Danas je Kirgistan jedan od tri vodeća proizvođača i izvoznika električne energije među zemljama ZND, ali to nije uvijek bio slučaj. Do 1917. godine na teritoriji zemlje radilo je samo 5 sićušnih stanica na ugalj i dizel, koje su bile dovoljne samo za uličnu rasvjetu, do 1940. godine pojavilo se nekoliko hidroelektrana, ali one nisu bile dovoljne. Sve se promijenilo 1975. godine, kada je puštena u rad HE Toktogul.
Lokacija elektrane
Da bi se pokrile potrebe republike u električnoj energiji, odlučeno je da se izgradi hidroelektrana Toktogul na rijeci Naryn u Kirgistanu, koja je počela 1962. godine. Mjesto za izgradnju stanice bila je uska klisura dubine 1.500 metara u planinama Centralnog Tien Shana na izlazu rijeke Naryn iz doline Ketmen-Tyube, sa nagibom od 65 - 70 °. Konstrukcije buduće elektrane razvijene su uzimajući u obzir povećanu seizmičnost područja.
Tehnologija izgradnje
Složenost uslova u kojima je trebalo da se odvijaizgradnja 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 nevjerovatnih napora bila je brana visine 215 i dužine 292,5 metara, koja se sastoji od centralnog i šest obalnih dijelova. Ukupna zapremina betona postavljenog u konstrukciju je 3,2 miliona kubnih metara. Danas više od dvije hiljade uređaja prati stanje brane. Impresivne dimenzije brane i složenost njenog dizajna mogu se razumjeti čak i sa fotografije Toktogulske HE.
Sa nizvodne strane brani graniči zgrada same elektrane sa četiri hidraulične jedinice smještene u dva reda. Radijalno-aksijalne turbine fabrike pokreću hidrogeneratore ukupnog kapaciteta 1.200.000 kW. Napajanje se vrši preko četiri step-up transformatora spojena na generatore, koji se nalaze u posebnim komorama na nivou mašinske sobe.
Toktogulski vodovod
Pored brane i zgrade elektrane, hidroelektrani Toktogul uključuje vodove turbine, rezervoar, razvodni uređaj, dva duboka i jedanpovršinski preliv.
Voda do turbina HE Toktogul dolazi kroz četiri cevovoda koji se nalaze u centralnom segmentu brane i imaju prečnik od 7,5 metara. Hitni preliv se izvodi pomoću površinskog odvoda kapaciteta 900 kubnih metara u sekundi i dubokih preliva prečnika 30 metara, koji se preklapaju posebnim kapijama.
Otvoreno postrojenje hidroelektrane Toktogul izgrađeno je prema četvorougaonoj šemi. Karakteristike terena, povećana opasnost od odrona kamenja, nedostatak ravnog terena i širina klisure uslovili su da se ovaj dio hidroelektrane nalazi na 3,5 kilometara od elektrane, u dolini rijeke Kara-Suu.
Toktogul rezervoar
Okružen veličanstvenim planinama, rezervoar hidroelektrane Toktogul nalazi se u dolini Ketmen-Tjube i najveći je u centralnoj Aziji. Dimenzije ovog vodenog tijela su impresivne - ima dužinu od 65 kilometara, a na nekim mjestima dubina doseže 120 metara. Površina rezervoara je oko 285 kvadratnih kilometara, zapremina vode je 195 milijardi kubnih metara. Njeno punjenje je počelo 1973. godine i završilo se tek kada je elektrana puštena u rad.
Misteriozni nesreća
Prvi problemi s habanjem izašli su na vidjelo u februaru 2008. godine, kada je dežurno osoblje tvornice zaustavilo jedan od agregata nakon što je uočilo visok nivo ulja u ležaju turbine zbog napuklih cijevi.hladnjaci ulja.
27. decembar 2012. u Kirgistanu je proglašen načinom ograničene potrošnje energije. Razlog je bila vanredna situacija u HE Toktogul. Nesreća se dogodila na hidroelektrani br. 4. Kako su stručnjaci kasnije izvijestili, ispostavilo se da je labirintska zaptivka na kotaču generatora bila pokidana, što je spriječilo da voda uđe ispod poklopca turbine, zbog čega se tu stvorio višak tlaka koji je onesposobio mehanizama. Uprkos prvim izjavama o beznačajnosti incidenta, kasnije je rečeno da su blagovremeno uočeni problemi omogućili da se izbegne velika nesreća slična onoj koja se dogodila u HE Sajano-Šušenska.
2015-2016 Incidenti
Događaji iz 2012. godine nisu bili jedini u nizu katastrofa u HE Toktogul. Tokom posljednje sedmice decembra 2015. godine u elektrani su se dogodile dvije vanredne situacije. Dana 23. decembra pokvario se transformator hidroelektrane broj 2, a 28. decembra je zbog dotrajalosti kablovskih vodova iscurilo ulje iz visokonaponskih kablova. Kao rezultat toga, proizvodnja energije je prepolovljena - na 600 MW. Godinu dana kasnije, 15. decembra 2016. godine, ponovo se dogodila nesreća u HE Toktogul. Energetičari su ponovo srušili hidroelektranu broj 2 - pokvarila joj se pomoćna oprema
Redovni tehnički problemi u elektrani naveli su vladu Kirgistana da odluči da započne 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 angažovanje stranih stručnjaka, planirani troškovi će premašiti 400 miliona dolara.
