Hidrocentrala Lotru-Ciunget a implinit 50 de ani

Vineri, 18 noiembrie, s-au împlinit 50 de ani de la punerea în funcţiune a Hidrocentralei Lotru- Ciunget, una dintre cele mai complexe din țară, cu o putere de instalare de 510 MW. Evenimentul a fost organizat de directorul Hidroelectrica SA, liberalul Bogdan Badea și directorul Hidroelectrica Vâlcea,  Constantin Tirsi,

avându-i ca invitați pe ministrul Energiei, Virgil Popescu, prefectul de Vâlcea, Mihai Oprea, parlamentarii Caludia Mihaela Banu, Laurentiu Nicolae Cazan, Cristian Buican, membrii ai PNL Valcea,

angajați ai societății, ingineri și cercetători din toată țara,

care au fost premiați pentru aportul lor în acest domeniu vital pentru economia naționala.

AMENAJAREA HIDROENERGETICĂ A RAULUI LOTRU
Amenajarea hidroenergetica Lotru este cea mai complexa de pe râurile interioare ale României, fiind şi unica in acelaşi timp prin schema de amenajare adoptata care se bazeeaza pe principiul concentrarii de debite si caderi. Astfel, atat apele din bazinul hidrografic al râului Lotru, pe care este amplasată amenajarea, cât şi cele din bazinele hidrografice învecinate, sunt directionate gravitațional si prin pompaj catre lacul Vidra, care constitue acumularea principala a amenajarii.

Râul Lotru este un rău de munte, cu o lungime a cursului de numai 76 km dar cu o diferență importanta de nivel (aprox. 1600 m) inte izvoarele acestuia (la cota de aprox 1935 mdM) şi confluenţa cu râul Olt (la cota de aprox. 300md). Bazinul hidrografic relativ redus, de 1024 km²”, dar cu un nivel al precipitațiilor important (aprox. 1160 ltr/m²/an), conduce la inregistrarea de debite multianuale de 4,3 mc/s in secțiunea barajului Vidra şi de cca. 18,7 mc/s la varsarea in raul Olt (in regim neamenajat).

Conditile geografice şi de amplasament specifice zonei au permis realizarea celei mai mari centrale hidroelectrice de pe râurile interioare României, CHE Lotru-Ciunget, centrală subterană cu Pinst 510 MW, Qinst = 80mc/s, Hbrut=809m si avand un consum specific de numai 0,54mc/s, cel mai scazut consum specific de apa din hidroenergetica românească.

SCURT ISTORIC 

Amenajarea potenţialul hidroenergetic important al râului Lotru a fost sesizată ca oportunitate şi prezentată pentru prima dată, cu schema şi datele concrete de amenajare, de catre intemeietorul şcolii romanesti de hidroenergetică-prof Dorin Pavel in lucrarea “Plan general d’amenagement des forces hydrauliques en Roumanie” publicată în 1933.

Amenajarea era gândită fără aport de debite din alte bazine, dar cu captarea unor afluenți ai Lotrului şi introducerea acestora in galeria de aducţiune a centralei din amonte de confluenţă (Hanes, Balindru şi Steaja la CHE Mileasa; Rudăreasa şi Mănăileasa la CHE Voineasa, unele dintre captările propuse fiind realizate şi în schema actuală).

Schema de amenajare cuprindea un număr de şapte centrale, ce urmau să prelucreze o cădere brută de 1047m (intre 1360 şi 313 mdM), echipate cu hidroagregate de tip Pelton şi Francis, cu puterea totală înstalată de 137MW şi producţia anuală de energie electrică de 594,6 GWh.

Lucrarile de realizare a Amenajarii Hidroenergetice Lotru au inceput in anul 1966,in contextul stabilirii programelor de dezvoltare economico-socială a României, in general, si strategia de dezvoltare a sectorului energetic, in special, in contextul acumulării unei experiente importante în domeniu prin realizarea anterioară a unor mari amenajări hidroelectrice: Bicaz si Vidraru.

Progresele tehnologice privind execuția excavațiilor subterane au permis imbunatatirea schemei de amenajare propuse in anul 1933, prin realizarea unei vaste reţele de aductiuni subterane (cca 170 km de galerii subterane).

Acest fapt a permis, pe de-o parte, concentrarea de debite, constând în suplimentarea cu 75% a debitului afluent natural al Lotrului în acumularea principală Vidra cu debitele captate din cele patru bazine hidrografice invecinate (Jiet. Oltet, Sadu şi Lotrioara) şi pe de altă parte,in general, şi concentrarea de căderi, prin pomparea in lacul Vidra a debitelor captate în acumulările Petrimanu, Jidoala și Lotru-Aval (reprezentând 50% din debitul afluent in lacul Vidra) strategie de dezvoltare a sectorului energetic, în special, in contextul acumulării unei experiente importante în domeniu prin realizarea anterioară a unor mari amenajări Vidra) şi valorificarea energetica superioară a acestora in CHE Lotru-Ciunget, centrală cu puterea instalată de 510 MW şi cu cel mai mic consum specific de apă din hidroenergetica românească: 0,54mc/kwh.

Ponderea importantă a lucrărilor s-a efectuat în perioada 1966-1982, cu punerea în funcţiune a CHE Lotru in 1972 (hidroagregatul nr.1), CHE Malaia in 1978, CHE Brădisor in
1982, staţiile de pompare energetica in perioada 1977÷ 1979, precum şi a reţelei de captari şi aducțiuni secundere în perioada 1975÷1978.

ÎNCEPUTURILE AMENAJARII HIDROENERGETICE LOTRU
Caracteristicile specifice zonei şi relevante in sensul celor de mai sus sunt:
➤ sub aspect geografic – zonă muntoasă situată la altitudine ridicată izolată aproape in totalitate de comunitatile invecinate, cu cai de acces şi circulație total deficitare, limitate la necesitățile şi activitățile;
➤ din punct de vedere socio-economic zonă slab dezvoltată, activităţile de bază find exploatarea lemnului (se practica plutăritul) şi creşterea animalelor;
➤ sub aspect climatic, hidro-meteorologic-caracterizată prin precipitați importante ca durată şi intensitate, ieni lungi şi grele cu zăpezi mari şi riscuri de avalanşe. temperaturi scăzute, sezonul cald scurt ca durată.

Au rămas în istoria şantierelor Lotrului inundațile catastrofale din anii 1970 (când inclusiv siguranta barajului Vidra, aflat in construcție, fost pusă în pericol) şi 1975, precum şi avalanşa de pe Valea Latoriţei care a surprins, fară scapare, 7 oameni simultan.

Inceputul Lotrului, din punct de vedere hidroenergetic, are ca referință anul 1964, când primele echipe de geologi topometrişti şi hidrometrişti şi-au facut apariția în zonă.
O scurtă prezentare a ceea ce a urmat, pe cât posibil cât mai relevantă asupra dimensiunii şi specificului activităţilor care au dus la realizarea a ceea ce este azi “Amenajarea Hidroenergetică Lotru” a greutăților şi sacrificilor care au stat in spatele acestei realizări, şi propune să oglindească intr-o oarecare măsură, ce au insemnat şantierele Lotrului.

Activitatea de studii şi cercetări în teren

A demarat începând cu anul 1964. Dimensiunea şi complexitatea schemei de amenajare, răspândirea geografică a obiectivelor pe un areal de aproximativ 8000 kmp au implicat un amplu program de studii şi cercetări in teren constând din:
➤ ridicări topogeodezice – triangulați pe 1600 kmp, nivelmente pe 600 kmp, planuri de detaliu pe 100 kmp;
➤ cercetări geologice pe 300 kmp;
➤ studii şi investigații de teren materializate prin: foraje-10200 m, galerii-4300 m, puturi de exploatare -1700 m;
➤ volum mare de incercări in laborator şi în şantier;
➤ incercări pe modele, studii hidrologice etc.

Activitatea de proiectare

In strânsă corelare cu datele şi informaţiile rezultate din studiile şi cercetările efectuate in teren, proiectantul general al Amenajari Lotru-ISPH Bucureşti-a demarat activitatea de proiectare propriu-zisă.

Provocările care au stat in fata proiectări şi care au fost rezolvate cu succes au vizat cel puţin trei direcții importante:
➤ valorificarea la maximuma potentialului hidroenergetic
al apelor din bazinul hidrografic al râului Lotru şi din bazinele hidrografice Invecinate, materializată prin projectarea unei scheme optime pentru amenajarea hidroenergetică Lotru (concentrare de debite şi căderi);
➤ volumul mare de proiectare determinat dimensiunea importantă a amenajarii;
➤ diversitatea activitatilor de proiectare, dată de complexitatea amenajari şi de cuprinderea aproape a tuturor tipurilor de uvraje şi construcții de instalaţi şi echipamente.

Activitatea de construcţii

Constructorilor le-a revenit dificila sarcină de a realiza in teren ceea ce projectanti au gândit şi bus pe planuri. Sarcină grea dar nu şi imposibilă, amenajarea Lotru in sine constituind mărturia in acest sens, această realizare se datorează constructorilor
de exceptie pe care şantierele Lorului au avut şansa de a îi avea, constructori formati si caliţi pe şantierele Bistritei şi Argeşului. Prima echipă de constructori, venită de la Arges, a patruns pe Valea Lotrului in ianuarie 1966.

Pe lângă volumul mare şi diversitatea lucrărilor care urmau a fi executate, cu care însă aceştia erau familiarizaţi în cea mai mare parte, provocările specifice Lotrului pentru experimentații constructori se consideră a fi fost următoarele:
➤ răspândirea geografică a amplasamentelor viitoarelor
obiective ale amenajării a impus necesitatea realizării a sute de kilometri de noi drumuri, în zone dificile, izolate;
➤ necesitatea execuției unui volum mare de excavații în subteran, de ordinul milioanelor de metri cubi;
➤ realizarea primului mare baraj (H=121 m) din materiale locale, anrocamente cu nucleu de argilă.

Dintre datele şi elementele de referinţă în legătură cu pregătirea, organizarea şi execuția lucrărilor de construcţii pe şantierele Lotrului se prezintă următoarele:
➤ ianuarie 1966 – demararea crărilor de pregătire şi organizare şantier;
➤ 16.09.1967 devierea râului Lotru, în zona viitorului baraj Vidra;
➤ noiembrie 1969 – s-au început umpluturile la baraj;
➤ 27.02.1972 – s-a finalizat prima etapă de umplere a lacului Vidra (1206 mdM ÷ 1246 mdM);
➤ 1973 – realizarea etapei a doua de umplere a lacului
(1246 mdM ÷ 1265 mdM);
➤ 1977 finalizarea în totalitate a lucrărilor la barajul Vidra;
➤ 23 august 1972 – finalizarea în totalitate a lucrărilor la uvrajele axului hidraulic principal CHE Lotru-Ciunget;
➤ 22 decembrie 1989 recepția ultimelor investiții realizate în amenajarea Lotru, părți componente ale schemei inițiale proiectate: captările secundare Căprăreţu şi Izvorul Floarei precum şi galeria de aducţiune secundară care le uneşte.

Toate lucrările de construcţii din amenajarea Lotru au fost executate de către Trustul de Construcții Hidroenergetice Bucureşti (TCH), aşa cum se numea în perioada respectivă.

AHE Lotru, cu acumulare prin pompaj în circuit deschis, cuprinde două părţi
distincte:
➤ derivaţia principală;
➤ reţeaua de captări, aducțiuni secundare şi staţii de pompare.

I. Derivaţia principală, care realizează circuitul hidraulic format din:

➤ ACUMULAREA VIDRA
constituie acumularea principala a amenajări şi este formată din:

Barajul Vidra,

caracterizat prin următoarele aspecte importante:
➤ este un baraj de greutate, construit din materiale locale – anrocamente cu nucleu central din argilă. protejat cu filtre din nisip şi balast, cu voal de etanşare in profunzime în roca de bază şi în versanţii laterali;
➤ dimensiunile de gabarit sunt: H-121 m, Lcoronament=350 m, Ibaza=450 m, Icoronament = 10 m;
➤  volumul total al barajului
3,5 mil.mc din care volumul de argilă – 470.000 mc, volumul de balast in filtre 425.000 mc, valumul de anrocamente 2.655.000 mc;
➤ cota coronamentului – 1289 mdM;
➤ evacuatori de ape mari golire de fund Qev.max=120 mc/s si deversor lateral cu Qev.max=220 mc/s.

In peisajul hicroenergeticii romanesti, barajul se individualizează prin doua aspecte remarcabile:
➤ este primul mare baraj din materiale locale construit în România (1967-1973):
➤ este barajul situat la cea mai mare altitudine din România (aprox. 1300 mdM).

Lacul Vidra

este un lac cu regularizare multianuala, cu un volum total de apa = 340 mil.mc si volumul util = 300 mil.mc.

➤ AXUL HIDRAULIC PRINCIPAL AFERENT CHE LOTRU-CIUNGET
constituit din urmatoarele uvraje şi instalați principale

Priza de apă de la barajul Vidra
➤ este de tip pâlnie imersată, protejată cu panouri de grătar des, cu o secțiune la intrare de cca 125 mp
➤ este echipată cu două vane – vana plană rapidă şi vana batardou-care folosesc la izolarea aducțiuni.

Aductiunea principale
➤ este o galerie subterană, betonată, cu o lungime de 13,5 km şi un diametru de 5 m, aflată sub presiune:
➤ are tronsoane prevăzute cu blindaj metallic in zonele in care acest lucru a fost necesar din punct de vedere al sigurantei in exploatare.

Castelul de echilibru
➤ este de tip diferential, cu diafragmă, put central deversant (H = 131 m) şi camera superioară aeriană (V – 4700 mp) cu rol în atenuarea/preluarea saltului hidraulic maxim “(1323 mdM)”, două camere inferioare subterane (V=4600 mp) cu rol in atenuarea/ preluarea
“saltului hidraulic minim” (1195 mdM).

Nodul de presiune
➤ realizează trecerea de la aductiunea principală a galena forgat
➤ este echipat cu două vane fluture, cu Dn- 4000 mm având rolul de a izola galeria fortat atat in situati normale, cât şi in cazul avariilor.

Galeria forţată
➤ asigură legatura intre aducțiunea principala şi centrala subterand Lotru;
➤ este de tip “galerie subterană cu blindaj metalic”, cu o lungime totala de 1270 m, un diametru de 4m si inclinată sub un unghi de 36 grade fata de orizontala;
➤ presiunea nominală la nivelul centrale subterane este de 80 bari.

Distribuitorul şi casa vanelor sferice centrala subterana.
➤ distribuitorul face legatura intre galeria fortată şi cele 6 colectoare de admisie a apei la turbina;
➤ vanele sferice sunt organe de izolare a circuitelor hidraulice de admisie a apei la turbine.

➤ CHE LOTRU CIUNGET:

➤ este amplasată în subteran, caverna executată având dimensiunile L = 106 m, l = 18 m, H = 36 m;
➤ parametrii centralei sunt Pl=510 MW, Qinst = 80 mc/s, Hbrut = 809 m;
➤ este prevazuta cu 3 hidroagregate, cu P= 170 MW fiecare, care sunt echipate cu turbine hidraulice tip “Pelton”,
folosite in domeniul căderilor mari (= 800 m) şi debitelor mici (= 26,6 mc/s).

Galeria de fuga:
➤ asigură evacuarea apei uzinate CEH Lotru catre acumularea din aval, Malaia;
➤ este de tipul “galerie subterană betonată” cu o lungime de cca 6,5 km și diametru de cca 5,4 m;
➤ regimul de funcționare este “cu nivel liber”.

II. Reţeaua de captări, aducţiuni secundare și stațţii de pompare energetică de mare putere, constituită din:

Sistemul de captări şi aducțiuni secundare, caracterizat astfel:
➤ cuprinde 82 captări secundare şi 150 km de galerii aferente aducțiunilor secundare, amplasate pe un areal de ca 8000 kmp;
➤ sunt amplasate la o altitudine importantă, în general intre 1100 mdM și 1400 mdM, pe cursuri de apă cu bazine hidrografice in general mici (0,6-16 kmp), caracterizate de regimuri puternic torențiale și transport important de debit solid;
➤ geografic şi functional sunt împărțite in patru grupe distincte:
▷ ramura Sud-gravitaţional şi pompaj;
▷ ramura Nord-gravitaţional şi pompaj;
▷ ramura Vest-gravitational;
▷ captări secundare cu debuşare directă în aducțiunea principal;
➤ constructiv şi hidraulic s-au realizat patru tipuri de capturi secundare cu debite captate instalate cuprinse inte 0,63 mc/s şi 2,50 mc/s.

➤ ACUMULAREA GALBENU

➤ este acumularea situată la cea mai ridicată altitudine din cadrul amenajari hidroenergetice Lotru cu NNR=1304 mdM;
➤ asigură deriverea gravitationala a apelor din bazinul raului Latorita către lacul Vidra;
➤ barajul este din beton in dublu arc, cu H-60 m, iar lacul de acumulare are un volum total de 251 mil.mc.

➤ ACUMULAREA ȘI STAȚIA DE POMPE PETRIMANU

➤ realizeaza acumularea debitelor de apa provenite din ramura Sud a rețelei de captări secundare, precum şi a debitului de pe diferenta de bazin a râulul Latorita, care mai apoi sunt pompate către lacul Vidra;
➤ barajul este de beton in dublu arc, cu H=50 m, lar lacul de acumulare are un volum total de 2,1 mil.mc apă la NNR= 1130 mdM;
➤ stația de pompare energetică de mare putere Petrimanu are urmatoarele caracteristici:
▷ Pinst = 3 x 10,5 MW = 31,5 MW:
▷ Qinst = 3x 4,66 = 14 mc/s;
▷ Hreful=171 m.

➤ ACUMULAREA ȘI STATIA DE POMPE JIDOAIA
➤ realizează acumularea debitelor de apă provenite din ramura Nord a reţelei de captări secundare, care sunt pompate apoi către lacul Vidra;
➤ barajul este din beton in dublu arc, cu H=50 m, iar lacul de acumulare are un volum total de 0,48 mil.mc apă la NNR=1180 mdM;
➤ staţia de pompare energetică de mare putere Jidoaia are următoarele caracteristici:
▷ Pinst = 2 x 10,5 MW=21 MW;
▷ Qinst = 2x 4,2= 8,4mc/s;
▷ Hreful = 195 m.

➤ ACUMULAREA ȘI STAŢIA DE POMPE LOTRU AVAL

➤ realizează acumularea debitelor de apă provenite de la o captare secundară precum şi a debitului de pe diferenta de bazin a râului Lotru, care mai apoi sunt pompate către lacul Vidra;
➤ barajul este din beton in dublu arc, cu H= 42 m, iar lacul de acumulare are un volum total de 0,44 mil.mc apă la NNR = 1030 mdM;
➤ staţia de pompare energetică de mare putere Lotru Aval are urmatoarele caracteristici
▷ Pinst 2 x 4 MW 8 MW;
▷ Qinst-2×1=2 mc/s;
▷ Hreful-324 m.

Caracterul complex al amenajari Letru este evidenţiat şi prin structura debitului afluent mediu in acumularea Vidra, de 18,7 mc/s, astfel:
➤ aportul natural al uiui Lotru-43 mc/s=> 23%
➤ aportul gravitational al captárior secundare = mc/s=>27%
➤ aportul staţilor de pompare energetica = 9,4 mc/s => 50%

Rolul şi importanta statilor de pompare energetică de mare putere in cadrul AHE Lotru se pot defini prin urmatoarele aspecte:
➤ asigură un aport important la debitul afluent in acumularea Vidra, de=50%;
➤ au o contribuție semnificativă la producția de energie electrica – pentru același volum de apă pompat și apoi uzinat în CHE Lotru – se produce de trei ori mai multa energie decât se consuma;
➤ realizează procesul de “imobiliare a energiei electrice” prin faptul că se consuma energie “la baza graficului de sarcină”, iar în CHE Lotru se produce energie “la vârful graficului de sarcină”.

Amenajarea hidroenergetică Lotru-locul şi rolul în cadrul Sistemului Energetic
National (SEN) din România

Locul AHE Lotru este definit prin rolul şi importanta CHE Lotru (P-510 MW) in cadrul SEN din Romania. Astfel, pe lângă producţia de energie electrică (1100 GWh/an), CHE Lotru – Clunget are o contributie deosebită la asigurarea
serviciilor tehnologice de sistem, cu implicati directe asupra parametrilor de calitate al energiei electrice si in ceea ce priveste stabilitatea şi siguranta SEN, contribute materializata prîn:
➤ reglaj secundar putere-fiecventă 46% la nivelul SEN
➤ rezerva tertiara rapida=11% la nivelul SEN
➤ rezerva turnata=8% la nivelul SEN
➤ reglaj tensiune 220kV aproximativ 40% din durata de functionare CHE
➤ pornire de la “0” și încărcarea la 510MW in aproximativ 5 minute.

Serviciul de reglaj putere – frecventa efectuat de CHE Lotru a devenit cu atât mai important cu cat, in ultima perioadă, în cadrul SEN instalarea de capaciti noi de producție a energiei electrice in centrale eoliene a luat o deosebita amploare, iar caracterul fluctuat al acestei energii trebuie compensat in centrale hidroelectrice.

Punerea mare instalată și timpul de pornire redus fac ca CHE Lotru să aibă o reacție rapidă și eficienta la variațiile importante de putere SEN, determinata de posibile incidente la grupurile energetice de mare putere, termo sau nucleare.

Pe langa funcțiile strict energetice, AEH Lotru, prin obiectivele sale, creează beneficii oamenilor si locuitorilor din zona, prin următoarele:
➤ regularizarea cursurilor de apă si atenuarea undelor de viitură;
➤ dezvoltarea unor activități conexe – piscicultura, agrement, turism;
➤ asigurarea resurselor de apă pentru alimentarea cu apă potabilă a localităților limitrofe (acumularea Brädisor).