på flad jord og bredden af kløften gjorde, at denne del af vandkraftkomplekset blev placeret 3,5 kilometer fra kraftværket i Kara-Suu-flodens dal.
Toktogul-reservoir
Omgivet af majestætiske bjerge ligger Toktogul vandkraftværkets reservoir i Ketmen-Tyube-dalen og er det største i Centralasien. Dimensionerne af denne vandmasse er imponerende - den har en længde på 65 kilometer, og nogle steder når dybden 120 meter. Overfladearealet af reservoiret er omkring 285 kvadratkilometer, vandvolumenet er 195 milliarder kubikmeter. Dens påfyldning begyndte i 1973 og sluttede først, da kraftværket blev lanceret.
Mystisk ulykke
De første problemer med slid og ælde kom frem i februar 2008, da fabrikkens vagthavende personale standsede en af enhederne efter at have bemærket et højt niveau af olie i turbinelejet på grund af revnede rør.oliekølere.
Den 27. december 2012 i Kirgisistan blev erklæret en tilstand med begrænset energiforbrug. Årsagen var en nødsituation på Toktogul HPP. Ulykken skete ved vandkraftenhed nr. 4. Som eksperter senere rapporterede, viste det sig, at labyrintforseglingen i generatorhjulet var revet af, hvilket forhindrede vand i at trænge ind under turbinedækslet, hvorved der dannedes et overtryk der, hvilket gjorde at mekanismer. På trods af de første udtalelser om hændelsens ubetydelighed blev det senere sagt, at de hurtigt identificerede problemer gjorde det muligt at undgå en større ulykke svarende til den, der skete ved Sayano-Shushenskaya HPP.
2015-2016 hændelser
Begivenhederne i 2012 var ikke de eneste i en række katastrofer ved Toktogul HPP. I løbet af den sidste uge af december 2015 opstod to nødsituationer på kraftværket. Den 23. december brød transformeren til vandkraftenhed nr. 2 i stykker, og den 28. december lækkede olie fra højspændingskabler på grund af forringelse af kabelledninger. Det resulterede i, at energiproduktionen blev halveret - til 600 MW. Et år senere, den 15. december 2016, skete der igen en ulykke ved Toktogul HPP. Energiingeniører svigtede igen vandkraftenhed nr. 2 - dens hjælpeudstyr fejlede.
Jævnlige tekniske problemer på kraftværket fik Kirgisistans regering til at beslutte at påbegynde genopbygning og modernisering af landets største vandkraftværk. Det forventes, at efter afslutningen af arbejdet vil kapaciteten af Toktogul HPP øges med 240 MW, og den samlede varighedlevetiden øges med 35-40 år. Genopbygningen udføres med inddragelse af udenlandske specialister, de planlagte omkostninger vil overstige $400 millioner.
