Země | Kanada |
---|---|
Provincie | Quebec |
Správní oblast | Severní pobřeží |
Kontaktní informace | 49 ° 58 ′ 14 ″ severní šířky, 68 ° 09 ′ 34 ″ západní délky |
Povolání | výroba elektřiny |
---|---|
Majitel | Hydro-Québec |
Datum zahájení práce | 2001 |
Datum uvedení do provozu | 2005 |
Náklady | 1 000 milionů $ (2005) |
Typ | Nádrž |
---|---|
Výška (koryto řeky) |
77 m |
Délka | 570 m |
Nadmořská výška | 301,75 m |
---|---|
Plocha | 235 km² |
Výška pádu | 152 m |
---|---|
Počet turbín | 2 |
Typ turbín | Francis |
Napájení nainstalováno | 526 MW |
Roční produkce | 2,6 TWh / rok |
Centrální Toulnustouc je vodní elektrárna a přehrada postavena na Toulnustouc by Hydro-Québec , na severním pobřeží , v Quebecu . Tento závod s instalovaným výkonem 526 MW byl slavnostně otevřen dne18. srpna 2005podle Premier Quebeku , Jean Charest . Produkuje v průměru 2,6 terawatthodin za rok.
Uspořádání Toulnustouc se nachází v oblastním kraji Manicouagan na severním pobřeží v Quebecu , sto kilometrů severně od města Baie-Comeau .
Elektrárna, přehrada a jezero Sainte-Anne jsou přístupné po silnici, která odpovídá standardům Quebecského ministerstva dopravy . Toulnustoucká silnice jako součást projektu.
Název Toulnustouc je pojmenován podle stejnojmenné řeky (Innu: Kuetutnustuk Shipu ), na které jsou postaveny různé vodní elektrárny. Komise de toponymie du Québec , který formoval francouzského pravopisu místního jména v roce 1968, ukazuje, že název je Innu původu , ale hlásí několik odlišné významy vysvětlit etymologii termínu.
Ve své knize z roku 1906 o zeměpisných názvů v Quebecu a přímořských provincií vypůjčených z původních jazyků, novinář a geograf Eugène Rouillard obnoví hypotéza Surveyor John Bignell, kterou XIX th století, předpokládal, že jméno, on napsal „ tootnustook “, znamená „řeka, která ohýbá nebo svírá úhel ". Commission de toponymie zdůrazňuje, že Commission de géographie du Québec a Commission de géographie du Canada mají sklon spíše k „řece, kde se dělají kánoe“, „řece, kde dělají kánoe“, „tam, kde jsou kánoe potřeba“.
Pokračuje však Komise, „průzkumy provedené v terénu v roce 1979 naznačují, že Innu tuto řeku nazývají Kuetutnustuk Shipu nebo Kuetunustuku Shipu ; tyto výrazy, které se objevují v souvislosti s Toulnustoucem a jeho variantami, znamenají „ řeka rovnoběžná s řekou Manicouagan “ “ , přičemž připomíná, že řeka Toulnustouc byla známá již pod názvem Rivière du Coude , což je název, který se připojuje k výkladu Bignella.
V čele závěru své zprávy o projektu hydroelektrického rozvoje Hydro-Québecu přijal Úřad veřejných slyšení o životním prostředí (BAPE) v roce 2001 další hypotézu: „Toulnustouc (Kuetutinushtûk): řeka, která hledá svůj směr mezi nábřeží hor. " .
Řeka Toulnustouc teče přes Laurentianskou vysočinu v tektonické provincii Grenville .
Řeka Toulnustouc, která čerpá svůj pramen na úpatí pohoří Groulx, odvádí povodí o rozloze 11 000 km 2 nebo 24% z celkové povodí řeky Manicouagan (45 908 km 2 ).
Sedm hydroelektrických zařízení instalovaných v povodí Manicouagan upravilo hydrologický režim povodí „způsobem, který lze kvalifikovat jako neodstranitelný“ , uvádí Quebecské ministerstvo životního prostředí v připraveném informačním listu. V roce 2001, od regulace průtoku omezuje povodně a období nedostatku vody, které se přirozeně vyskytují v neřízené pánvi.
Přítomnost přehrad v povodí Manicouagan má okrajový vliv na kvalitu vody řeky měřenou v ústí. Index bakteriologické a fyzikálně chemické kvality (IQBP), měřeno mezi roky 1990 a 1995 se stanoví při 95 ° C na maximálně 100 bodů a je kvalifikován jako „velmi dobrý“ , a to dokonce i v případě, že průměrná hodnota pH označuje malou kyselost. , S průměrná hodnota 6,6.
Toulnustouc dostává zejména příspěvky řek Dechêne, Toulnustouc North, Grandmesnil, Toulnustouc North-East, Fontmarais, Caribou, Isoukustouc a Pistuacanis na svém toku 200 km. Mezi přehradou, která uzavírá jezero Sainte-Anne, a ústí řeky v nádrži Manic-2, asi čtyřicet kilometrů po proudu, je rozdíl v úrovni kolem 200 m. Tucet zón pádů a peřejí na sebe v tomto sektoru řeky navazuje.
Jan. | Února | březen | duben | Smět | červen | Jul. | srpen | Sedm. | Října | Listopad. | Prosinec | Rok | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Přehrada Lac-Sainte-Anne | 78,8 | 67.4 | 73.1 | 107.1 | 528,2 | 503,8 | 245,4 | 192.3 | 210.8 | 219,2 | 158,2 | 107.3 | 208,4 |
Toulnustoucská přehrada | 80.1 | 68,5 | 74.2 | 108,8 | 536.6 | 511.8 | 249,3 | 195,4 | 214,2 | 222,7 | 160,7 | 109,0 | 212,0 |
Stavba vodní elektrárny Toulnustouc si vyžádala čtyři roky prací, které byly provedeny po získání potřebných povolení a proběhly mezi 30. listopadem 2001 a červnem 2005. Vodní elektrárna zahrnuje stavbu přehrady a hráze stavby, elektrárny, dočasného odklonu, silniční infrastruktury a tábora pro pracovníky pověřené stavbou staveb.
Přehrada Toulnustouc se nachází přibližně 14 km po proudu od stávající přehrady, která uzavřela jezero Sainte-Anne, a 67,7 km od ústí řeky. Konstrukce má délku hřebenu 535 ma maximální výšku 77 m . Hřeben je na úrovni 305,45 m .
Jižní hráz uzavírá sekundární údolí ležící 500 m jihozápadně od přehrady. Jeho hřeben je také nastaven na úroveň 305,45 m . Konstrukce je dlouhá 500 m a dosahuje maximální výšky 46 m .
V obou případech konstrukce zahrnují lůžka rockfill . Masivy byly umístěny se sklonem 1,3 horizontálních jednotek pro vertikální jednotku jak proti proudu, tak i po proudu. Konstrukce byly provedeny vodotěsně s betonovými deskami o minimální tloušťce 300 mm , které byly umístěny na čelní straně proti proudu a které jsou na hřebenu spojeny s parapetem a betonovými sokly ukotvenými do skály.
Použití betonu je vysvětleno, podle Hydro-Québecu, nedostatkem dostatečných objemů do , materiálu často používaného k hydroizolaci centrálního jádra konstrukcí a vzdálenosti od zdrojů přírodních zrnitých materiálů pro filtry.
Bývalá přehrada Lac Sainte-AnnePřehrada Lac Sainte-Anne byla postavena společností Hydro-Quebec v letech 1956 až 1959 s cílem regulovat začátek povodí řeky Toulnustouc a zlepšit dodávky vody do tří elektráren komplexu Manic-Outardes: po proudu: Manic-2 , Manic-1 a McCormick ..
Zoned sypanou hráz nepropustným jádrem skloněné proti proudu měl výšku nejvýše 38 m a délce hřebenu asi 270 m . Stavba zahrnovala tři hrázy na jihozápad, integrované do násypu přístupové cesty, šest dnových stavidel uspořádaných do dvou fází po třech stavidlech, stejně jako přepad a plovák.
Vyrovnávací práce hráze byly provedeny dne 14. ledna 2005. Rovnováhy obou vodních útvarů bylo na průměrné hladině 289,40 m dosaženo dne15. února 2005. Zařízení a kovové konstrukce byly odstraněny, demontovány a přepraveny, s výjimkou spodních stavidel řídicí konstrukce, které byly ponechány na místě v otevřené poloze. Servisní budovy byly demontovány až k základům .
Jihovýchodní hrázPostavena v roce 1958, jihovýchodní hráz byla postavena 2 km severně od povodí mezi povodím řek Toulnustouc a Godbout-Est . Původní hráz se skládala z masy písku se středem stěny z ocelových plechů , které měly zajistit vodotěsnost konstrukce. Hráz byla také opatřena 1,2 m silným kobercem pod předřazeným doplňováním. Bylo prodlouženo před osou o délku 70 m, protože jsme od začátku zaznamenali přítomnost velmi propustných zón v blízkosti povrchu.
Slatinné povrchové půdy jsou propustnější, než se očekávalo, v průběhu let bylo provedeno několik konsolidačních prací na pravém břehu, aby se omezil únik vody. Jelikož práce provedené v letech 1958-1959 a 1984 neumožnily dlouhodobě napravit situaci, společnost dobrovolně snížila maximální úroveň provozu stavby z její nominální hodnoty 301,75 na nové maximum. m .
Hydro-Québec využil vývoj nové elektrárny k provedení velké opravy stavby postavené před 45 lety. Práce uložila 1,5 m silný koberec před osu hráze a do zátoky na pravém břehu; postavil nakloněný do jádra 1,75 H: 1 V na horní straně a prodloužení a zvedl původní spodní záštitu. Byly také nainstalovány nové nástroje, které zlepšují monitorování chování struktury.
Přeliv se nachází asi 200 m jihozápadně od přehrady, na konci jižního hráze. Byla vykopána ve skalní masivě kopce oddělujícího opěrné struktury. Návrhová kapacita konstrukce je 2 400 m 3 / s . .
Přepad je navržen tak, aby zajistil bezpečnost konstrukcí v případě vysoké hydrauliky nebo v případě, že musí být elektrárna vyložena. Jeho rolí je také zajistit ekologický vyhrazený tok v oblasti sníženého toku řeky mezi přehradou a odpadním kanálem elektrárny.
Přepad je železobetonová konstrukce zapuštěná ve skále. Běžec dlouhý 34,81 m má klasický parabolický profil zakončený betonovou deskou. Je uzavřen dvěma ventily typu vozu. Servisní most s maximální nosností 85 t překlenuje přeliv pod zvedací konstrukcí.
Sací konstrukce se skládají z krátkého kanálu a přívodu vody dodávajícího 9,8 km sací tunel , vyrovnávacího komína a dvou pancéřových trubek. Různé prvky napájecích struktur mají průtok zařízení 330 m 3 / s , což odpovídá průtoku elektrárny.
Sací kanál a sání vody se nacházejí v zátoce 1,7 km jižně od přehrady. Byl vyhlouben ve skále „vynikající kvality“ . Tokové pole je rovnoměrné a symetrické vzhledem k ose příjmu vody a vytváří podmínky umožňující vytvoření ledové pokrývky na povrchu kanálu v zimním období. Kanál je chráněn před nečistotami před přívodem vody výložníkem o délce přibližně 220 m , který je upevněn betonovými bloky umístěnými na každém břehu.
Elektrárna Toulnustouc byla postavena na povrchu uzavřená ve skalním příkopu. Nachází se na levém břehu řeky Toulnustouc, asi 13 km od nové přehrady a jižní hráze. Stavba elektrárny je 66.5 m dlouhá a 29,3 m široká. Sedí na zástěře vakuových ventilů, která slouží také jako podlaha transformátorů rozvodny.
Továrna má čtyři úrovně: podlaha ventilové galerie na úrovni 115,05 m ; přístupové podlaží k plachtám na úrovni 118,10 m ; podlaha turbíny na úrovni 125,40 ma podlaha generátoru na úrovni 134,20 m . Ocelová nástavba podporuje mezipatra, mostový jeřáb a střechu kůlny.
V závodě byly instalovány dvě vertikální osy turbogenerátorů . Každý františkánský typ turbína je napájen nezávislým přivaděči a mohou být izolovány od napájecího galerie prostřednictvím škrtící klapky .
Turbíny vyvíjejí nominální výkon 247 MW při poklesu 164,0 m při rychlosti 200 otáček za minutu. Oběžná kola, která mají 13 lopatek , jsou odlita z nerezové oceli a obráběna na numericky řízených obráběcích strojích , což umožňuje získat geometrii respektující teoretický profil. Hmotnost každého kola je 35,6 tuny.
Tyto alternátory mají jmenovitý výkon 292 MVA a účiník 0,9. S celkovou hmotností 631 tun produkují střídavý proud při jmenovitém napětí 13 800 voltů . Jmenovité napětí bylo považováno za optimální s ohledem na výkon skupin.
Každý z alternátorů je připojen k výkonovým transformátorům pomocí 13,8 kV stíněných tyčí , které jsou umístěny na odtokové ploše elektrárny. Dva horní podavače připojují transformátory k odpojovací stanici postavené na levém břehu. Energie se poté přenáší do rozvodny Micoua při napětí 315 kV .
Integrace výroby z elektrárny Toulnustouc do sítě vyžadovala vybudování elektrického přenosového vedení. Během předběžného projektu byly studovány dva scénáře integrace. První možnost spočívala v připojení nové elektrárny k elektrárně Manic-3 , což by vyžadovalo kratší linii, řádově 45 km . Toto řešení by však vyžadovalo výměnu jističů v elektrárně a rozvodně Micoua.
Hydro-Québec se místo toho rozhodl vybudovat jednopólové vedení 315 kV spojující elektrárnu s rozvodnou Micoua, strategickou rozvodnou 315−735 kV, která koncentruje výkon Outardes-3 , Outardes-4 , Manic-5, Manic- 5 PA a Manic-3 pro přenos energie hlavní sítí při 735 kV .
Přenosové vedení 55,7 km zahrnuje 125 stožárů v příhradě oddělených průměrnou vzdáleností 450 m . Zahrnuje šest vodičů z hliníkové oceli 1354 MCM a zemnící vodič z optických vláken . Linka, která byla postavena krátce po velké ledové bouři z roku 1998, která způsobila rozsáhlé poškození dopravní sítě společnosti, byla navržena tak, aby odolala nárůstu ledu o 45 mm a kaskádové padací pylony byly vloženy přibližně každých deset stožárů.
Z elektrárny vede linka nejprve na jih po přístupové cestě k elektrárně na levém břehu řeky. Poté se připojuje k vedení Micoua-Pessamit 69 kV směrem na jihozápad. Trasa se od této trati odděluje trochu na východ od elektrárny Manic-3 a pokračuje směrem k cíli. Nová linka krátce vede podél dalšího vedení 315 kV před příjezdem do rozvodny Micoua.
Trať je zpravidla postavena v nezpevněné přednosti v jízdě o šířce 65 m , tj. 27 m na jihu a 38 m na severu, což je dostatečné pro umožnění údržby linky vrtulníkem .
Řeka Toulnustouc je přítokem řeky Manicouagan, která má průměrný roční průtok asi 300 m 3 / s . Tato řeka byla vyvinuta od konce padesátých let minulého století, kdy Hydro-Québec postavil přehradu u jezera Sainte-Anne k regulaci průtoku turbíny v elektrárně McCormick postavenou soukromými zájmy na dodávku elektřiny do celulózky a papírů v Baie -Comeau , který se nachází asi sto kilometrů na jih. V únoru 1956 zákonodárné shromáždění potvrdilo pronájem této soukromé elektrárny a umožnilo její expanzi, aby vyhověla potřebám nové hliníkové huty kanadské dceřiné společnosti Reynolds Metals Company , přičemž si vyhrazila veřejnou společnost Hydro-Quebec „absolutní kontrolu nad tok vody z řeky Manicouagan a jejích přítoků. Veřejná společnost se poté zapojuje do prací na regulaci řeky Toulnustouc.
„Stavba přehrady u Lac Sainte-Anne v ústí řeky“ zvýší nízký tok řeky Manicouagan, aby využil současných výhod prvních pádů, které budou snad sloužit novému odvětví Kanadský britský hliník »Píše komisař René Dupuis ve výroční zprávě společnosti Crown z roku 1956. Dodává, že náklady by nakonec sdílely společnosti Manicouagan Power (která provozuje závod McCormick) a Hydro-Quebec, když si vybudovala vlastní struktury.
Stavbu přehrady skládající se z násypového úseku o délce 270 metrů a betonového úseku se šesti stavidly a přepadem a hrází na jihovýchodním konci provedla Hydro-Québec v letech 1956 a 1957. Tyto práce mění jezero do nádrže 213 km 2 , která by mohla akumulovat až 3,27 miliardy m 3 vody. Když byla vložena do vody, nová nádrž a přídržná konstrukce umožnily podporovat tok turbinovaný elektrárnou McCormick. ale především elektrárny Manic-2 a Manic-1 , které byly uvedeny do provozu v letech 1965 a 1966 .
V roce 1958 podnikl Hydro-Québec předběžné studie o přidání vodní elektrárny na řece Toulnustouc pod novou nádrží. Projekt však bude rychle vyřazen, protože různé studované scénáře byly poté považovány za nerentabilní.
V roce 1997 Hydro-Québec obnovil studie na řece Toulnustouc, jako součást řady souhrnných studií zaměřených na vyhodnocení zbytkového potenciálu řek Manicouagan a Outardes.
Bereme na vědomí, že rozdíl v úrovni 190 m mezi maximální provozní hladinou přehrady Sainte-Anne (301,75 m ) a soutokem nádrže Manic-2 (109,73 m ), „představuje velmi zajímavý hydroelektrický potenciál, který lze využít rozvojem jedné nebo více elektráren “, společnost provádí komparativní analýzu pěti alternativ, aby našla nejslibnější řešení. Je třeba poznamenat, že všechny varianty kromě první vyžadují stavbu nové přehrady. V každém scénáři je konstantní průtok zařízení 300 m 3 / s .
Varianta | Čistá výška pádu (m) | Instalovaný výkon (MW) | Základní náklady (1997 milionů USD) | Poměr nákladů a výkonu (M $ / MW) | Lze kombinovat s jinými variantami | Plocha nového vodního útvaru (km 2 ) |
---|---|---|---|---|---|---|
Varianta 1 | 34.2 | 92 | 252 | 2.7 | 2 a 4 | - |
Varianta 2 | 54,0 | 145 | 373 | 2.6 | 1 a 4 | 7.8 |
Varianta 3 | 88.8 | 240 | 448 | 1.9 | 4 | 22.0 |
Varianta 4 | 45.6 | 120 | 245 | 2.0 | 1 a 2 3 |
0,6 |
Varianta 5 | 157,0 | 425 | 632 | 1.5 | Žádný | 22.0 |
Po prozkoumání variant a kombinací proměnných 1, 2 a 4 a 3 a 4 společnost dospěla k závěru, že varianta 5 je scénář ekonomického zájmu. Poté byly provedeny podrobnější studie optimalizace a dopadu na životní prostředí. Vybraný projekt zahrnuje výstavbu nové přehrady a hráze, úpravu konstrukcí postavených v padesátých letech, povrchovou elektrárnu s instalovaným výkonem 517 MW , jejíž průměrná roční produkce bude 2 660 GWh , zásobovací galerie dlouhá 9,8 km , odtokový kanál a výkopy v řece v délce 800 m .
Rozdíl mezi instalovaným výkonem navrhovaného závodu a variantou studovanou v benchmarkingové analýze je způsoben optimalizacemi. Konstruktéři zvýšili propustnost zařízení na 330 m 3 / s a byly vylepšeny vlastnosti hlavního tunelu, aby se zvýšila síla projektu.
Od fáze návrhu společnost zvažuje řadu „společných zmírňujících opatření“ zaměřených na snížení dopadů na životní prostředí u zdroje. Specifická zmírňující opatření se týkají zavedení ekologického vyhrazeného toku a opatření v oblasti lesního hospodářství. Tato opatření ke zmírnění dopadů se týkají suchozemského prostředí, vodního prostředí, divoké zvěře a přírodních stanovišť, jakož i životního prostředí člověka.
Rozhodnutí pokračovat v rozvoji Toulnustouc vychází z touhy vedení Hydro-Québec dokončit ziskový hydroelektrický vývoj za účelem získání výrobní kapacity umožňující dosažení jejích cílů, růstu prodeje a ziskovosti.
Strategický plán společnosti na období 2000–2004, který byl schválen vládou, předpokládal mezi roky 1999 a 2004 nárůst poptávky po elektřině přibližně o 17,4 TWh, a to zejména v důsledku předpokládaného růstu v papírenském, hutním, rafinérském a ocelářském průmyslu.
Plán navíc stanoví tři podmínky pro plány na rozšíření výrobního vozového parku:
Vláda v Quebecu schválila projekt 27. června 2001 vyhláškou 801-2001. Vyhláška navazuje na doporučení úředníků Ministerstva životního prostředí a ukládá předkladateli šest podmínek, včetně zachování vyhrazeného toku.
Po několika měsících váhání spolkový ministr životního prostředí David Anderson oznamuje, že developerský projekt „pravděpodobně nezpůsobí významné nepříznivé účinky na životní prostředí“ a že nebude vyžadovat další posouzení vlivů na životní prostředí.
Jednou z hlavních výzev výstavby Toulnustouc je zachování ekologického vyhrazeného toku v úseku řeky mezi podproudem nové přehrady (postavené na KP 66.1) a odpadním kanálem elektrárny, který se nachází na KP 53,8, v důsledku odklonu toku směrem k přívodu vody a sacímu tunelu. Počáteční pozice Hydro-Quebecu k rezervě 3 m 3 / s je kritizována BAPE, quebeckým ministerstvem životního prostředí, že připojil autorizační certifikát projektu k několika podmínkám týkajícím se vyhrazených toků. Opozice rybářů a oceánů Kanada odložila federální proces a zahájení prací o šest měsíců.
„Povolení (2001–038) od Ministerstva rybolovu a oceánů Kanady (DFO) zahrnuje povolení ke změně stanoviště ryb podle pododdílu 35 odst. 2 zákona o rybolovu. Tento zákonný zákon zahrnuje mimo jiné povinnost zavést kompenzační program pro stanoviště pstruha potočného, jakož i monitorování tohoto programu “(Jacob et al. 2011).