История создания

ОАО «НИИЭС» начал свою деятельность в 1949 г., когда в составе института «Гидропроект» был создан Научно-исследовательский сектор (НИС) с присвоением ему прав научно-исследовательского института союзного значения.


Создание НИСа было связано с необходимостью решения задач по обеспечению надежности и экономичности крупных гидротехнических сооружений на равнинных многоводных реках Европейской части страны, возводимых на равнинных реках Европейской части нашей страны: Волго-Донского судоходного канала, Цимлянской и Волжских ГЭС.


Базой для НИСа стали исследовательские лаборатории строительного комплекса канала имени Москвы.


Развитие НИСа определялось задачами, стоящими перед гидроэнергетикой страны. Суровые климатические условия Сибири и Крайнего Севера, высокая сейсмичность горных районов Средней Азии, уникальность гидросооружений по напорам и мощности ГЭС потребовали организации и проведения широких научных исследований, в том числе по геотехнике, механике скальных оснований, сейсмостойкости сооружений, высоконапорной гидравлике, разработке конструкций и методов расчета высоких бетонных и грунтовых плотин, а также подземных сооружений ГЭС. Впоследствии в институте были развиты также и направления исследований в области строительства и эксплуатации АЭС, а также нетрадиционных видов энергии.


В первое десятилетие деятельности НИСа исследования, выполненные для Волжских ГЭС, позволили обосновать устойчивость гидротехнических сооруженийна слабых песчаных основаниях при динамических нагрузках, применить эффективный способ гашения энергии за водосливной плотиной с удельными расходами более 40 м2/с, успешно перекрывать русла рек фронтальным способом с наплавного моста, применять плиты - оболочки при строительстве плотин и шлюзов.


В 1960-е гг. проектировщики и исследователи перешли к решению новых проблем по Саратовской, Воткинской, Киевской, Каневской, Плявиньской и другим ГЭС, в том числе проблем широкого применения сборных железобетонных конструкций и индустриальных методов работ при возведении ГЭС. Были разработаны и широко внедрены армопанельные конструкции, индустриальные методы стыковки арматуры сборных железобетонных элементов; проведены исследования по технологии изготовления и монтажу крупноразмерных сборных железобетонных элементов весом до 200 т применительно к конструкциям Саратовской ГЭС.


Теоретическими и экспериментальными исследованиями была обоснована целесообразность строительства на равнинных реках совмещенных гидроэлектростанций. Был проведен уникальный комплекс исследований гидротурбинного и электротехнического оборудования ГЭС на крупномасштабном стенде гидроиспытательной станции, а также комплекс натурных исследований характеристик гидросилового оборудования и возможности повышения номинальной мощности агрегатов.


В 1970 – 80-е гг. институт внес значительный вклад в научное обоснование проектов гидроузлов при освоении гидроэнергетического потенциала Сибири, Казахстана, а также горных рек Средней Азии, Северного Кавказа и Закавказья. Специфика этих районов поставила перед исследователями целый ряд принципиально новых задач. В их числе строительство гидротехнических сооружений в условиях вечной мерзлоты, разработка новых компоновочных решений гидроузлов с подземными сооружениями, оценка сейсмостойкости гидроэнергетических объектов, гидравлика высоконапорных плотин, защита водопропускных сооружений от кавитационной эрозии при скоростях потока 40 – 50 м/с, разработка новых конструкций, методов расчета и технологии возведения высоких грунтовых и бетонных плотин, включая самые высокие в своих классах плотины Ингури, Саяно-Шушенской, Нурекской, Токтогульской ГЭС.


За научное обоснование технологии возведения самой высокой в мире грунтовой плотины Нурекской ГЭС ученые института были удостоены Государственной премии СССР. За научное обоснование сейсмостойкости высоких плотин, возводимых в сейсмоактивных районах страны, группа ученых института была удостоена премии Совета Министров СССР в области науки и техники.


Значимым достижением в области гидравлики высоконапорных плотин явилась разработка технических решений по высоконапорным туннельным водосбросам с закруткой потока и гашением энергии внутри туннеля, не имеющих аналогов в мировой практике. Указанные технические решения были реализованы при строительстве высоконапорного гидроузла Тери (Индия), введенного в действие в 2006 году. Первые годы эксплуатации водосброса подтвердили его высокую надежность и эффективность.


Гидроузел Тери



В середине 80-х годов НИС провел обширный цикл исследований по обоснованию строительства АЭС с реакторами типа РБМК-1000. Были проведены исследования гидравлики и гидродинамики турбинных контуров, разработка железобетонных конструкций главных корпусов АЭС. За цикл работ по индустриальным технологиям возведения сборных железобетонных конструкций корпусов АЭС группа ученых института была удостоена премии Совета министров СССР по науке и технике.


Решая сложные инженерные задачи научного обоснования проектных решений по отечественным объектам, НИС участвовал также в выполнении научно-исследовательских работ по зарубежным гидроузлам. В лабораториях НИС были проведены исследования Высотной Асуанской плотины (Египет); арочных плотин Кассеб (Тунис) и Мансур Эд-Дахби (Марокко); гидроузлов Хоабинь и Чиан (Вьетнам); Тери (Индия); Табка, Аль-Баас, Тишрин (Сирия); Хадита и Аль-Багдади (Ирак); Малка Вакана (Эфиопия); Капанда (Ангола); Мерове (Судан); Чаира (Болгария); Маркерсбах, Гольдисталь (Германия).


Особое место в истории института занимает научное обоснование проектирования, строительства и эксплуатации высотной Асуанской плотины. Обоснование уникальных сооружений и технологий возведения этого гидроузла потребовало концентрации усилий практически всех лабораторий института. Ряд специалистов вел натурные исследования и испытания на строительных площадках сооружений гидроузла.


В 1991 г. НИС Гидропроекта был преобразован в Научно-исследовательский институт энергетических сооружений (НИИЭС).


В 1994 г. НИИЭС преобразован в открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» в составе ОАО РАО «ЕЭС России».


В мае 2006 г. в соответствии со специальным Распоряжением Председателя Правительства РФ М. Фрадкова институт был включен в состав ОАО «РусГидро» (на тот момент – ОАО «ГидроОГК»).


По инициативе и при участии ОАО «НИИЭС» был разработан Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений», принятый в 1997 г. (ФЗ 175), а также пакет подзаконных актов, регламентирующих процедуру и последовательность реализации ФЗ 175.


Важным направлением реализации ФЗ 175 явилось обеспечение гидрологической безопасности гидроузлов. Изменение проектных подходов к назначению расчетных паводков потребовали изменение технических решений в компоновках водосбросных сооружений, в том числе и на эксплуатируемых гидроузлах.


Существенным достижением института в рассматриваемом направлении явилась разработка технических решений по использованию автоматических затворов типа «Гидроплюс» в суровых климатических условиях для пропусков паводков редкой повторяемости. По проекту института была построена малая экспериментальная Хоробровская ГЭС, оснащенная затворами «Гидроплюс», которая до настоящего времени успешно эксплуатируется ОАО «НИИЭС».


Затворы «Гидроплюс», установленные на Хоробровской ГЭС


Еще более значимым достижением института в этом направлении явилось научное обеспечение проектирования и строительства берегового водосброса Саяно-Шушенской ГЭС. Первые годы эксплуатации этого уникального объекта подтвердили достоверность предложенных ОАО «НИИЭС» технических решений.


Береговой водосброс Саяно-Шушенской ГЭС



Серьезный прорыв был сделан в использовании численных методов решения нестационарных задач гидродинамики, позволивший описывать распространение паводков и волн прорыва в руслах сложной конфигурации и по каскадам гидроузлов. Выполненный институтом прогноз прохождения паводков в бассейне Амура позволил сформулировать перечень первоочередных мероприятий по защите территорий Дальнего Востока от затоплений.


Сочетание экспериментальной базы, оснащенной современной измерительной аппаратурой и мощных вычислительных комплексов позволяет решать большие прикладные задачи методом «гибридного» моделирования.


Традиционным для института направлением, непосредственно связанным с обеспечением безопасности гидросооружений, является разработка составов и технологий бетонирования гидротехнических сооружений при их возведении и ремонтах.


Гидравлическая лаборатория



Лаборатория исследования строительных материалов и конструкций



Цех по производству технических средств диагностики



Более 10 лет институт ведет обследования состояния гидросооружений, разработку деклараций и критериев безопасности гидросооружений, производит расчеты возможного ущерба при прорыве напорного фронта, ведет разработку, изготовление и поставку необходимых средств измерений, осуществляет разработку и оснащение гидроузлов информационно-диагностическими системами (ИДС), приступил к полной автоматизации всего процесса сбора, хранения, обработки и анализа информации о состоянии сооружений.


Молодым и динамично развивающимся направлением деятельности ОАО «НИИЭС» является оценка фактического состояния энергетического оборудования, включая комплексное техническое диагностирование, контроль металла, вибрационные, тепловые и энергетические испытания. В 2012 году была создана и аттестована лаборатория неразрушающего контроля, использующая в своем арсенале ультразвуковые, магнитные, визуально-измерительные, вибрационные методы контроля, включая контроль проникающими веществами.


Инструментальный контроль колонн статора турбины



На основе производимых исследований и испытаний определяется фактический остаточный ресурс работоспособности оборудования и даются рекомендации по продлению срока его службы. С 2010 года специалистами НИИЭС было обследовано более 200 и испытано 180 единиц основного энергетического оборудования ГЭС.


Создание в рамках Аналитического центра ОАО «РусГидро» (совместно с ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева) комплексной системы контроля и оценки состояния сооружений и оборудования крупных ГЭС можно отнести к основным достижениям НИИЭС в последние годы.


В течение многих лет институт ведет научное обоснование создания мощных приливных электростанций (ПЭС) на российских побережьях Северного Ледовитого и Тихого океана. Работы в этом направлении начались при проектировании и строительстве Кислогубской ПЭС на Кольском полуострове Баренцева моря, пущенной в эксплуатацию в 1964 г. и успешно работающей до настоящего времени.


Кислогубская ПЭС.


А – железобетонный наплавной блок здания ПЭС, установленный в 1964 г.

Б – металлический наплавной блок с ортогональным гидроагрегатом, установленный в 2007 г.



Важнейшим результатом этой работы является создание низконапорной ортогональной гидротурбины, не имеющей аналогов в мировой практике турбостроения. Технические характеристики этой турбины (возможность работы в обратимом режиме с неизменным направлением вращения и к.п.д. до 80%, высокая пропускная способность и низкая материалоемкость) делают эту машину безальтернативной для использования на ПЭС. В настоящее время на Кислогубской ПЭС работают две ортогональные турбины диаметром 2,0 и 5,0 м.


Рабочее колесо вертикальной ортогональной турбины диаметром 5 м в процессе изготовления в цехе ОАО «ПО «Севмаш»



На базе разработанных институтом ортогональных турбин в 2013 г. были спроектированы и построены мини-ГЭС контейнерной компоновки и волновая электростанция для автономного энергоснабжения мощностью 30 кВт каждая.


Ортогональная турбина микро-ГЭС контейнерной компоновки



Волновая электростанция «ВОЛНЭС-30» мощностью 30 кВт с воздушной ортогональной турбиной



В настоящее время НИИЭС занимает лидирующее положение в отрасли по следующим научным направлениям:

  • гидравлические исследования, включая физическое и математическое моделирование;
  • разработка технических решений ремонта и реконструкции бетонных и железобетонных сооружений и конструкций ГЭС;
  • разработка и производство технических средств диагностики сооружений, в том числе комплексных автоматизированных систем;
  • натурные наблюдения, оценка состояния и разработка критериев безопасности гидротехнических сооружений;
  • обследования и испытания основного оборудования ГЭС в целях обеспечения его надежности и продления срока службы;
  • разработка и установка на объектах компьютерных информационно-диагностических систем контроля состояния сооружений и оборудования электростанций и гидротехнических сооружений;
  • исследования и разработки в области морской энергетики.

Анализируя ближние и среднесрочные перспективы деятельности ОАО «НИИЭС», составляя уровень научных потребностей отрасли и научно-производственный потенциал коллектива, можно констатировать, что сегодня институт представляет собой квалифицированную, мобильную организацию, способную не только успешно решать поставленные задачи, но и ставить, а затем и решать новые, эффективные для института и отрасли в целом задачи.

АКЦИИ / АДР РУСГИДРО   
КОТИРОВКИ
Акции / АДР
Индексы
ФИЛИАЛЫ
ДОЧЕРНИЕ ОБЩЕСТВА