Сотрудники Лаборатории гидромашиностроения Института энергетики Санкт‑Петербургского политехнического университета Петра Великого, а также студенты Студенческого конструкторского бюро «Системный инжиниринг» СПбПУ начали работу над модернизацией Лужской ГЭС-2, расположенной в Ленинградской области. Эти усилия направлены на восстановление гидротурбинного оборудования и повышение эффективности работы гидроэлектростанции, построенной еще в 1950-х годах. Модернизация осуществляется по инициативе нового владельца объекта — IT-компании Dashamail.ru (ООО «Письмо») Администрация г. Санкт-Петербурга.
Реализация данного проекта имеет значительное значение: она не только вернет в эксплуатацию исторический энергообъект, но и обеспечит регион дополнительным источником экологически чистой «зеленой» электроэнергии. Кроме того, модернизация создаст новые рабочие места для квалифицированных специалистов. Технические решения, разработанные петербургскими инженерами, могут быть применены в будущем при реконструкции и возрождении других малых гидроэлектростанций.
На Лужской ГЭС-2 в настоящее время находятся два гидроагрегата немецкого производства, выпущенные в 1947 году. Эти агрегаты не эксплуатируются с 2009 года. Проведенное обследование показало, что основные элементы гидротурбин находятся в хорошем техническом состоянии и могут быть использованы после модернизации. По словам руководителя проекта от СПбПУ, доцента Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики Василия Щура, «нас удивило техническое состояние оборудования. По сути, это музейные экспонаты, которые еще сохранили работоспособность».
Для повышения эффективности работы станции потребуется замена рабочего колеса гидротурбины, установка современного направляющего аппарата и других элементов проточной части, а также подбор гидрогенератора. Предлагаемые инженерные решения, как отметил Щур, позволят вдвое снизить проектный расход воды.
В процессе модернизации гидроэлектростанции политехники применяют самые современные технологии, такие как лазерное сканирование, трехмерное моделирование и вычислительная гидродинамика. На сегодняшний день команда уже создала полноразмерную цифровую модель гидротурбины, провела необходимые расчеты и разработала несколько вариантов новой лопастной системы рабочего колеса. В настоящее время специалисты выбирают оптимальную конструкцию, учитывая как энергетические, так и кавитационные характеристики.
После завершения модернизации гидроагрегат будет полностью соответствовать современным требованиям к коэффициенту полезного действия (КПД) и сможет обеспечивать круглосуточную выработку от 80 до 130 кВт в зависимости от фактического расхода воды. Запуск первой модернизированной турбины запланирован на 2027 год.
Вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин отметил, что участие петербургских ученых и студентов в реализации таких масштабных проектов соответствует стратегическим направлениям развития города. «Петербург — один из ведущих научных и инженерных центров России. «Наука и новые технологии» входят в число десяти приоритетов развития нашего города. Мы уделяем особое внимание практическому применению научных разработок и подготовке высококвалифицированных специалистов. Проект Политеха объединяет эти направления. Вместе с опытными инженерами студенты участвуют в решении реальных производственных задач, получают уникальный опыт. Так мы формируем новое поколение специалистов, способных обеспечить технологическое лидерство нашей страны», — подчеркнул Княгинин.