Danas je Kirgistan jedan od tri vodeća proizvođača i izvoznika električne energije među zemljama ZND-a, ali to nije uvijek bio slučaj. Do 1917. na teritoriju zemlje radilo je samo 5 sićušnih ugljenih i dizelskih stanica, koje su bile dovoljne samo za uličnu rasvjetu, do 1940. pojavilo se nekoliko hidroelektrana, ali one nisu bile dovoljne. Sve se promijenilo 1975. godine, kada je puštena u rad HE Toktogul.
Lokacija elektrane
Za pokrivanje potreba republike u električnoj energiji, odlučeno je da se izgradi hidroelektrana Toktogul na rijeci Naryn u Kirgistanu, koja je započela 1962. godine. Mjesto za izgradnju stanice bio je uski klanac dubine 1500 metara u planinama središnjeg Tien Shana na izlazu rijeke Naryn iz doline Ketmen-Tyube, s nagibom od 65 - 70 °. Strukture buduće elektrane razvijene su uzimajući u obzir povećanu seizmičnost područja.
Tehnologija gradnje
Složenost uvjeta u kojima se trebao provoditiizgradnja je zahtijevala nestandardna inženjerska rješenja. Ovdje je po prvi put primijenjena tehnologija polaganja betona sloj po sloj na velikim površinama pomoću električnih traktora posebnog dizajna. Metoda betoniranja bez dizalica, primijenjena pri izgradnji brane HE Toktogul, omogućila je značajno smanjenje troškova, smanjenje radnog vremena i povećanje produktivnosti rada. Ova tehnika izgradnje velikih betonskih konstrukcija postala je poznata kao Toktogul metoda.
Brana i elektrana
Rezultat nevjerojatnih napora bila je brana visine 215 i duljine 292,5 metara, koja se sastoji od središnjeg i šest obalnih dijelova. Ukupna zapremina betona položenog u konstrukciju je 3,2 milijuna kubičnih metara. Danas više od dvije tisuće uređaja prati stanje brane. Impresivne dimenzije brane i složenost njenog dizajna mogu se razumjeti čak i iz fotografije HE Toktogul.
Sa nizvodne strane uz branu se graniči zgrada same elektrane s četiri hidraulične jedinice smještene u dva reda. Radijalno-aksijalne turbine tvornice pokreću hidrogeneratore ukupne snage 1.200.000 kW. Napajanje se vrši preko četiri stupnja transformatora spojena na generatore, smještene u posebnim komorama na razini strojarnice.
Toktogulski vodovod
Pored brane i zgrade elektrane, hidroelektrični kompleks Toktogul uključuje turbinske vodove, rezervoar, razvodni uređaj, dva duboka i jedanpovršinski preljev.
Voda do turbina HE Toktogul dolazi kroz četiri cjevovoda smještena u središnjem segmentu brane i promjera 7,5 metara. Hitni preljev izvodi se pomoću površinskog odvoda kapaciteta 900 kubičnih metara u sekundi, te dubokih preljeva promjera 30 metara, koji se preklapaju posebnim vratima.
Otvoreno postrojenje hidroelektrane Toktogul izgrađeno je prema četverokutnoj shemi. Karakteristike terena, povećana opasnost od odrona, nedostatak ravnog terena i širina klanca doveli su do toga da se ovaj dio hidroelektrane nalazi 3,5 kilometara od elektrane, u dolini rijeke Kara-Suu.
Toktogulsko jezero
Okružen veličanstvenim planinama, rezervoar hidroelektrane Toktogul nalazi se u dolini Ketmen-Tyube i najveći je u srednjoj Aziji. Dimenzije ovog vodenog tijela su impresivne - ima duljinu od 65 kilometara, a na nekim mjestima dubina doseže 120 metara. Površina rezervoara je oko 285 četvornih kilometara, volumen vode je 195 milijardi kubnih metara. Njegovo punjenje počelo je 1973. i završilo tek kad je elektrana puštena u pogon.
Tajanstvena nesreća
Prvi problemi s habanjem izašli su na vidjelo u veljači 2008. godine, kada je dežurno osoblje tvornice zaustavilo jednu od jedinica nakon što je primijetilo visoku razinu ulja u ležaju turbine zbog napuknutih cijevi.hladnjaci ulja.
27. prosinca 2012. u Kirgistanu je proglašen način ograničene potrošnje energije. Razlog je bila izvanredna situacija u HE Toktogul. Nesreća se dogodila na hidroelektrani br. 4. Kako su kasnije izvijestili stručnjaci, ispostavilo se da je otkinuta labirintska brtva u kotaču generatora, čime je onemogućen ulazak vode ispod poklopca turbine, zbog čega se tamo stvorio višak tlaka koji je onesposobio mehanizama. Unatoč prvim izjavama o beznačajnosti incidenta, kasnije je rečeno da su pravovremeno uočeni problemi omogućili da se izbjegne velika nesreća slična onoj koja se dogodila u HE Sayano-Shushenskaya.
2015-2016 Incidenti
Događaji iz 2012. godine nisu bili jedini u nizu katastrofa u HE Toktogul. Tijekom posljednjeg tjedna prosinca 2015. godine u elektrani su se dogodile dvije izvanredne situacije. Dana 23. prosinca pokvario se transformator hidroelektrane broj 2, a 28. prosinca zbog dotrajalosti kabelskih vodova iscurilo je ulje iz visokonaponskih kabela. Kao rezultat toga, proizvodnja energije je prepolovljena - na 600 MW. Godinu dana kasnije, 15. prosinca 2016., ponovno se dogodila nesreća u HE Toktogul. Energetičari su opet srušili hidroelektranu br. 2 - pokvarila joj se pomoćna oprema.
Redoviti tehnički problemi u elektrani potaknuli su vladu Kirgistana da odluči započeti rekonstrukciju i modernizaciju najveće hidroelektrane u zemlji. Očekuje se da će se nakon završetka radova kapacitet HE Toktogul povećati za 240 MW, a ukupno trajanjevijek trajanja će se povećati za 35-40 godina. Rekonstrukcija se izvodi uz angažiranje stranih stručnjaka, planirani troškovi će premašiti 400 milijuna dolara.
