Непроста міжнародна обстановка змушує Росію форсувати програми імпортозаміщення, особливо у стратегічних галузях. Зокрема для подолання залежності від імпорту в енергетиці Міненерго та Мінпромторг РФ розробляють заходи підтримки вітчизняного турбобудування. Чи готові російські виробники, у тому числі єдиний в УРФО профільний завод, який забезпечує зростаючу потребу в нових турбінах, з'ясовував кореспондент "РГ".
На новій ТЕЦ "Академічна" у Єкатеринбурзі у складі ПДУ працює турбіна виробництва УТЗ. Фото: Тетяна Андрєєва/РГ
Голова комітету з енергетики Держдуми Павло Завальний зазначає дві головні проблеми енергетичної галузі - її технологічну відсталість та високий відсоток зносу чинного основного обладнання.
За даними Міненерго РФ, у Росії понад 60 відсотків енергетичного обладнання, зокрема турбін, виробило парковий ресурс. В УрФО, у Свердловській області таких понад 70 відсотків, щоправда, після введення нових потужностей цей відсоток дещо знизився, але все одно старого обладнання досить багато, і його потрібно міняти. Адже енергетика – не просто одна з базових галузей, тут надто висока відповідальність: уявіть, що буде, якщо взимку відключити світло та тепло, – каже завідувач кафедри "Турбіни та двигуни" Уральського енергетичного інституту УрФУ доктор технічних наук Юрій Бродов.
За даними Завального, коефіцієнт використання палива на російських ТЕЦ - трохи вищий за 50 відсотків, частка яких вважається найбільш ефективними парогазових установок(ПДУ) – менше 15 відсотків. Зазначимо, ПГУ вводили в Росії до ладу в останнє десятиліття - виключно на базі імпортного обладнання. Ситуація з арбітражним позовом Siemens щодо нібито незаконного постачання їх техніки до Криму показала, яка це пастка. Але вирішити проблему імпортозаміщення швидко навряд чи вдасться.
Справа в тому, що якщо вітчизняні парові турбіни з часів СРСР досить конкурентоспроможні, то з газовими справа набагато гірша.
Коли перед Турбомоторним заводом (ТМЗ) наприкінці 1970-х – на початку 1980-х було поставлено завдання створення енергетичної газової турбіни потужністю 25 мегават, на це пішло 10 років (виготовлено три зразки, що вимагають подальшого доведення). Остання турбіна виведена з експлуатації у грудні 2012 року. 1991-го розпочинали розробку енергетичної газової турбіни в Україні, 2001-го РАТ "ЄЕС Росії" дещо передчасно ухвалило рішення про організацію серійного виробництва турбіни на майданчику компанії "Сатурн". Але до створення конкурентоспроможної машини ще далеко, - розповідає кандидат технічних наук Валерій Неуймін, який раніше працював заступником головного інженера ТМЗ з нової техніки, в 2004-2005 роках - розробник концепції технічної політики РАТ "ЄЕС Росії".
Інженери в змозі відтворювати раніше розроблену продукцію, про створення принципово нової мови не йдеться
Мова не тільки про Уральський турбінний завод (УТЗ - правонаступник ТМЗ. - Прим.ред.), а й про інших російських виробників. Якийсь час тому на державному рівні було ухвалено рішення купувати газові турбіни за кордоном, переважно в Німеччині. Тоді заводи згорнули розробку нових газових турбін, перейшли здебільшого на виготовлення запчастин до них, – каже Юрій Бродов. - Але зараз у країні поставлене завдання реанімувати вітчизняне газотурбобудування, бо залежати від західних постачальників у такій відповідальній галузі не можна.
Той же УТЗ останніми роками бере активну участь у будівництві парогазових блоків - постачає для них парові турбіни. Але разом із ними встановлюють газові турбіни зарубіжного виробництва- Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi.
Сьогодні в Росії працюють дві з половиною сотні імпортних газових турбін - за даними Міненерго, їх 63 відсотки від загальної кількості. Для модернізації галузі потрібно близько 300 нових машин, а до 2035 року – удвічі більше. Тому поставлено завдання створити гідні вітчизняні розробки та поставити виробництво на потік. Насамперед проблема в газотурбінних установках великої потужності - їх просто немає, а спроби їх створення досі не мали успіху. Так, днями ЗМІ повідомили про те, що під час випробувань у грудні 2017-го розвалився останній зразок ГТЕ-110 (ВМД-110М – спільної розробки Роснано, Ростеха та ІнтерРАО).
Держава покладає великі надії на Ленінградський металевий завод ("Силові машини") - найбільшого виробника парових та гідравлічних турбін, який має до того ж спільне підприємство із Siemens щодо випуску газових турбін. Проте, як зазначає Валерій Неуймін, якщо спочатку наша сторона в цьому СП мала 60 відсотків акцій, а німці 40, то сьогодні співвідношення зворотне - 35 і 65.
Німецька компанія не зацікавлена у розробці Росією конкурентоспроможного обладнання – про це свідчать роки спільної роботи, – висловлює сумнів у ефективності такого партнерства Неуймін.
На його думку, для створення власного виробництвагазових турбін держава має підтримати щонайменше два підприємства в РФ, щоб вони конкурували між собою. І не варто розробляти відразу машину великої потужності - краще спочатку довести до розуму малу турбіну, скажімо, потужністю 65 мегават, відпрацювати технологію, що називається, набити руку і тоді вже переходити до більш серйозної моделі. Інакше гроші будуть викинуті на вітер: це все одно що нікому не відомої фірмі доручити розробити космічний корабельадже газова турбіна - аж ніяк не проста річ", констатує експерт.
Що стосується виробництва інших типів турбін у Росії, тут теж не все гладко. На перший погляд, потужності досить великі: сьогодні тільки УТЗ, як повідомили "РГ" на підприємстві, здатне виробляти енергетичне обладнання сумарною потужністю до 2,5 гігавата на рік. Однак назвати машини, що випускаються російськими заводами, новими можна досить умовно: скажімо, турбіна Т-295, покликана замінити спроектовану в 1967 році Т-250, кардинально від попередниці не відрізняється, хоча в неї і внесено ряд новацій.
Сьогодні розробники турбін займаються переважно "гудзиками до костюма", - вважає Валерій Неуймін. - Фактично зараз на заводах залишилися люди, які ще можуть відтворювати раніше розроблену продукцію, але про створення принципово нової технікине йдеться. Це природний результат перебудови і 90-х, коли промисловцям доводилося думати про те, щоб просто вижити. Заради справедливості зазначимо: радянські парові турбіни були виключно надійними, багаторазовий запас міцності дозволив електростанціям опрацювати кілька десятиліть без заміни обладнання та без серйозних аварій. За словами Валерія Неуйміна, сучасні парові турбіни для ТЕС досягли межі своєї економічності, і впровадження будь-яких нововведень у існуючі конструкції кардинально не покращить цей показник. А на швидкий прорив Росії у газотурбобудуванні поки що розраховувати не доводиться.
У серпні 2012 року наша країна стала членом Всесвітньої торгової організації(СОТ). Ця обставина неминуче призведе до посилення конкуренції вітчизняному ринку енергетичного машинобудування. Тут, як і скрізь, діє закон: «зміняйся чи вмирай». Не переглянувши технології та не провівши глибокої модернізації, боротися з акулами західного машинобудування буде практично неможливо. У зв'язку з цим все актуальнішими стають питання, що стосуються розробки сучасного обладнання, що працює у складі парогазових установок (ПГУ)
В останні два десятиліття парогазова технологія стала найпопулярнішою у світовій енергетиці – на неї припадає до двох третин усіх потужностей, що вводяться сьогодні на планеті. Це зумовлено тим, що в парогазових установках енергія палива, що спалюється, використовується в бінарному циклі – спочатку в газовій турбіні, а потім у паровій, а тому ПДУ ефективніше за будь-які теплові станції (ТЕС), що працюють тільки в паровому циклі.
В даний час єдина область у тепловій енергетиці, в якій виробників газових турбін із Росії критично відстають від провідних світових виробників – це газові турбіни великої потужності – 200 МВт та вище. Причому закордонні лідери не лише освоїли виробництво газових турбін одиничною потужністю 340 МВт, але й успішно випробували та застосовують одновальне компонування ПГУ, коли газова турбіна потужністю 340 МВт та парова турбіна потужністю 160 МВт мають загальний вал. Таке компонування дозволяє суттєво скоротити терміни створення та вартість енергоблоку.
Мінпромторг Росії у березні 2011 р. ухвалив «Стратегію розвитку енергомашинобудування Російської Федераціїна 2010–2020 роки та на перспективу до 2030 року», відповідно до якої цей напрямок у вітчизняному енергетичному машинобудуванні отримує солідну підтримку від держави. У результаті російське енергетичне машинобудування до 2016 р. має здійснити промислове освоєння, включаючи повномасштабні випробування та доопрацювання на власних випробувальних стендах, удосконалених газотурбінних установок (ГТУ) потужністю 65–110 та 270–350 МВТ і газогазових установок. їх коефіцієнта корисної дії (ККД) до 60%.
Причому виробників газових турбін із Росії вміє виробляти всі основні вузли ПГУ – парові турбіни, котли, турбогенератори, а ось сучасна газова турбіна поки що не дається. Хоча ще в 70-ті роки наша країна була лідером у цьому напрямі, коли вперше у світі було освоєно супернадкритичні параметри пари.
Загалом, в результаті реалізації Стратегії передбачається, що частка проектів енергоблоків з використанням зарубіжного основного енергетичного обладнання має становити до 2015 р. – не більше 40 %, до 2020 р. – не більше 30 %, до 2025 р. – не більше 10 % . Вважається, що може виникнути небезпечна залежність стабільності роботи єдиної енергосистеми Росії від поставок зарубіжних комплектуючих. У процесі експлуатації енергетичного обладнання регулярно потрібна заміна ряду вузлів та деталей, що працюють в умовах високих температур та тисків. При цьому частина таких комплектуючих у Росії не виробляється. Наприклад, навіть для вітчизняної газової турбіни ГТЕ-110 та ліцензійної ГТЕ-160 деякі найважливіші вузли та деталі (наприклад, диски для роторів) закуповуються лише за кордоном.
На нашому ринку активно і успішно працюють такі великі і просунуті концерни як Siemens і General Electric, які часто перемагають у тендерах на постачання енергетичного обладнання. У російській енергосистемі вже є кілька генеруючих об'єктів, у тому чи іншою мірою укомплектованих основним енергетичним обладнанням виробництва Siemens, General Electric та ін. Щоправда, їхня сумарна потужність поки що не перевищує 5 % від загальної потужності російської енергосистеми.
Однак багато генеруючих компаній, що використовують вітчизняне обладнання при його заміні, воліють все ж таки звертатися до фірм, з якими вони звикли працювати не одне десятиліття. Це не просто данина традиції, а виправданий розрахунок – багато хто російські компаніїпровели технологічне оновлення виробництва та на рівних ведуть боротьбу зі світовими енергомашинобудівними гігантами. Сьогодні ми більш детально розповімо про такі перспективи великих підприємствяк ВАТ «Калузький турбінний завод» м. (Калуга), ЗАТ «Уральський турбінний завод» (м. Єкатеринбург), НВО «Сатурн» (м. Рибінськ, Ярославська обл.), Ленінградський металевий завод (м. Санкт-Петербург) , Пермський моторобудівний комплекс (Пермський край).
Випробування першої в Росії газової турбіни великої потужності призупинено через аварію. Це затягне терміни початку її виробництва і вимагатиме нових інвестицій - до проекту як інвестора можуть приєднатися «Силові машини»
Газотурбінне встановлення ГТД-110М (Фото: Спілка машинобудівників Росії)
Випробування першої в Росії газової турбіни великої потужності ВМД-110М (до 120 МВт) зупинені через механізми, що вийшли з ладу, повідомило агентство ТАРС. Це підтвердили РБК представники інжинірингового центру «Газотурбінні технології», який проводив випробування, та двох його акціонерів — «Роснано» та Об'єднаної двигунобудівної корпорації (ОДК) «Ростеха».
"У процесі тестових випробувань газотурбінної установки ГТД-110М сталася аварія, в результаті якої турбіна дійсно була пошкоджена", - сказав представник ІЦ "Газотурбінні технології". Метою випробувань було виявити недоліки конструкції, щоб уникнути серйозних інцидентів у процесі промислової експлуатаціїв енергосистемі, додав він. Представник ОДК уточнив, що низка механізмів вийшла з ладу у грудні 2017 року, тож випробування довелося зупинити до усунення проблем.
Розробка власної турбіни великої потужності в Росії велася давно, але без особливих успіхів, а в 2013 році "дочка" ОДК "ОДК-Сатурн" підписала інвестиційну угоду з "Роснано" та "Інтер РАО" щодо створення турбіни нового покоління - ВМД-110М, розробкою якої зайнявся ДЦ «Газотурбінні технології». «Інтер РАТ» отримала у цьому проекті 52,95%, Фонд інфраструктурних та освітніх програм"Роснано" - 42,34%, "ОДК-Сатурн" - 4,5%, що залишилися 0,21% у некомерційного партнерстваЦИЕТ.«Роснано» мало профінансувати проект і внести до статутний капітал 2,5 млрд руб., писав «Інтерфакс» у 2013 році з посиланням на джерело, близьке до однієї із сторін. Корпорація брала участь у фінансуванні проекту, підтверджує представник. За даними СПАРК, статутний капітал інжинірингового центру становить 2,43 млрд руб. У 2016 році "Газотурбінні технології" також отримали субсидію Мінпромторгу в 328 млн руб. на часткову компенсацію витрат на НДДКР за пріоритетними напрямами, випливає з даних системи.
Санкційні турбіни
Росія гостро потребує вітчизняної газової турбіни великої потужності. Минулого року через відсутність власних технологій "дочка" "Ростеху" "Технопромекспорт", незважаючи на санкції, змушена була поставити на нові електростанції в Криму турбіни німецького Siemens, що призвело до міжнародного скандалу. Siemens заявив про призупинення роботи з російськими держкомпаніями, а «Технопромекспорт», а також його голова Сергій Топор-Гілка та два чиновники Міненерго — Андрій Черезов та Євген Грабчак — потрапили під європейські та американські санкції.
Планувалося, що випробування завершаться у 2017 році, але потім цей термін перенесли на півроку — на середину 2018 року, на цей рік намічався і запуск обладнання серійне виробництво, нагадує
Аналітики пророкують настання ери газу. Вже ніхто не сумнівається у високої ефективностіпарогазових установок. Все частіше говорять про необхідність розподіленої генерації, причому заснованої не на дизельному паливі, а на чистих джерелах. Здавалося б, є умови для бурхливого розвитку ринку газових турбін наземного застосування.
Обертаючись назад
Історично у нашій країні виробництво парових турбін розвивалося активніше, ніж газових. На провідних підприємствах, що випускають турбіни для енергетики, - Невському заводі (м. Санкт-Петербург) та Уральському турбінному заводі (УТЗ, м. Єкатеринбург) перші газові турбіни були випущені лише у 1950-ті рр. У Радянському Союзі ставка робилася на вугілля, нафту та інші теплотворні джерела.
Газові ж турбіни розроблялися в першу чергу стосовно авіаційного будівництва. Не дивно, що компетенції в галузі розробки промислових газових турбін (у тому числі енергетичних) часом сягають творців авіадвигунів. Так було в 1990-ті гг. на базі НВП "Машпроект" (Україна) розпочалася розробка енергетичних газових турбін на основі двигунів, створених НВО "Сатурн" для літаків. Сьогодні випуском наземного енергообладнання на базі двигунів НВО «Сатурн» займається ВАТ «Сатурн – Газові турбіни» (м. Рибінськ Ярославської обл., входить до ВАТ «Об'єднана Двигунобудівна Корпорація»).
Схожа історія мала місце на ВАТ «Пермський моторний завод», що освоїло випуск газотурбінних електростанцій на базі розробок ВАТ «Авіадвигун» (м. Перм).
Мабуть, усе це й визначило нинішній стан справ. А воно таке, що на сьогоднішній день про бум на ринку газових турбін не йдеться — це визнають як виробники і продавці, так і покупці. Скоріше спостерігається його стабілізація.
.jpg)
Ринок газоперекачувального та енергогенеруючого газотурбінного обладнання в діапазоні одиничної потужності 2,5-
25 МВт на 2010-12 р. (джерело: журнал « Підйомна сила»)
Кооперація - у тренді
Кількість підприємств, які виробляють газові турбіни, у нашій країні дуже обмежена, їх не більше десяти. Підприємств, що виробляють наземне обладнання на базі газових турбін, ще менше. Серед них вже згадані ЗАТ "Невський завод" (входить до ЗАТ "РЕП Холдинг"), ВАТ "Сатурн - Газові турбіни" та ВАТ "Пермський моторний завод". При цьому в основному номінальна потужність серійної продукції цих підприємств, що виробляється, не перевищує 25 МВт. Є кілька введених в експлуатацію машин одиничною потужністю 110 МВт на базі розробок НВО «Сатурн», але сьогодні триває доведення конструкції гарячої частини цих промислових турбін.
Тому турбіни великої потужності для створення великих об'єктів генерації поставляються в основному закордонними компаніями. Російські ж підприємства, що мають близькі компетенції, прагнуть вступу в кооперацію зі світовими лідерами, якими вважаються General Electric, Alstom, Siemens та Solar Turbines ( дочірнє підприємство Caterpillar Inc).
Так, ВАТ «Силові машини» (м. С.-Петребург), що раніше випускало власні газові турбіни, тепер розвиває цей напрямок лише у співпраці з Siemens. У 2011 р. створено спільне підприємство - ТОВ «Сіменс Технології Газових Турбін». У завданнях СП як виробництво, а й розробка нових продуктів.
ЗАТ "УТЗ" також призупинило випуск газових турбін, розроблених кілька десятиліть тому. За заявою Михайла Ліфшиця, голови Ради директорів УТЗ підприємство сьогодні працює в умовах жорсткої конкуренції. Відповідно, низка застосовуваних рішень – це трансфер технологій з-за кордону. На 2014 р. тут намічено локалізація виробництва компонентів гарячого тракту великих газових турбін — це один із ключових напрямків розвитку для заводу.
ВАТ «Сатурн – Газові турбіни» пропонує на ринку пекідж (комплектна установка) на базі турбін виробництва Solar Turbines, GE та Rolls-Royce. РЕП Холдинг веде спільну роботу з GE Oil & Gas (Nuovo Pignone S.p.A.).
.jpg)
На виробничих площах ЗАТ "Невський завод" (фото ЗАТ "РЕП Холдинг")
Потужні турбіни: непередбачуваність попиту
Водночас далеко не всі світові лідери зацікавлені в організації виробництва газових турбін великої потужності в Росії, і однією з причин є нестабільний попит на продукцію. Наприклад, Alstom, що має спільні підприємства в Росії та світі за низкою напрямків, поки що утримується від створення в нашій країні виробництва газових турбін. Так що великі проектипостачання, реалізовані компанією, забезпечуються імпортом.
Останні кілька років зростання попиту на газові турбіни в Росії визначалося механізмами ДПМ [Договорів поставки потужності - Прим. ред.], - пояснює Андрій Лавриненко, віце-президент Alstom Power у Росії, країнах СНД та Грузії. — Наразі все основне обладнання законтрактовано у рамках ДПМ, попит відповідно знизився, і всі учасники енергоринку живуть в епоху очікування змін. Відсутність нового механізму стимулювання та затвердженої моделі ринку значно ускладнює довгострокове, середньострокове та оперативне плануванняреалізації тих чи інших проектів.
Слід зазначити, що попит на газові турбіни залежить і від рівня енергоспоживання. Енергоспоживання в Росії стабільно зростало з 2010 р. Але, за оцінками експертів, після кількох років зростання попиту на електроенергію в Росії може настати стагнація, збільшення попиту в 2013-2014 роках. становитиме близько 1% на рік або навіть менше».
"Найбільшу складність для виробників турбін становить прогнозування попиту на ринку в умовах нестабільної кон'юнктури", - визнає П'єрпаоло Мацца. генеральний директорпідрозділи з розподілу електроенергії компанії GE у Росії та СНД.
На думку Дмитра Соловйова, заступника головного конструктора ВАТ «Сатурн – Газові турбіни», подібні причини утримують і російські компанії від освоєння виробництва газових турбін великої потужності.
«Для виробництва потужних газотурбінних установок (ГТУ) необхідно спеціальне обладнання, верстати великих діаметрів, установки для зварювання у вакуумі, що мають камери близько 5 на 5 м, - каже він. — Щоб створити таке виробництво, потрібно бути впевненим у ринку збуту. А для цього в країні має бути довгострокова програмащодо розвитку енергетики, можливо, тоді підприємства почнуть вкладати кошти в модернізацію бази».
.jpg)
Випробування газової турбіни GT 24/GT 26 (фото Alstom)
Середні - у лідерах
Проте відсутність передбачуваних перспектив не варто трактувати як відсутність попиту. Попит, безумовно, є, в тому числі і на турбіни потужністю більше 150 МВт, і доказом цього є проекти, виконані з їх використанням на замовлення великих генеруючих компаній — Fortum, КЕС Холдинг та ін. Однак, на думку Андрія Лавриненка, у зв'язку з завершенням програми ДПМ очікується підвищення інтересу до енергоблоків меншої потужності, що вимагають менше капітальних витрат, але водночас вирішальним питанняпідвищення енергоефективності та окупності.
«Зараз у першу чергу зростає попит на невеликі ГТУ, які набувають все більшого поширення в секторі розподіленого виробництва енергії, що безперервно зростає, — зазначає і П'єрпаоло Мацца. — Перевага на цьому ринку матиме універсальні, економічні та надійні установки, такі як газові турбіни на базі авіаційного двигуна».
Газові турбіни потужністю 4, 8, 16, 25 МВт - сегмент, в якому в основному і працюють російські виробники, які вже відчули на собі ринкову тенденцію. Так, у РЕП Холдингу зазначають, що на Наразі найбільшим попитомкористуються агрегати потужністю 16-25 МВт, а також трохи менше - 4-12 МВт, які можуть експлуатуватися як на об'єктах нового будівництва, так і на станціях, що реконструюються. Не дивно, що компанія працює над новим агрегатом потужністю 16 МВт у співпраці з GE.
Дмитро Соловйов теж пов'язує зростання ринку збуту з розвитком регіональної енергетики та введенням генеруючих об'єктів середніх потужностей. Наприклад, зараз у рамках пілотного проекту Програми підвищення енергоефективності регіонів РФ «Сатурн – Газові турбіни» закінчує будівництво та вводить в експлуатацію ПГУ-ТЕЦ-52 у м. Тутаєв Ярославській обл., де буде встановлено чотири газотурбінні агрегати по 8 МВт кожен. Виходячи із ринкової ситуації, основний продукт, над яким сьогодні працює компанія, — енергетичні агрегати потужністю 10-25 МВт.
У той же час розвиток об'єктів малої розподіленої генерації на основі газових турбін, що належать промисловим підприємствам, Видається поки що менш перспективним. «Припустимо, що вдень підприємство використовує енергію ГТУ на свої потреби, але куди її направляти вночі? - Порушує питання Д. Соловйов. — Виходить, треба торгувати на ринку електроенергії, а це не так просто, потрібні домовленості з енергосистемою. Якщо підприємство не використовує свій об'єкт генерації на повну потужність, то страждає на його окупність».
Малі, та корисні
Як відомо, темпи розвитку розподіленої генерації (зокрема, з використанням газотурбінних електростанцій) у Росії поки що істотно нижчі, ніж у розвинених країнах, де когенераційні установки малої потужності — справа звичайна. Ситуація змінюватиметься і в нас, питання лише у тому, коли.
.JPG)
Виробництво газових турбін (фото ВАТ «Сатурн – Газові турбіни»)
«Зі зростанням цін на енергоносії підприємства, які мають власні газові котельні, все частіше ставлять питання підвищення енергоефективності, — зазначає Олександр Сидоров, технічний директорТОВ «Турбоенергія та сервіс» (м. Перм). — Для цієї мети, коли вироблення тепла постає як першорядне завдання, а вироблення електроенергії — як фактор підвищення енергоефективності, починають застосовувати газотурбінні установки малої потужності».
Тим не менш, А. Сидоров визнає, що основною складністю для компаній, що постачають турбіни малої потужності, залишається недостатня платоспроможність потенційних клієнтів. Все-таки, незважаючи на низьку вартість енергії, що виробляється ГТУ, первісна вартість обладнання, яка визначається вартістю матеріалів, складністю технологій виготовлення та збирання, досить висока.
Крім того, мікротурбінам доводиться конкурувати з газопоршневими електростанціями, і перевага не завжди виявляється на боці перших, хоча мікротурбінні системи мають свої переваги — меншу кількість рухомих частин і більш високу потужність, що виробляється на одиницю площі. Крім того, основна частина теплової енергії, що виділяється, не розподілена, а зосереджена в одному місці, що створює можливість для її подальшого використання.
На службі нафтянки
Не можна не сказати ще про один, традиційний сегмент ринку газових турбін — об'єкти генерації на нафтогазових родовищахта магістральних газопроводах. Причини популярності ГТУ тут очевидні — паливо, як то кажуть, «під рукою». Газотурбінні електростанції дозволяють ефективно утилізувати попутний нафтовий газ, вирішуючи не лише проблему енергозабезпечення, а й раціонального використаннявуглеводневих ресурсів
За спостереженнями фахівців ВАТ «Сатурн – Газові турбіни», у докризових 2006-2008 роках. був сплеск попиту нафтовиків. Причому турбіни впроваджувалися для переробки попутного нафтового газуі вироблення електроенергії як потреб родовищ, але й населення. Велика кількістьподібних замовлень компанія отримала від ВАТ "ТНК-ВР". Сьогодні попит на стабільному рівні. Звичайно, виробники вдосконалюють турбіни для даного ринку.
«На наш погляд, на підприємствах, які займаються видобутком нафти на родовищах з низьким (відсутнім) газовим фактором, мають бути потрібні недавно розроблені турбіни потужністю 1,8 МВт, які працюють на сирій нафті та на складних видах палива, — ділиться думкою Олександр Сидоров. — Ще одним додатковим напрямком розвитку стає застосування радіальних турбін як установок, що працюють на газі з високим (до 5%) вмістом сірководню, що дозволяє обійтися без проектування та будівництва додаткових вузлів підготовки газу».
Варто зазначити, конструктивно радіальні турбіни відрізняються від поширених осьових організацією руху повітряного і теплового потоків. Радіальні розраховані насамперед на електропостачання малих споживачів. Фахівці РЕП Холдингу відзначають, що радіальні турбіни мають переваги за ефективністю при малих витратах робочого тіла, але для них важко забезпечити працездатність при високих температурах. Відповідно, вони знаходять широке застосування в низькотемпературних утилізаційних установках та керамічних мікротурбінах. Для решти областей таки підходять (і використовуються) тільки осьові турбіни.
.jpg)
ГТЕС-12 р. Рибінськ (фото ВАТ «Сатурн – Газові турбіни»)
Стати ще краще
Очевидно, що інноваціями для нафтовики сучасні тренди у вдосконаленні газових турбін не вичерпуються. Наведемо ще кілька прикладів.
Насамперед усі виробники прагнуть підвищення ККД. Російські компанії зазначають, що для них при розробці нових продуктів важливо перекрити продукцію зарубіжних конкурентів саме за цим показником, а не лише (і не так) за потужністю. Однак, якщо тут мова йдепро коефіцієнт у 34%, то західні колеги вже замахуються на 38% ККД. Такого рівня ефективності досягла модернізована у 2012 р. турбіна Alstom GT13E2 у простому циклі при покращенні показників у всьому діапазоні навантажень.
Інший напрямок - зниження кількості вузлів у турбіні з метою збільшення надійності, скорочення обсягів техобслуговування та зменшення тривалості простоїв під час діагностики технічного стану. Важко сказати, чи допоможуть подібні кроки у покращенні конструкції радикально просунутися у вирішенні проблеми дорожнечі сервісного обслуговування, На яку кілька років тому почали активно скаржитися російські компанії, що купили імпортні турбіни. Але сподіватимемося на це.
Творці турбін прагнуть також домогтися від них невибагливості до характеристик газу, що використовується в установках, і забезпечити можливість роботи на рідкому паливі. На Заході також турбуються про те, щоб незалежно від складу газу, що використовується, турбіна мала хороші екологічні характеристики.
.JPG)
ГТЕС-12 Пенягіно м. Москва (фото ВАТ «Сатурн – Газові турбіни»)
Для енергетики майбутнього
І, нарешті, ще один важливий напрямок вдосконалення пов'язаний із бурхливим розвитком генерації на основі відновлюваних джерел енергії у світі та перспективами впровадження «розумних мереж».
Спочатку газові турбіни створювалися як обладнання, що забезпечує видачу постійної потужності, проте введення в енергосистему ВДЕ автоматично потребує гнучкості від інших об'єктів генерації. Така гнучкість дозволяє забезпечити стабільний рівень потужності в мережі при недостатньому виробленні енергії ВІЕ, наприклад, у безвітряні чи похмурі дні.
Відповідно, турбіна для інтелектуальної енергосистеми повинна легко адаптуватися до змін у мережі та бути розрахована на регулярні пуски та зупинки без втрати ресурсу, що було неможливо у випадку із традиційними газовими турбінами. Певних успіхів у цьому напрямі вже досягнуто. Наприклад, GE повідомляє, що нова газова турбіна FlexEfficiency здатна знижувати потужність з 750 МВт до 100 МВт і потім набирати вихідні показники за 13 хвилин, а при використанні з сонячними електростанціямиматиме ефективність до 71%.
Тим не менш, в найближчому майбутньому найбільш поширеним способом використання газових турбін все ж таки залишиться їх звичне поєднання з паровими турбінами у складі парогазових установок. І нашій країні ще доведеться пройти чималий шлях, перш ніж можна буде сказати, що ринок достатньо насичений подібними об'єктами когенерації.
Кіра Патракова
На першій фото: 3D-модель газової турбіни GT13E2 (Alstom)
(С) Медіапортал спільноти ПЕК www.сайт
Передплатити контент
Копіювання без письмового дозволу редакції заборонено
Респондент: А. С. Лебедєв, доктор технічних наук
— 18 червня відбулося відкриття нового високотехнологічного заводу з виробництва газотурбінних установок. Які завдання стоять перед підприємством?
Основне завдання – це впровадження газотурбінних технологій на російському ринку та максимальна локалізація виробництва великих газових турбін потужністю 170, 300 МВт для електростанцій, що працюють у парогазовому циклі.
Я запропонував би зробити крок назад і здійснити короткий екскурс в історію, щоб було зрозуміло звідки ми з'явилися, як організувалося спільне підприємство у «Сіменс» та Силових машин. Все почалося 1991 року, коли було створено спільне підприємство — тоді ще ЛМЗ та «Сіменс» — зі збирання газових турбін. Було укладено договір про трансфер технологій на тоді ще Ленінградський Металевий завод, який тепер входить до складу ВАТ «Силові машини». На цьому спільному підприємстві зібрано 19 турбін за 10 років. За ці роки ЛМЗ накопичив виробничий досвід, щоб ці турбіни навчитися не лише збирати, а й деякі компоненти виготовляти вже самостійно.
Спираючись на цей досвід, у 2001 році було укладено ліцензійний договір із «Сіменс» на право виробництва, продажу та післяпродажного сервісного обслуговування турбін цього ж типу. Вони отримали російське маркування ГТЕ-160. Це турбіни, які дають 160 МВт, а в парогазових блоках 450 МВт, тобто це, по суті, спільна робота газової турбіни з паровими турбінами. І ось таких турбін ГТЕ-160 за ліцензією «Сіменс» було виготовлено та продано 35, з них 31 для російського ринку. Вони досить широко використовуються в Петербурзі, зокрема, на Північно-Західній ТЕЦ, на Південній ТЕЦ, Правобережній ТЕЦ, Калінінграді, Південному Сибіру, Москві 6 таких турбін працюють у парогазових блоках. Можна навіть без хибної скромності сказати, що це найпоширеніша газова турбіна в Російській Федерації на сьогоднішній день. Це факт. У такій кількості такої серії потужних газових турбін не випустив ніхто.
І ось уже спираючись на цей досвід спільного виробництва, було укладено нову угоду та створено нове спільне підприємство «Сіменс Технології Газових Турбін». Сталося це три з лишком роки тому, у грудні 2011 року. Тепер ми будемо виробляти турбіни на своєму власному заводі. Завдання залишаються ті самі — освоїти виробництво, досягти максимальної локалізації і вписатися в програму розвитку уряду з імпортозаміщення.
— Тобто, по суті, ви стали конкурентом Силовим машинам?
У частині газових турбін ми не є конкурентами. Тому що Силові машини виробляють з 2011 року лише парові та гідравлічні турбіни. Весь газотурбінний бізнес з інженерами, з продовженням виконання контрактів, був Силовими машинами переданий у спільне підприємство. Ми на 35 відсотків належимо силовим машинам і на 65 відсотків «Сіменс». Тобто ми всією газотурбінною частиною Силових машин увійшли до цього спільного підприємства. Інакше кажучи, ми партнери з бізнесу, а чи не конкуренти.
— Чим відрізняютьсягазові турбіни Siemensвід вітчизняних аналогів?
У цьому класі потужності єдиним зразком вітчизняної продукції є рибинська турбіна НВО Сатурн - ВМД-110 потужністю 110 МВт. На сьогодні це найпотужніша в Російській Федерації турбіна власного виробництва. Досить широко представлені в Росії турбіни до 30 МВт на базі конверсії авіаційних двигунів. Тут дуже велике поле конкуренції, і російська продукція основна у цьому класі потужності. Для великих газових турбін на сьогодні такого конкурентного продукту у Росії немає. 110 МВт – це все, що є, сьогодні таких установок виготовлено 6 штук. З боку замовника є певні нарікання щодо їх експлуатації. Оскільки це у певному сенсі конкурент, я не хотів би коментувати результати його діяльності.
— Які новітні розробки ви використовуєте?
Усі можливі розробки компанії «Сіменс». Ми є підприємством, яке в основному належить цій корпорації, в результаті цього нам доступні і документація, і всі результати науково-дослідної діяльності, впроваджені в ті газові турбіни, на які ми маємо ліцензію, — це 170 і 307 МВт. Документи в обсязі організованого в Горіловому виробництва нам доступні без будь-яких обмежень, вони дозволяють запровадити новітні розробки.
Поряд з цим ми й самі беремо участь у цих розробках. Прикладом може бути наша співпраця з Політехнічним Університетом. Університет зараз розбитий на інститути, і в Інституті енергетики та електротехніки є Кафедра «Турбіни, гідромашини та авіаційні двигуни», це один із підрозділів інституту. Ось із цією та ще з однією кафедрою ми маємо договори та ведемо спільну науково-дослідну діяльність. В одному випадку випробовуємо елемент газової турбіни - вихідний дифузор. Протягом двох років вже була зроблена досить цікава роботана стенді. Стенде, який ми власне й оплачували та допомагали створювати.
На тій же кафедрі, але в підрозділі гідромашин, ми проводимо ще одну дослідницьку роботу. Чому з тематики гідромашин? Справа в тому, що газові турбіни оснащені гідроприводами, а на цій кафедрі накопичений великий досвід досліджень з приводу різних елементів. Елементів, які керують процесом роботи газової турбіни та гідротурбіни. Причому заради цієї співпраці кафедра брала участь у серйозному конкурсі, де й перемогла своїх головних конкурентів із китайського університету.
Окрім спільної дослідницької роботи з цими двома кафедрами, ми також читаємо лекції, намагаємося підтримувати та готувати собі кадри ще на студентській лаві.
— Ваші основні замовники – російські чи зарубіжні підприємства?
У нас ліцензія з правом виробництва та продажу на Росію та СНД. За погодженням із основним засновником, корпорацією «Сіменс», ми можемо продавати й інші країни. А без будь-яких додаткових погоджень ми продаємо газові турбіни в російські енергоструктури, це Газпром енергохолдинг, Інтер РАО, Фортум та інші власники енергосистем.
— На вашу думку, у чому ключова відмінність організації інженерної праці на вашому підприємстві?
Мені здається, принципових відмінностей від російського виробничого підприємства немає. Напевно, тому що за останні 20 років російські підприємства стали схожі на західні — з'явився західний менеджмент, впроваджено запозичені системи управління. технологічним процесомта якістю. Тобто, революційної різниці не відчувається.
Але я виділив би дві відмінності. Перше - це спеціалізація, тобто інженер займається суто технічною, більше навіть творчою діяльністю. Немає такої певної розкиданості у діяльності інженера, як на типовому російському підприємствіколи він використовується практично скрізь.
Продемонструю на прикладі інжинірингу — таких інжинірингів на «Сіменс» як мінімум три: один основний інжиніринг по продукту, наприклад, газовій турбіні, де створюється сама газотурбінна установка, всі її нутрощі, всі її технічні рішення, концепції впроваджуються. Другий інжиніринг – це сервісний інжиніринг, який займається модернізаціями, ревізіями, інспекціями, і він займається створенням нового продукту. Третій інжиніринг можна характеризувати як технічні рішення при системної інтеграції, Яка газову турбіну вписує в обладнання станції - всі пристрої підготовки повітря для її роботи, паливоподачі, газове господарство, яке має бути у поєднанні з іншими елементами електростанції. І він знову ж таки не займається створенням нового продукту, а фокусується на області поза основною газовою турбіною.
Друга важлива відмінність нашого виробництва пов'язана з тим, що "Сіменс" - це глобальна компанія. І це добре, і непросто одночасно. У глобальній корпорації «Сіменс» всі процедури, правила, що регулюють документи, повинні бути універсальними для країн Латинська Америка, Фінляндії, Китаю, Росії та інших країн. Вони повинні бути досить об'ємними, досить детальними і слідувати їм. І до цього треба у глобальній компанії звикнути – до багатьох глобальних процесів та правил, прописаних дуже детально.
— Яку роль у розвитку підприємства відіграє участь в інженерних форумах, таких як, наприклад, Інженерні збори Росії? Чи плануєте Ви брати участь у майбутньому листопадовому заході?
Так, плануємо взяти участь. Ми хотіли б не тільки заявити про себе, про те, що ми компанія з розвиненим інжинірингом, компанія, яка працює і з науковими установами, і власні розробки робить разом із «Сіменс». Ще нам хотілося б якогось пошуку партнерів за цікавими темами, наприклад, з локалізації виробництва. Ймовірно, ми просто не знаємо про ті можливості, які реально існують. Нам потрібно більше оперувати якимись базами даних, бути гнучкішими у пошуку субпостачальників, постачальників, матеріалів, комплектуючих чи навпаки, інженерних послуг. Тому що зараз такий непростий час, коли треба все оцінювати з економічної точки зору, коли потрібно ще раз зважити, що потрібно робити самим, а які послуги краще закупити, оцінюючи одночасно, наскільки це буде вигідно не лише зараз, а й у перспективі. Можливо, треба зробити певні вкладення й надалі освоїти якесь виробництво чи послуги самостійно. Для того щоб цей кругозір придбати, участь у таких конференціях та зборах є дуже важливою. Тож ми обов'язково братимемо участь.
Турбота Анастасія
