Непростая международная обстановка заставляет Россию форсировать программы импортозамещения, особенно в стратегических отраслях. В частности, для преодоления зависимости от импорта в энергетике Минэнерго и Минпромторг РФ разрабатывают меры поддержки отечественного турбостроения. Готовы ли российские производители, в том числе единственный в УрФО профильный завод, обеспечить растущую потребность в новых турбинах, выяснял корреспондент "РГ".
На новой ТЭЦ "Академическая" в Екатеринбурге в составе ПГУ работает турбина производства УТЗ. Фото: Татьяна Андреева/РГ
Председатель комитета по энергетике Госдумы Павел Завальный отмечает две главные проблемы энергетической отрасли - ее технологическую отсталость и высокий процент износа действующего основного оборудования.
По данным Минэнерго РФ, в России свыше 60 процентов энергетического оборудования, в частности турбин, выработало парковый ресурс. В УрФО, в Свердловской области таких более 70 процентов, правда, после ввода новых мощностей этот процент несколько снизился, но все равно старого оборудования достаточно много и его нужно менять. Ведь энергетика - не просто одна из базовых отраслей, здесь слишком высока ответственность: представьте, что будет, если зимой отключить свет и тепло, - говорит заведующий кафедрой "Турбины и двигатели" Уральского энергетического института УрФУ доктор технических наук Юрий Бродов.
По данным Завального, коэффициент использования топлива на российских ТЭЦ - чуть выше 50 процентов, доля считающихся наиболее эффективными парогазовых установок (ПГУ) - менее 15 процентов. Отметим, ПГУ вводили в России в строй в последнее десятилетие - исключительно на базе импортного оборудования. Ситуация с арбитражным иском Siemens по поводу якобы незаконной поставки их техники в Крым показала, какая это западня. Но решить проблему импортозамещения быстро вряд ли получится.
Дело в том, что если отечественные паровые турбины со времен СССР достаточно конкурентоспособны, то с газовыми дело обстоит гораздо хуже.
Когда перед Турбомоторным заводом (ТМЗ) в конце 1970-х - начале 1980-х была поставлена задача создания энергетической газовой турбины мощностью 25 мегаватт, на это ушло 10 лет (изготовлено три образца, требующих дальнейшей доводки). Последняя турбина выведена из эксплуатации в декабре 2012 года. В 1991-м начинали разработку энергетической газовой турбины на Украине, в 2001-м РАО "ЕЭС России" несколько преждевременно приняло решение об организации серийного производства турбины на площадке компании "Сатурн". Но до создания конкурентоспособной машины все еще далеко, - рассказывает кандидат технических наук Валерий Неуймин, ранее работавший заместителем главного инженера ТМЗ по новой технике, в 2004-2005 годах - разработчик концепции технической политики РАО "ЕЭС России".
Инженеры в состоянии воспроизводить ранее разработанную продукцию, о создании принципиально новой речи не идет
Речь не только об Уральском турбинном заводе (УТЗ - правопреемник ТМЗ. - Прим.ред.), но и о других российских производителях. Некоторое время назад на государственном уровне было принято решение покупать газовые турбины за границей, в основном в Германии. Тогда заводы свернули разработку новых газовых турбин, перешли по большей части на изготовление запчастей к ним, - говорит Юрий Бродов. - Но сейчас в стране поставлена задача реанимировать отечественное газотурбостроение, потому что зависеть от западных поставщиков в такой ответственной отрасли нельзя.
Тот же УТЗ в последние годы активно участвует в строительстве парогазовых блоков - поставляет для них паровые турбины. Но вместе с ними устанавливают газовые турбины зарубежного производства - Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi.
Сегодня в России работают две с половиной сотни импортных газовых турбин - по данным минэнерго, их 63 процента от общего количества. Для модернизации отрасли требуется около 300 новых машин, а к 2035 году - вдвое больше. Поэтому поставлена задача создать достойные отечественные разработки и поставить производство на поток. В первую очередь проблема в газотурбинных установках большой мощности - их просто нет, а попытки их создания до сих пор не увенчались успехом. Так, на днях СМИ сообщили о том, что в ходе испытаний в декабре 2017-го развалился последний образец ГТЭ -110 (ГТД-110М - совместной разработки Роснано, Ростеха и ИнтерРАО).
Государство возлагает большие надежды на Ленинградский металлический завод ("Силовые машины") - крупнейшего производителя паровых и гидравлических турбин, имеющего к тому же совместное предприятие с Siemens по выпуску газовых турбин. Однако, как отмечает Валерий Неуймин, если изначально у нашей стороны в этом СП было 60 процентов акций, а у немцев 40, то сегодня соотношение обратное - 35 и 65.
Немецкая компания не заинтересована в разработке Россией конкурентоспособного оборудования - об этом свидетельствуют годы совместной работы, - выражает сомнение в эффективности такого партнерства Неуймин.
По его мнению, для создания собственного производства газовых турбин государство должно поддержать как минимум два предприятия в РФ, чтобы они конкурировали между собой. И не стоит разрабатывать сразу машину большой мощности - лучше сначала довести до ума малую турбину, скажем, мощностью 65 мегаватт, отработать технологию, что называется, набить руку и тогда уже переходить к более серьезной модели. Иначе деньги будут выброшены на ветер: "это все равно что никому не известной фирме поручить разработать космический корабль, ведь газовая турбина - отнюдь не простая вещь", констатирует эксперт.
Что касается производства других типов турбин в России, тут тоже не все гладко. На первый взгляд, мощности довольно велики: сегодня только УТЗ, как сообщили "РГ" на предприятии, способен производить энергетическое оборудование суммарной мощностью до 2,5 гигаватта в год. Однако назвать выпускаемые российскими заводами машины новыми можно весьма условно: скажем, турбина Т-295, призванная заменить спроектированную в 1967 году Т-250, кардинально от предшественницы не отличается, хотя в нее и внесен ряд новаций.
Сегодня разработчики турбин занимаются преимущественно "пуговицами к костюму", - считает Валерий Неуймин. - Фактически сейчас на заводах остались люди, которые еще в состоянии воспроизводить ранее разработанную продукцию, но о создании принципиально новой техники речи не идет. Это естественный результат перестройки и лихих 90-х, когда промышленникам приходилось думать о том, чтобы просто выжить. Справедливости ради отметим: советские паровые турбины были исключительно надежными, многократный запас прочности позволил электростанциям проработать несколько десятилетий без замены оборудования и без серьезных аварий. По словам Валерия Неуймина, современные паровые турбины для ТЭС достигли предела своей экономичности, и внедрение любых новшеств в существующие конструкции кардинально не улучшит этот показатель. А на скорый прорыв России в газотурбостроении пока рассчитывать не приходится.
В августе 2012 наша страна стала членом Всемирной торговой организации (ВТО). Это обстоятельство неизбежно приведет к усилению конкуренции на отечественном рынке энергетического машиностроения. Здесь, как и везде, действует закон: «изменяйся или умирай». Не пересмотрев технологии и не проведя глубокую модернизацию, бороться с акулами западного машиностроения будет практически невозможно. В связи с этим все актуальней становятся вопросы, касающиеся разработки современного оборудования, работающего в составе парогазовых установок (ПГУ).
В последние два десятилетия парогазовая технология стала самой популярной в мировой энергетике – на нее приходится до двух третей всех вводимых сегодня на планете генерирующих мощностей. Это обусловлено тем, что в парогазовых установках энергия сжигаемого топлива используется в бинарном цикле – сначала в газовой турбине, а потом в паровой, а потому ПГУ эффективнее любых тепловых станций (ТЭС), работающих только в паровом цикле.
В настоящее время единственная область в тепловой энергетике, в которой производителей газовых турбин из России критически отстают от ведущих мировых производителей – это газовые турбины большой мощности – 200 МВт и выше. Причем зарубежные лидеры не только освоили производство газовых турбин единичной мощностью 340 МВт, но и успешно опробовали и применяют одновальную компоновку ПГУ, когда газовая турбина мощностью 340 МВт и паровая турбина мощностью 160 МВт имеют общий вал. Такая компоновка позволяет существенно сократить сроки создания и стоимость энергоблока.
Минпромторг России в марте 2011 г. принял «Стратегию развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010–2020 годы и на перспективу до 2030 года», в соответствии с которой это направление в отечественном энергетическом машиностроении получает солидную поддержку от государства. В итоге российское энергетическое машиностроение к 2016 г. должно осуществить промышленное освоение, включая полномасштабные испытания и доработку на собственных испытательных стендах, усовершенствованных газотурбинных установок (ГТУ) мощностью 65–110 и 270–350 МВТ и парогазовых установок (ПГУ) на природном газе с повышением их коэффициента полезного действия (КПД) до 60 %.
Причем производителей газовых турбин из России умеет производить все основные узлы ПГУ – паровые турбины, котлы, турбогенераторы, а вот современная газовая турбина пока не дается. Хотя еще в 70-е годы наша страна была лидером в этом направлении, когда впервые в мире были освоены суперсверхкритические параметры пара.
В целом, в результате реализации Стратегии предполагается, что доля проектов энергоблоков с использованием зарубежного основного энергетического оборудования должна составить к 2015 г. – не более 40 %, к 2020 г. – не более 30 %, к 2025 г. – не более 10 %. Считается, что иначе может возникнуть опасная зависимость стабильности работы единой энергосистемы России от поставок зарубежных комплектующих. В процессе эксплуатации энергетического оборудования регулярно требуется замена ряда узлов и деталей, работающих в условиях высоких температур и давлений. При этом часть таких комплектующих в России не производится. Например, даже для отечественной газовой турбины ГТЭ-110 и лицензионной ГТЭ-160 некоторые важнейшие узлы и детали (например, диски для роторов) закупаются только за рубежом.
На нашем рынке активно и весьма успешно работают такие крупные и продвинутые концерны как Siemens и General Electric, которые часто побеждают в тендерах на поставку энергетического оборудования. В российской энергосистеме уже существует несколько генерирующих объектов, в той или иной степени укомплектованных основным энергетическим оборудованием производства Siemens, General Electric и др. Правда, их суммарная мощность пока не превышает 5 % от общей мощности российской энергосистемы.
Однако многие генерирующие компании, использующие отечественное оборудование при его замене, предпочитают все же обращаться к фирмам, с которыми они привыкли работать не одно десятилетие. Это не просто дань традиции, а оправданный расчет – многие российские компании провели технологическое обновление производства и на равных ведут борьбу с мировыми энергомашиностроительными гигантами. Сегодня мы более подробно расскажем о перспективах таких крупных предприятий, как ОАО «Калужский турбинный завод» г. (Калуга), ЗАО «Уральский турбинный завод» (г. Екатеринбург), НПО «Сатурн» (г. Рыбинск, Ярославская обл.), Ленинградский металлический завод (г. Санкт-Петербург), Пермский моторостроительный комплекс (Пермский край).
Испытания первой в России газовой турбины большой мощности приостановлены из-за аварии. Это затянет сроки начала ее производства и потребует новых инвестиций - к проекту в качестве инвестора могут присоединиться «Силовые машины»
Газотурбинная установка ГТД-110М (Фото: Союз машиностроителей России)
Испытания первой в России газовой турбины большой мощности ГТД-110М (до 120 МВт) остановлены из-за вышедших из строя механизмов, сообщило агентство ТАСС . Это подтвердили РБК представители инжинирингового центра «Газотурбинные технологии», который проводил испытания, и двух его акционеров — «Роснано» и Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) «Ростеха».
«В процессе тестовых испытаний газотурбинной установки ГТД-110М произошла авария, в результате которой турбина действительно была повреждена», — сказал РБК представитель ИЦ «Газотурбинные технологии». Целью испытаний было выявить недостатки конструкции, чтобы избежать серьезных инцидентов в процессе промышленной эксплуатации в энергосистеме, добавил он. Представитель ОДК уточнил, что ряд механизмов вышел из строя в декабре 2017 года, поэтому испытания пришлось остановить до устранения проблем.
Разработка собственной турбины большой мощности в России велась давно, но без особых успехов, а в 2013 году «дочка» ОДК «ОДК-Сатурн» подписала инвестиционное соглашение с «Роснано» и «Интер РАО» по созданию турбины нового поколения — ГТД-110М, разработкой которой занялся ИЦ «Газотурбинные технологии». «Интер РАО» получила в этом проекте 52,95%, Фонд инфраструктурных и образовательных программ «Роснано» — 42,34%, «ОДК-Сатурн» — 4,5%, оставшиеся 0,21% у некоммерческого партнерства ЦИЭТ.«Роснано» должно было профинансировать проект и внести в уставный капитал 2,5 млрд руб., писал «Интерфакс» в 2013 году со ссылкой на источник, близкий к одной из сторон. Корпорация участвовала в финансировании проекта, подтверждает ее представитель. Согласно данным СПАРК, уставный капитал инжинирингового центра составляет 2,43 млрд руб. В 2016 году «Газотурбинные технологии» также получили субсидию Минпромторга в 328 млн руб. на частичную компенсацию затрат на НИОКР по приоритетным направлениям, следует из данных системы.
Санкционные турбины
Россия остро нуждается в отечественной газовой турбине большой мощности. В прошлом году из-за отсутствия собственных технологий «дочка» «Ростеха» «Технопромэкспорт», несмотря на санкции, вынуждена была поставить на новые электростанции в Крыму турбины немецкого Siemens, что привело к международному скандалу. Siemens заявил о приостановке работы с российскими госкомпаниями, а «Технопромэкспорт», а также его глава Сергей Топор-Гилка и два чиновника Минэнерго — Андрей Черезов и Евгений Грабчак — попали под европейские и американские санкции.
Планировалось, что испытания завершатся в 2017 году, но затем этот срок перенесли на полгода — на середину 2018 года, на этот год намечался и запуск оборудования в серийное производство, напоминает
Аналитики прочат наступление эры газа. Уже никто не сомневается в высокой эффективности парогазовых установок. Все чаще говорят о необходимости распределенной генерации, причем основанной не на дизельном топливе, а на более чистых источниках. Казалось бы, есть все условия для бурного развития рынка газовых турбин наземного применения.
Оборачиваясь назад
Исторически в нашей стране производство паровых турбин развивалось активнее, нежели газовых. На ведущих предприятиях, выпускающих турбины для энергетики, — Невском заводе (г. Санкт-Петербург) и Уральском турбинном заводе (УТЗ, г. Екатеринбург) первые газовые турбины были выпущены лишь в 1950-е гг. В Советском Союзе ставка делалась на уголь, нефть и другие теплотворные источники.
Газовые же турбины разрабатывались в первую очередь применительно к авиационному строительству. Не удивительно, что компетенции в области разработки промышленных газовых турбин (в том числе энергетических) порой восходят корнями к создателям авиадвигателей. Так, в 1990-е гг. на базе НПП «Машпроект» (Украина) началась разработка энергетических газовых турбин на основе двигателей, созданных НПО «Сатурн» для самолетов. Сегодня выпуском наземного энергооборудования на базе двигателей НПО «Сатурн» занимается ОАО «Сатурн - Газовые турбины» (г. Рыбинск Ярославской обл., входит в ОАО «Объединенная Двигателестроительная Корпорация»).
Похожая история имела место на ОАО «Пермский моторный завод», освоившем выпуск газотурбинных электростанций на базе разработок ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь).
Вероятно, все это и предопределило нынешнее положение дел. А оно таково, что на сегодняшний день о буме на рынке газовых турбин речи не идет — это признают как производители и продавцы, так и покупатели. Скорее наблюдается его стабилизация.
.jpg)
Рынок газоперекачивающего и энергогенерирующего газотурбинного оборудования в диапазоне единичной мощности 2,5
-
25 МВт на 2010-12 г. (источник: журнал «Подъемная сила»)
Кооперация — в тренде
Количество предприятий, производящих газовые турбины, в нашей стране весьма ограниченно, их не более десяти. Предприятий, производящих наземное оборудование на базе газовых турбин, и того меньше. Среди них уже упомянутые ЗАО «Невский завод» (входит в ЗАО «РЭП Холдинг»), ОАО «Сатурн - Газовые турбины» и ОАО «Пермский моторный завод». При этом в основном номинальная вырабатываемая мощность серийной продукции этих предприятий не превышает 25 МВт. Есть несколько введенных в эксплуатацию машин единичной мощностью 110 МВт на базе разработок НПО «Сатурн», но на сегодняшний день продолжается доводка конструкции горячей части этих промышленных турбин.
По этой причине турбины большой мощности для создания крупных объектов генерации поставляются в основном зарубежными компаниями. Российские же предприятия, имеющие близкие компетенции, стремятся к вступлению в кооперацию с мировыми лидерами, которыми считаются General Electric, Alstom, Siemens и Solar Turbines (дочернее предприятие Caterpillar Inc).
Так, ОАО «Силовые машины» (г. С.-Петребург), прежде выпускавшее собственные газовые турбины, теперь развивает это направление только в сотрудничестве с Siemens. В 2011 г. создано совместное предприятие — ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин». В задачах СП не только производство, но и разработка новых продуктов.
ЗАО «УТЗ» также приостановило выпуск газовых турбин, разработанных несколько десятилетий назад. По заявлению Михаила Лифшица, председателя Совета директоров УТЗ, предприятие сегодня работает в условиях жесткой конкуренции. Соответственно, ряд применяемых решений — это трансфер технологий из-за рубежа. На 2014 г. здесь намечена локализация производства компонентов горячего тракта больших газовых турбин — это одно из ключевых направлений развития для завода.
ОАО «Сатурн - Газовые турбины» предлагает на рынке пэкидж (комплектная установка) на базе турбин производства Solar Turbines, GE и Rolls-Royce. РЭП Холдинг ведет совместную работу с GE Oil & Gas (Nuovo Pignone S.p.A.).
.jpg)
На производственных площадях ЗАО «Невский завод» (фото ЗАО «РЭП Холдинг»)
Мощные турбины: непредсказуемость спроса
В то же время далеко не все мировые лидеры заинтересованы в организации производства газовых турбин большой мощности в России, и одна из причин этого — нестабильный спрос на продукцию. К примеру, Alstom, имеющий совместные предприятия в России и мире по ряду направлений, пока воздерживается от создания в нашей стране производства газовых турбин. Так что крупные проекты поставки, реализуемые компанией, обеспечиваются импортом.
«Последние несколько лет рост спроса на газовые турбины в России определялся механизмами ДПМ [Договоров поставки мощности — Прим. ред.], — поясняет Андрей Лавриненко, вице-президент Alstom Power в России, странах СНГ и Грузии. — Сейчас все основное оборудование законтрактовано в рамках ДПМ, спрос соответственно снизился, и все участники энергорынка живут в эпоху ожидания перемен. Отсутствие нового механизма стимулирования и утвержденной модели рынка значительно осложняет долгосрочное, среднесрочное и оперативное планирование реализации тех или иных проектов.
Следует отметить, что спрос на газовые турбины также зависит и от уровня энергопотребления. Энергопотребление в России стабильно росло с 2010 г. Но, по оценкам экспертов, после нескольких лет роста спроса на электроэнергию в России может наступить стагнация, увеличение спроса в 2013-2014 гг. составит порядка 1% в год или даже меньше».
«Наибольшую сложность для производителей турбин представляет прогнозирование спроса на рынке в условиях нестабильной конъюнктуры», — признает и Пьерпаоло Мацца, генеральный директор подразделения по распределению электроэнергии компании GE в России и СНГ.
По мнению Дмитрия Соловьева, заместителя главного конструктора ОАО «Сатурн - Газовые турбины», сходные причины удерживают и российские компании от освоения производства газовых турбин большой мощности.
«Для производства мощных газотурбинных установок (ГТУ) необходимо специальное оборудование, станки больших диаметров, установки для сварки в вакууме, имеющие камеры порядка 5 на 5 м, — говорит он. — Чтобы создать такое производство, необходимо быть уверенным в рынке сбыта. А для этого в стране должна быть долгосрочная программа по развитию энергетики, возможно, тогда предприятия начнут вкладывать средства в модернизацию базы».
.jpg)
Испытания газовой турбины GT 24/ GT 26 (фото Alstom)
Средние — в лидерах
Тем не менее, отсутствие предсказуемых перспектив не стоит трактовать как отсутствие спроса. Спрос, безусловно, есть, в том числе и на турбины мощностью больше 150 МВт, и доказательством тому служат проекты, выполненные с их использованием по заказу крупных генерирующих компаний — Fortum, КЭС Холдинг и др. Однако, по мнению Андрея Лавриненко, в связи с завершением программы ДПМ ожидается повышение интереса к энергоблокам меньшей мощности, требующим меньше капитальных затрат, но в тоже время решающим вопросы повышения энергоэффективности и окупаемости.
«Сейчас в первую очередь растет спрос на небольшие ГТУ, которые получают все большее распространение в непрерывно растущем секторе распределенного производства энергии, — отмечает и Пьерпаоло Мацца. — Преимущество на этом рынке будут иметь универсальные, экономичные и надежные установки, такие как газовые турбины на базе авиационного двигателя».
Газовые турбины мощностью 4, 8, 16, 25 МВт — сегмент, в котором в основном и работают российские производители, уже почувствовавшие на себе рыночную тенденцию. Так, в РЭП Холдинге отмечают, что на данный момент наибольшим спросом пользуются агрегаты мощностью 16-25 МВт, а также чуть менее — 4-12 МВт, которые могут эксплуатироваться как на объектах нового строительства, так и на реконструируемых станциях. Не удивительно, что сейчас компания работает над новым агрегатом мощностью 16 МВт в сотрудничестве с GE.
Дмитрий Соловьев тоже связывает рост рынка сбыта с развитием региональной энергетики и вводом генерирующих объектов средних мощностей. К примеру, сейчас в рамках пилотного проекта Программы повышения энергоэффективности регионов РФ «Сатурн - Газовые турбины» заканчивает строительство и вводит в эксплуатацию ПГУ-ТЭЦ-52 в г. Тутаев Ярославской обл., где будет установлено четыре газотурбинных агрегата по 8 МВт каждый. Исходя из рыночной ситуации, основной продукт, над которым сегодня работает компания — энергетические агрегаты мощностью 10-25 МВт.
В то же время развитие объектов малой распределенной генерации на основе газовых турбин, принадлежащих промышленным предприятиям, представляется пока менее перспективным. «Предположим, днем предприятие использует энергию ГТУ на свои нужды, но куда ее направлять ночью? — ставит вопрос Д. Соловьев. — Выходит, нужно торговать на рынке электроэнергии, а это не так просто, нужны договоренности с энергосистемой. Если предприятие не использует свой объект генерации на полную мощность, то страдает его окупаемость».
Малые, да полезные
Как известно, темпы развития распределенной генерации (в частности, с использованием газотурбинных электростанций) в России пока существенно ниже, чем в развитых странах, где когенерационные установки малой мощности — дело обычное. Ситуация будет меняться и у нас, вопрос только в том, когда.
.JPG)
Производство газовых турбин (фото ОАО «Сатурн - Газовые турбины»)
«С ростом цен на энергоносители предприятия, имеющие собственные газовые котельные, все чаще задаются вопросом повышения энергоэффективности, — отмечает Александр Сидоров, технический директор ООО «Турбоэнергия и сервис» (г. Пермь). — Для данных целей, когда выработка тепла выступает как первостепенная задача, а выработка электроэнергии — как фактор повышения энергоэффективности, начинают применять газотурбинные установки малой мощности».
Тем не менее, А. Сидоров признает, что основной сложностью для компаний, поставляющих турбины малой мощности, остается недостаточная платежеспособность потенциальных клиентов. Все-таки, несмотря на низкую стоимость энергии, вырабатываемой ГТУ, первоначальная стоимость оборудования, которая определяется стоимостью материалов, сложностью технологий изготовления и сборки, довольно высока.
Кроме того, микротурбинам приходится конкурировать с газопоршневыми электростанциями, и перевес не всегда оказывается на стороне первых, хотя у микротурбинных систем есть свои преимущества — меньшее количество движущихся частей и более высокая вырабатываемая мощность на единицу площади. Кроме того, основная часть выделяемой тепловой энергии не распределена, а сосредоточена в одном месте, что создает возможность для ее дальнейшего использования.
На службе нефтянки
Нельзя не сказать еще об одном, традиционном сегменте рынка газовых турбин — объектах генерации на нефтегазовых месторождениях и магистральных газопроводах. Причины популярности ГТУ здесь очевидны — топливо, что называется, «под рукой». Газотурбинные электростанции позволяют эффективно утилизировать попутный нефтяной газ, решая не только проблему энергообеспечения, но и рационального использования углеводородных ресурсов.
По наблюдениям специалистов ОАО «Сатурн - Газовые турбины», в докризисных 2006-2008 гг. был всплеск спроса от нефтяников. Причем турбины внедрялись для переработки попутного нефтяного газа и выработки электроэнергии не только для нужд месторождений, но и для населения. Большое количество подобных заказов компания получила от ОАО «ТНК-ВР». Сегодня спрос находится на стабильном уровне. Естественно, производители совершенствуют турбины для данного рынка.
«На наш взгляд, на предприятиях, занимающихся добычей нефти на месторождениях с низким (отсутствующим) газовым фактором, должны быть востребованы недавно разработанные турбины мощностью 1,8 МВт, работающие на сырой нефти и на сложных видах топлива, — делится мнением Александр Сидоров. — Еще одним дополнительным направлением развития становится применение радиальных турбин как установок, работающих на газе с высоким (до 5%) содержанием сероводорода, что позволяет обойтись без проектирования и строительства дополнительных узлов подготовки газа».
Стоит отметить, конструктивно радиальные турбины отличаются от более распространенных осевых организацией движения воздушного и теплового потоков. Радиальные рассчитаны в первую очередь на электроснабжение малых потребителей. Специалисты РЭП Холдинга отмечают, что радиальные турбины имеют преимущества по эффективности при малых расходах рабочего тела, но для них трудно обеспечить работоспособность при высоких температурах. Соответственно, они находят широкое применение в низкотемпературных утилизационных установках и в керамических микротурбинах. Для остальных областей все-таки подходят (и используются) только осевые турбины.
.jpg)
ГТЭС-12 г. Рыбинск (фото ОАО «Сатурн - Газовые турбины»)
Стать еще лучше
Очевидно, что инновациями для нефтянки современные тренды в совершенствовании газовых турбин не исчерпываются. Приведем еще несколько примеров.
В первую очередь все производители стремятся к повышению КПД. Российские компании отмечают, что для них при разработке новых продуктов важно перекрыть продукцию зарубежных конкурентов именно по этому показателю, а не только (и не столько) по мощности. Однако, если здесь речь идет о коэффициенте в 34%, то западные коллеги уже замахиваются на 38%-й КПД. Такого уровня эффективности достигла модернизированная в 2012 г. турбина Alstom GT13E2 в простом цикле при улучшении показателей во всем диапазоне нагрузок.
Другое направление — снижение количества узлов в турбине с целью увеличения надежности, сокращения объемов техобслуживания и уменьшения продолжительности простоев во время диагностики технического состояния. Сложно сказать, помогут ли подобные шаги в улучшении конструкции радикально продвинуться в решении проблемы дороговизны сервисного обслуживания, на которую несколько лет назад начали активно жаловаться российские компании, купившие импортные турбины. Но будем на это надеяться.
Создатели турбин стремятся также добиться от них неприхотливости к характеристикам используемого в установках газа и обеспечить возможность работы на жидком топливе. На Западе также беспокоятся о том, чтобы вне зависимости от состава используемого газа турбина имела хорошие экологические характеристики.
.JPG)
ГТЭС-12 Пенягино г. Москва (фото ОАО «Сатурн - Газовые турбины»)
Для энергетики будущего
И, наконец, еще одно важное направление совершенствования связано с бурным развитием генерации на основе возобновляемых источников энергии в мире и перспективами внедрения «умных сетей».
Изначально газовые турбины создавались как оборудование, обеспечивающее выдачу постоянной мощности, однако введение в энергосистему ВИЭ автоматически требует гибкости от других объектов генерации. Такая гибкость позволяет обеспечить стабильный уровень мощности в сети при недостаточной выработке энергии ВИЭ, к примеру, в безветренные или пасмурные дни.
Соответственно, турбина для интеллектуальной энергосистемы должна легко адаптироваться к изменениям в сети и быть рассчитана на регулярные пуски и остановы без потери ресурса, что было невозможно в случае с традиционными газовыми турбинами. Определенные успехи в этом направлении уже достигнуты. К примеру, GE сообщает, что новая газовая турбина FlexEfficiency способна снижать мощность с 750 МВт до 100 МВт и затем набирать исходные показатели за 13 минут, а при использовании с солнечными электростанциями будет иметь эффективность до 71%.
Тем не менее, в обозримом будущем наиболее распространенным способом использования газовых турбин все же останется их привычное сочетание с паровыми турбинами в составе парогазовых установок. И нашей стране еще предстоит пройти немалый путь, прежде чем можно будет сказать, что рынок в достаточной мере насыщен подобными объектами когенерации.
Кира Патракова
На первой фото: 3D-модель газовой турбины GT13E2 (Alstom)
(С) Медиапортал сообщества ТЭК www.сайт
Оформить подписку на контент
Копирование без письменного разрешения редакции запрещено
Респондент: А. С. Лебедев, доктор технических наук
— 18 июня состоялось открытие нового высокотехнологич ного завода по производству газотурбинных установок. Какие задачи стоят перед предприятием?
Основная задача – это внедрение газотурбинных технологий на российском рынке и максимальная локализация производства крупных газовых турбин мощностью 170, 300 МВт для электростанций работающих в парогазовом цикле.
Я бы предложил сделать шаг назад и осуществить короткий экскурс в историю, чтобы было понятно откуда мы появились, как организовалось совместное предприятие у «Сименс» и Силовых машин. Все началось в 1991 году, когда было создано совместное предприятие — тогда еще ЛМЗ и «Сименс» — по сборке газовых турбин. Был заключен договор о трансфере технологий на тогда еще Ленинградский Металлический завод, который теперь входит в состав ОАО Силовые машины. На этом совместном предприятии было собрано 19 турбин за 10 лет. За эти годы ЛМЗ накопил производственный опыт, чтобы эти турбины научиться не только собирать, но и некоторые компоненты изготавливать уже самостоятельно.
Опираясь на этот опыт, в 2001 году был заключен лицензионный договор с «Сименс» на право производства, продаж и послепродажного сервисного обслуживания турбин этого же типа. Они получили российскую маркировку ГТЭ-160. Это турбины, которые дают 160 МВт, а в парогазовых блоках 450 Мвт, то есть это по сути совместная работа газовой турбины с паровыми турбинами. И вот таких турбин ГТЭ-160 по лицензии «Сименс» было изготовлено и продано 35, из них 31 для российского рынка. Они довольно широко используются в Петербурге, в частности, на Северо-Западной ТЭЦ, на Южной ТЭЦ, Правобережной ТЭЦ, в Калининграде, в Южной Сибири, в Москве 6 таких турбин работают в парогазовых блоках. Можно даже без ложной скромности сказать, что это самая распространенная газовая турбина в Российской Федерации на сегодняшний день. Это факт. В таком количестве, такой серии мощных газовых турбин не выпустил никто.
И вот уже опираясь на этот опыт совместного производства, было заключено новое соглашение и создано новое совместное предприятие «Сименс Технологии Газовых Турбин». Случилось это три с лишним года назад, в декабре 2011 года. Теперь уже мы будем производить турбины на своем собственном заводе. Задачи остаются те же самые — освоить производство, добиться максимальной локализации и вписаться в программу развития правительства по импортозамещения.
— То есть по сути вы стали конкурентом Силовым машинам?
В части газовых турбин мы не являемся конкурентами. Потому что Силовые машины производят с 2011 года только паровые и гидравлические турбины. Весь газотурбинный бизнес с инженерами, с продолжением выполнения контрактов был Силовыми машинами передан в совместное предприятие. Мы на 35 процентов принадлежим Силовым машинам и на 65 процентов «Сименс». То есть мы всей газотурбинной частью Силовых машин вошли в это совместное предприятие. Другими словами, мы партнеры по бизнесу, а не конкуренты.
— Чем отличаются газовые турбины Siemens от отечественных аналогов?
В этом классе мощности единственным образцом отечественной продукции является рыбинская турбина НПО Сатурн — ГТД-110 мощностью 110 Мвт. На сегодня это самая мощная в Российской Федерации турбина собственного производства. Довольно широко представлены в Росси турбины до 30 Мвт на базе конверсии авиационных двигателей. Здесь очень обширное поле для конкуренции, и российская продукция основная в этом классе мощности. Для крупных газовых турбин на сегодня такого конкурентного продукта в Росси нет. 110 Мвт – это все что есть, сегодня таких установок изготовлено 6 штук. Со стороны заказчика есть определенные нарекания к их эксплуатации. Поскольку это в определенном смысле конкурент, я бы не хотел комментировать результаты его деятельности.
— Какие новейшие разработки вы используете?
Все возможные разработки компании «Сименс». Мы являемся предприятием, которое в основном принадлежит этой корпорации, в результате этого нам доступны и документация, и все результаты научно-исследова тельской деятельности, внедренные в те газовые турбины, на которые у нас есть лицензия — это 170 и 307 Мвт. Документы в объеме организованного в Горелово производства нам доступны без каких-либо ограничений, они позволяют внедрить самые новейшие разработки.
Наряду с этим, мы и сами участвуем в этих разработках. Примером может служить наше сотрудничество с Политехническим Университетом. Университет сейчас разбит на институты, и в Институте энергетики и электротехники есть Кафедра «Турбины, гидромашины и авиационные двигатели», это одно из подразделений института. Вот с этой и еще с одной кафедрой мы имеем договоры и ведем совместную научно-исследова тельскую деятельность. В одном случае испытываем элемент газовой турбины — выходной диффузор. В течение двух лет уже была проделана довольно интересная работа на стенде. Стенде, который мы собственно и оплачивали и помогали создавать.
На той же кафедре, но в подразделении гидромашин, мы проводим еще одну исследовательску ю работу. Почему по тематике гидромашин? Дело в том, что газовые турбины оснащены гидроприводами, а на этой самой кафедре накоплен большой опыт исследований по приводу различных элементов. Элементов, которые управляют процессом работы газовой турбины и гидротурбины. Причем ради этого сотрудничества кафедра участвовала в серьезном конкурсе, где и победила своих главных конкурентов из китайского университета.
Кроме совместной исследовательско й работы с этими двумя кафедрами, мы также читаем лекции, стараемся поддерживать и готовить себе кадры еще на студенческой скамье.
— Ваши основные заказчики – российские или зарубежные предприятия?
У нас лицензия с правом производства и продаж на Россию и СНГ. По согласованию с основным учредителем, корпорацией «Сименс, мы можем продавать и в другие страны. А без каких-либо дополнительных согласований мы продаем газовые турбины в российские энергоструктуры, это «Газпром энергохолдинг», «Интер РАО», «Фортум» и другие владельцы энергосистем.
— На ваш взгляд, в чем ключевое отличие организации инженерного труда на вашем предприятии?
Мне кажется, принципиальных отличий от российского производственног о предприятия нет. Наверное, потому что за последние 20 лет российские предприятия стали немного похожи на западные — появился западный менеджмент, внедрены заимствованные системы управления технологическим процессом и качеством. То есть революционной разницы не ощущается.
Но я бы выделил два отличия. Первое — это специализация, то есть инженер занимается чисто технической, больше даже творческой деятельностью. Нет такой определенной разбросанности в деятельности инженера, как на типичном российском предприятии, когда он используется практически везде.
Продемонстрирую на примере инжиниринга — таких инжинирингов на «Сименс» как минимум три: один основной инжиниринг по продукту, например, по газовой турбине, где создается сама газотурбинная установка, все ее внутренности, все ее технические решения, концепции внедряются. Второй инжиниринг – это сервисный инжиниринг, который занимается модернизациями, ревизиями, инспекциями, и он не занимается созданием нового продукта. Третий инжиниринг можно характеризовать как технические решения при системной интеграции, которая газовую турбину вписывает в оборудование станции — все устройства подготовки воздуха для ее работы, топливоподачи, газовое хозяйство, которое должно быть в соединении с другими элементами электростанции. И он опять-таки не занимается созданием нового продукта, а фокусируется на области вне основной газовой турбины.
Второе принципиальное отличие нашего производства связано с тем, что «Сименс» – это глобальная компания. И это и хорошо, и непросто одновременно. В глобальной корпорации «Сименс» все процедуры, правила, регулирующие документы должны быть универсальными для стран Латинской Америки, Финляндии, Китая, России и других стран. Они должны быть довольно объемные, довольно детальные и им надо следовать. И к этому надо в глобальной компании привыкнуть – ко множеству глобальных процессов и правил, прописанных очень детально.
— Какую роль в развитии предприятия играет участие в инженерных форумах, таких, например, как Инженерное собрание России? Планируете ли Вы участвовать в грядущем ноябрьском мероприятии?
Да, планируем участвовать. Мы хотели бы не только заявить о себе, о том что мы компания с развитым инжинирингом, компания, которая работает и с научными учреждениями, и собственные разработки делает вместе с «Сименс». Еще нам бы хотелось какого-то поиска партнеров по интересующим темам, например, по локализации производства. Вероятно, мы просто не знаем о тех возможностях, которые реально существуют. Нам нужно больше оперировать какими-то базами данных, быть более гибкими в поиске субпоставщиков, поставщиков, материалов, комплектующих или наоборот, инженерных услуг. Потому что сейчас такое непростое время, когда нужно все оценивать с экономической точки зрения, когда нужно еще раз взвесить, что нужно делать самим, а какие услуги лучше закупить, оценивая одновременно насколько это будет выгодно не только в данный момент, но и в перспективе. Может быть, надо сделать определенные вложения и в дальнейшем освоить какое-то производство или услуги самостоятельно. Для того чтобы этот кругозор приобрести, участие в таких конференциях и собраниях очень важно. Так что мы обязательно будем участвовать.
Заботина Анастасия
