Россия нашла способ обойти западные санкции ради важнейшей государственной задачи – строительства крымских электростанций. Произведенные немецкой компанией «Сименс» турбины, необходимые для работы станций, доставлены на полуостров. Однако как получилось, что наша страна оказалась неспособна сама разрабатывать подобное оборудование?

Россия поставила две из четырех газовых турбин в Крым для использования на Севастопольской электростанции, сообщило накануне агентство Reuters со ссылкой на источники. По их данным, в порт Севастополя были доставлены турбины модели SGT5-2000E немецкого концерна Siemens.

Россия строит в Крыму две электростанции мощностью 940 мегаватт, и ранее поставки турбин Siemens на них были заморожены из-за западных санкций. Однако, судя по всему, выход был найден: эти турбины были поставлены некими сторонними компаниями, а не самой Siemens.

Российские компании серийно производят только турбины для электростанций малой мощности. Например, мощность газовой турбины ГТЭ-25П составляет 25 МВт. Но современные электростанции достигают мощности 400–450 МВт (как и в Крыму), и им нужны более мощные турбины – 160–290 МВт. Поставленная в Севастополь турбина имеет как раз нужную мощность 168 МВт. Россия вынуждена находить способы обойти западные санкции, чтобы выполнить программу по обеспечению энергетической безопасности Крымского полуострова.

Как же так получилось, что в России отсутствуют технологии и площадки по производству газовых турбин большой мощности?

После распада СССР в 90-х и начале 2000-х российское энергетическое машиностроение оказалось на грани выживания. Но потом началась массовая программа строительства электростанций, то есть появился спрос на продукцию российских машиностроительных заводов. Но вместо создания собственного продукта в России был выбран другой путь – и, на первый взгляд, очень логичный. Зачем изобретать велосипед, тратить много времени и денег на разработку, исследования и производство, если можно купить уже современное и готовое за рубежом.

«У нас в 2000-х понастроили газотурбинных электростанций с турбинами GE и Siemens. Тем самым они подсадили нашу и без того небогатую энергетику на иглу западных компаний. Теперь огромные деньги платятся за обслуживание иностранных турбин. Час работы сервисного инженера Siemens стоит как месячная зарплата слесаря этой электростанции. В 2000-е надо было не газотурбинные электростанции строить, а модернизировать наши основные генерирующие мощности», – полагает гендиректор инженерной компании Powerz Максим Муратшин.

«Я занимаюсь производством, и мне всегда обидно было, когда раньше высшее руководство говорило, что все за границей купим, потому что наши ничего не умеют. Сейчас все очнулись, но время упущено. Уже и спроса такого нет, чтобы создавать новую турбину взамен сименсовской. Но на тот момент можно было создать собственную турбину большой мощности и продать ее на 30 газотурбинных электростанций. Так бы сделали немцы. А русские просто купили эти 30 турбин у иностранцев», – добавляет собеседник.

Сейчас основная проблема в энергетическом машиностроении – износ машин и оборудования при отсутствии высокого спроса. Точнее, спрос есть со стороны электростанций, на которых надо срочно менять устаревшее оборудование. Однако денег у них на это нет.

«У электростанций не хватает денег на проведение масштабной модернизации в условиях жесткой тарифной политики, регулируемой государством. Электростанции не могут продавать электричество по такой цене, при которой смогли бы заработать на быструю модернизацию. У нас очень дешевое электричество по сравнению с западными странами», – говорит Муратшин.

Поэтому ситуацию в энергетической промышленности нельзя назвать радужной. Например, в свое время крупнейший в Советском Союзе завод по производству котлов «Красный котельщик» (входит в «Силовые машины») на пике производил 40 котлов большой мощности в год, а сейчас – всего один–два в год. «Нет спроса, и те мощности, которые были в Советском Союзе, утеряны. Но основные технологии у нас остались, поэтому в течение двух–трех лет наши заводы снова могут производить по 40–50 котлов в год. Это вопрос времени и денег. Но у нас же тянут до последнего, а потом за два дня хотят быстро все сделать», – переживает Муратшин.

Со спросом на газовые турбины еще сложнее, потому что вырабатывать электроэнергию на газовых котлах – дорогое удовольствие. Никто в мире не строит свою энергетику только на этом виде генерации, как правило, есть основная генерирующая мощность, а газотурбинные электростанции ее дополняют. Плюс газотурбинных станций в том, что они быстро подключаются и дают энергию в сеть, что важно в пиковые периоды потребления (утром и вечером). Тогда как, например, паровые или угольные котлы требуется готовить несколько часов. «Кроме того, в Крыму нет угля, зато есть собственный газ, плюс тянут газопровод с российского материка», – объясняет Муратшин логику, согласно которой для Крыма была выбрана именно электростанция на газе.

Но есть еще одна причина, почему Россия купила для строящихся в Крыму электростанций именно немецкие, а не отечественные турбины. Разработка отечественных аналогов уже ведется. Речь идет о газовой турбине ГТД-110М, которую модернизируют и дорабатывают в Объединенной двигателестроительной корпорации совместно с «Интер РАО» и Роснано. Эта турбина была разработана в 90-х и 2000-х, ее даже использовали на Ивановской ГРЭС и Рязанской ГРЭС в конце 2000-х. Однако продукт оказался со многими «детскими болезнями». Собственно, теперь НПО «Сатурн» и занимается их лечением.

А поскольку проект крымских электростанций крайне важен с очень многих точек зрения, судя по всему, ради надежности было решено не использовать для него сырую отечественную турбину. В ОДК объясняли, что не успеют доработать свою турбину до момента начала строительства станций в Крыму. К концу этого года будет создан только опытно-промышленный образец модернизированной ГТД-110М. Тогда как запуск первых блоков двух тепловых электростанций в Симферополе и Севастополе обещают к началу 2018 года.

Впрочем, если бы не санкции, то серьезных проблем с турбинами для Крыма не было бы. Более того, даже сименсовские турбины не чисто импортный продукт. Алексей Калачев из ИК «Финам» замечает, что турбины для крымских ТЭЦ можно было бы произвести в России, на питерском заводе «Сименс Технологии Газовых Турбин».

«Конечно, это дочернее предприятие Siemens, и наверняка какая-то часть комплектующих поставляется для сборки с европейских заводов. Но все же это совместное предприятие, и производство локализовано на российской территории и под российские потребности», – говорит Калачев. То есть Россия не просто закупает иностранные турбины, но и заставила иностранцев вложиться в производство на российской территории. По мнению Калачева, как раз создание СП в России с иностранными партнерами позволяет наиболее быстро и эффективно преодолевать технологическое отставание.

«Без участия зарубежных партнеров создание самостоятельных и полностью независимых технологий и технологических платформ теоретически возможно, но потребует значительного времени и средств», – поясняет эксперт. Причем деньги нужны не только на модернизацию производства, но и на подготовку кадров, НИОКР, инженерные школы и т. д. К слову, на создание турбины SGT5-8000H у Siemens ушло целых 10 лет.

Реальное же происхождение поставленных в Крым турбин оказалось вполне объяснимым. Как заявила компания «Технопромэкспорт», четыре комплекта турбин для энергообъектов в Крыму были закуплены на вторичном рынке. А он, как известно, под санкции не подпадает.

Siemens Gas Turbines Technologies, SGTT (Сименс Технологии Газовых Турбин, ООО «СТГТ») — российско-германское машиностроительное предприятие, основанное как СП между и концерном " " в 2011 году. 65% акций принадлежит Siemens, 35% — "Силовым машинам". Сфера деятельности компании — производство и обслуживание газовых турбин мощностью выше 60 МВт для рынка России и СНГ. Предприятие занимается разработкой, сборкой, продажей и сервисом газовых турбин, а также локализацией производства. Компания создана на базе ООО «Интертурбо», также совместного предприятия «Сименс АГ» и ОАО «Силовые машины», которое в течение двадцати лет занималось сборкой газовых турбин «Сименс» по лицензии. Основная производственная площадка компании — завод в районе поселка Горелово Ленинградской области (открыт в 2015 году). Официальный сайт .

Связанные статьи

Siemens не получит крымские газовые турбины

Верховный суд РФ ожидаемо отказал немецкой корпорации в удовлетворении ее формального иска. Несмотря на санкции, Siemens уходить из России не собирается.

Siemens плюнула на санкции Евросоюза

Германский концерн не намерен уходить из-за скандала с поставкой турбин в Крым из России и планирует довести локализацию производства газовых турбин в РФ до 90%.

США занесли "Силовые машины" в санкционный лист

Во всем остальном санкционный список США за поставки газовых турбин Siemens в Крым соответствует принятому еще в августе 2017 года аналогичному списку Евросоюза: там числятся откровенные стрелочники, второразрядные чиновники и мелкие сервисные компании.

Суд отказался возвращать Siemens газовые турбины из Крыма

Замминистра энергетики Андрей Черезов отметил, что две первые турбины Siemens уже смонтированы на Севастопольской и Симферопольской ТЭС и на них выполняются мероприятия по центровке.

Турбины и санкции: чем угрожает России судебное разбирательство с Siemens

Siemens готов вернуть полученные за турбины средства, если оборудование не будет использоваться в Крыму. Для концерна принципиально важно не оказаться нарушителем санкций Евросоюза, пусть и непреднамеренно.

Сергей Чемезов нацелился на "Силовые машины", а ФСБ - на МЧС РФ

На прошлой неделе в РФ одной из самых горячих тем стала проблема турбин компании Siemens, которые втихую пытались поставить в Крым. Вторая по важности тема - обыски ФСБ в МЧС РФ. Считается, что ФСБ пытается поставить эту структуру под свой контроль.

СМИ сообщили об освобождении гендиректора «Силовых машин» после допроса

Задержанного ранее гендиректора «Силовых машин» Романа Филиппова отпустили после допроса, сообщил информированный источник «Интерфакса». По его данным, задержание Филиппова было связано с делом о разглашении гостайны.

Гендиректор «Силовых машин» задержан из-за разглашения гостайны

Роман Филиппов, генеральный директор «Силовых машин», задержан в Петербурге сотрудниками Федеральной службы безопасности. Дата и обстоятельства задержания пока не уточняются.

Притворная сделка: Forbes выяснил детали иска Siemens по «крымским турбинам»

Немецкий концерн считает, что «Технопромэкспорт» ввел поставщиков в заблуждение, требует признать сделку о поставке всех четырех газотурбинных установок недействительной и вернуть их.

В марте 2017 г. СТГТ и MHPS подписали лицензионное соглашение на передачу в СТГТ прав на продажу, изготовление, монтаж, пусконаладку и сервисное обслуживание газотурбинной установки Н-100 мощностью 118 МВт для применения на тепловых электростанциях на территории Российской Федерации, а также в Армении, Грузии, Таджикистане, Кыргызстане и Молдавии (рис. 1).

Наличие данного соглашения и его практическая реализация позволили расширить продуктовую линейку СТГТ и предлагать локальную стационарную ГТУ мощностью 118 МВт (в условиях ISO) с высокой эффективностью, надежностью, маневренностью, низкими выбросами и оптимальной стоимостью сервисного обслуживания в соответствии с требованиями рынка.

Стоимость ГТУ и сервисного обслуживания соответствуют ожиданиям рынка.

Локализация Одним из приоритетных направлений по продвижению ГТУ Н-100 в РФ является ее локализация для соответствия российским требованиям. В лицензионном соглашении предусмотрена поэтапная программа локализации для плавной передачи технологии.

В СТГТ предполагается изготавливать две ГТУ Н-100 в год начиная с 2020 г.

Технические характеристики H-100 Всего в эксплуатации на тепловых электростанциях в Японии находится восемнадцать ГТУ Н-100 (50, 60Гц). Еще три ГТУ Н-100 будут введены в эксплуатацию до 2019 г. включительно. Суммарная наработка парка ГТУ Н-100 превышает 430 тыс. часов (на май 2018 г.).

Газовая турбина Н-100 – стационарная, двухвального типа, без редуктора, предназначенная для работы на природном газе, с возможностью работы на жидком топливе (рис. 3).

Корпус газовой турбины имеет горизонтальный разъем. Частота вращения компрессора с турбиной высокого давления составляет 4580 об / мин, силовой турбины с генератором 3000 об / мин (для 50 Гц). В состав осевого компрессора входят ВНА и поворотные лопатки второй и третьей ступени, всего 17 ступеней. Степень сжатия в компрессоре составляет 20,1. В состав низкоэмиссионной камеры сгорания входят десять жаровых труб. Турбина высокого давления содержит 2 ступени, силовая турбина – также 2 ступени. Температура перед турбиной соответствует уровню 1300°С, применяется воздушное охлаждение лопаток направляющего аппарата первой-третьей ступени и рабочих лопаток первой-второй ступени. Масса газовой турбины с базовой рамой, всасывающей и выхлопной камерами составляет 215 тонн.

Зависимость мощности, электрического КПД, выхлопной температуры и расхода продуктов сгорания от температуры наружного воздуха представлены на рис. 4.

Внешний вид газовой турбины Н-100 на ТЭС «Футтсу», Япония, представлен на рис. 5.

Сервисное обслуживание Сервис ГТУ осуществляется на месте установки (ТЭС).

Идеология стандартного сервисного обслуживания представлена на рис. 6.

Наработка между инспекциями стандартно составляет 12 000 эквивалентных часов эксплуатации. Интервалы между инспекциями и условия проведения инспекций могут быть оптимизированы для специфических условий отдельного проекта. Ресурс газовой турбины составляет 200 000 экв. часов (около 25 лет работы в базовом режиме), после этого требуется проведение обследования с целью продления ресурса.

СТГТ при поддержке MHPS будет выполнять сервисное обслуживание ГТУ Н-100 с постепенным увеличением доли локальных работ и компонентов, с применением производственных мощностей своего завода.

Участие в ДПМ-2 / КОМ СТГТ видит себя поставщиком ГТУ для новой программы модернизации электростанций (ДПМ-2) и связывает большие надежды с возможностью применения в ней Н-100. Использование Н-100 также может быть оправдано в КОМ-проектах и для независимой генерации.

Реализация может быть выполнена по нескольким вариантам: пиковая ГТУ, ГТУ ТЭС с газо-водяным подогревателем, в составе стандартной ПГУ, работа на котел-утилизатор для генерации пара в общий коллектор, работа по сбросной схеме, при модернизациях ПСУ на базе паро-газовых технологий, ПГУ для замещения паросиловых блоков на базе ПТУ типа Т или К, и др.

Особый интерес для применения ГТУ Н-100 могут представлять проекты, где: 1) не требуется резервное (аварийное) топливо (сокращение затрат на модуль второго топлива и станционное хозяйство жидкого топлива); 2) требуется круглогодичная тепловая нагрузка в соответствии с выходными показателями Н-100 (например, работа на ПТУ с нагрузкой ГВС); 3) необходима надежная и высокоэкономичная ГТУ мощностью около 100…120 МВт.

На рис. 7 представлен пример теплового баланса конденсационной ПГУ (1+1) на базе Н-100 с оптимизированной по стоимости ПТУ: мощность и КПД ПГУ составляют 172 МВт и 56,2 % (брутто, при условиях ISO наружного воздуха).

Семинар по Н-100 Осенью 2018 г. на заводе СТГТ при участии MHPS планируется провести семинар по ГТУ Н-100 для потенциальных заказчиков, разработчиков ТЭО, проектных институтов, представителей государственных органов и всех тех, кто интересуется этим оборудованием. Во время семинара будет возможность получить необходимую информацию по продукту и использовать ее в дальнейшей работе, например при подготовке ТЭО или запросов на предоставление ТКП.Заключение Современный завод СТГТ в Ленинградской области, открытый в 2015 г. и оснащенный самым современным оборудованием, уже успешно занимается локализацией газовых турбин SGT5-2000Е и SGT5-4000F. Теперь очередь за Н-100 – газовой турбиной мощностью 118 МВт, разработанной на основе японских технологий и с локализацией в России. Н-100 может найти применение в приближающемся ДПМ-2, например, в качестве газотурбинной надстройки при модернизации конденсационных / теплофикационных паросиловых блоков по паро-газовой технологии либо в составе новых ПГУ / ПГУ со сбросом продуктов сгорания в котлоагрегат, обеспечивая оптимальный САРЕХ и ОРЕХ. Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd (MHPS , штаб-квартира находится в Иокогаме, Япония) – совместное предприятие, созданное в феврале 2014 г. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. и Hitachi, Ltd., объединившими свою деятельность в тепловой генерации и других видах бизнеса, связанных с этим направлением.

Сегодня MHPS входит в число ведущих мировых поставщиков оборудования и услуг на рынке электроэнергии с капиталом в 100 млрд иен и 20 тыс. сотрудников во всем мире.
Продукция компаниии MHPS включает в себя электростанции комбинированного цикла (ПГУ) и с внутрицикловой газификацией угля (IGCC), газовые / угольные и работающие на жидком топливе тепловые электростанции, котлоагрегаты, электрические генераторы, газовые и паровые турбины, геотермальные электростанции, системы контроля качества воздуха, вспомогательное оборудование электростанций и топливные элементы.

Подробная информация по продукции MHPS представлена на официальном сайте компании www.mhps.com

ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» (сокр. ООО «СТГТ») – совместное предприятие Siemens AG (65 %) и ПАО «Силовые машины» (35 %), было основано в 2011 г. для локального изготовления, поставки, ввода в эксплуатацию, сервисного обслуживания и модернизации ГТУ мощностью более 60 МВт, а также ПТУ в комплектной поставке с ГТУ.

Головной офис компании, завод по производству стационарных газовых турбин, цех по восстановлению лопаток и удаленный мониторинговый центр для диагностики технического состояния ГТУ располагаются в Ленинградской области (Горелово). Также имеется офис в Москве.

За семь лет существования ООО «СТГТ» были реализованы проекты по поставке, вводу в эксплуатацию, модернизации и сервисному обслуживанию ГТУ типа ГТЭ-160 / V94.2, SGT5-2000E, SGT5-4000F и SGT5-4000F 1S. Непосредственно на заводе изготовлены девять газовых турбин типа SGT5-2000E, а также различные ГТУ-компоненты, такие, как, например, ротор для SGT5-4000F для нужд сервиса, для заказчиков в Российской Федерации и за рубежом.

У компании имеется портфель контрактов на поставку, сервисное обслуживание / модернизацию ГТУ, а также на восстановление лопаток ГТУ. Проводится работа по локализации ГТУ для соответствия требованиям российского рынка.

Подробная информация по продукции СТГТ представлена на официальном сайте компании по адресу www.siemens.ru / gas-turbines

В четверг вечером в Санкт-Петербурге оперативники ФСБ по подозрению в разглашении гостайны задержали гендиректора корпорации «Силовые машины» Романа Филиппова. Чекисты хоть и не раскрывают суть своих претензий к топ-менеджеру машиностроительной корпорации, однако мало сомнений в том, что речь идёт о международном скандале вокруг немецкой компании Siemens и поставках в Крым газовых турбин.

Считается, что утечка информации о поставках оборудования пошла именно от руководства «Силовых машин». По данным Лайфа, сам Филиппов отвергает свою вину и говорит, что турбины не имели никакого отношения к Siemens, потому что были российского производства.

В истории вокруг задержания Филиппова много белых пятен. Управление ФСБ по Петербургу и Ленобласти, а также «Силовые машины» пока хранят молчание. Известно только, что после задержания и допроса Филиппов был отпущен под подписку о невыезде. По данным Лайфа, следователи считают, что гендиректор «Силовых машин» ознакомил со сведениями, составляющими гостайну, третьих лиц. Следствию предстоит выяснить, было ли это разглашение намеренным или неумышленным.

Скандал вокруг турбин разгорелся в начале июля, когда агентство Reuters со ссылкой на свои источники сообщило о том, что в Крым переправляют две мощные газовые турбины, несмотря на санкции ЕС. После возвращения в Россию полуостров оказался отрезан от энергоснабжения с Украины, поэтому проблему могли бы решить мощные парогазовые ТЭС в Севастополе и Симферополе мощностью около 470 Мвт каждая. Они бы полностью решили снабжение полуострова энергией. Монополистом в производстве таких мощных турбин в мире является немецкая корпорация Siemens. В России, на предприятиях госкорпорации «Ростех», выпускают менее мощные варианты.

Такие турбины могли производить на заводах Siemens в Европе, в Иране либо на российско-немецком предприятии «Сименс технологии газовых турбин» (СТГТ), которое находится в Санкт-Петербурге. Его учредителями являются «Силовые машины» Алексея Мордашова и Siemens. 65% в нём принадлежит немцам и 35% - российской компании. Проблема заключается в том, что поставки турбин от Siemens попадают под санкции, введённые ЕС против России в отношении такого оборудования. В соседнем российском регионе - на Таманском полуострове - также строится ТЭС, и продукция Siemens в этом случае под санкции уже не попадает.

Как рассказал Лайфу источник в Минпромторге, в 2016 году СТГТ продал «дочке» госкорпорации «Ростех» - компании «Технопромэкспорт» (ТПЭ) - четыре комплекта газовых турбин SGT5-2000E Siemens для энергообъектов в Тамани. Стоимость каждой составляла примерно 28 млн евро. ТПЭ также является генподрядчиком строительства ТЭС в Крыму и на Тамани. В начале июля в Siemens заявили, что проверяют информацию о поставках турбин в Крым. В итоге Siemens AG​ подала иск в Арбитражный суд Москвы к трём компаниям - ОАО «Технопромэкспорт», ООО «Технопромэкспорт» и собственной «дочке» в России, «Сименс технологии газовых турбин».

Siemens требует признать недействительной сделку о поставке «Технопромэкспорту» четырёх газотурбинных установок или возместить полную стоимость поставленного оборудования. Немцы также попросили суд арестовать турбины и запретить фактическому владельцу их монтировать. В контракте специально оговаривалось, что эти турбины нельзя поставлять в Крым, говорится в исковом заявлении. Покупатель об этом прекрасно знал и поставил свою подпись под договором с Siemens. По мнению немцев, ТПЭ изначально ввёл Siemens в заблуждение.

Российская сторона была удивлена претензиями немцев. Представители «Ростеха» поясняли, что турбины для Крыма были закуплены на вторичном рынке и глубоко модернизированы на предприятиях корпорации, поэтому импортных узлов и деталей в них не осталось.

Это турбины российского производства с использованием элементов зарубежного производства, но при этом это будет российский сертификат, - рассказал журналистам министр промышленности Денис Мантуров.

Когда ТПЭ закупило турбины, они были глубоко модернизированы под стандарты российских ТЭС, поэтому в них уже не осталось ничего от Siemens и под санкции они уже не попадали, - рассказал Лайфу источник в Минпромторге. - К тому же в марте 2017 года Торгово-промышленная палата Санкт-Петербурга проводила экспертизу и установила, что газовая турбина SGT5-2000E является оборудованием с локализацией в СТГТ более 50%, изготовленным в РФ и не имеющим аналогов на её территории.

По словам источника, о том, что турбины были модернизированы под нужды российских ТЭС, в том числе и в Крыму, знал только узкий круг людей из «Силовых машин», поэтому утечка о том, что оборудование оказалось на полуострове, могла произойти только оттуда.

Роман Филиппов был назначен гендиректором «Силовых машин» в 2015 году. С совладельцем «Силовых машин» Алексеем Мордашевым работает с 1997 года. С 2013 по 2015 год Филиппов был директором по экономике ОАО «Северсталь».

Разработка новых типов ГТУ, растущие темпы спроса на газ по сравнению с другими видами топлива, масштабные планы промышленных потребителей по созданию собственных мощностей обуславливают растущий интерес к газотурбинному строительству.

Р ынок малой генерации имеет большие перспективы развития. Эксперты прогнозируют увеличение спроса на распределенную энергетику с 8% (на текущий момент) до 20% (к 2020 году). Подобная тенденция объясняется сравнительно низким тарифом на электроэнергию (в 2-3 раза ниже, чем тариф на э/энергию от централизованной сети). Кроме этого, по словам Максима Загорнова, члена генерального совета «Деловой России», президента Ассоциации малой энергетики Урала, директора группы компаний «МКС», малая генерация надежнее сетевой: в случае аварии на внешней сети снабжение электроэнергией не прекращается. Дополнительное преимущество децентрализованной энергетики - скорость ввода в эксплуатацию: 8-10 месяцев в отличие от 2-3 лет создания и присоединения сетевых линий.

Сопредседатель комитета «Деловой России» по энергетике Денис Черепанов утверждает, что за собственной генерацией будущее. По словам первого заместителя председателя комитета Государственной Думы по энергетике Сергея Есякова, в случае распределенной энергетики в цепочке «энергия - потребитель» решающим звеном является именно потребитель, а не энергетика. При собственной генерации электроэнергии потребитель заявляет необходимые мощности, комплектации и даже вид топлива, экономя, при этом, на цене киловатта полученной энергии. Кроме прочего, эксперты считают, что можно получить дополнительную экономию, если реализовать работу энергоустановки в режиме когенерации: утилизированная тепловая энергия пойдет на отопление. Тогда срок окупаемости генерирующей энергоустановки значительно снизится.

Наиболее активно развивающимся направлением распределенной энергетики является строительство газотурбинных электростанций малой мощности. Газотурбинные электростанции предназначены для эксплуатации в любых климатических условиях в качестве основного или резервного источника электроэнергии и тепла для объектов производственного и бытового назначения. Использование таких электростанций в отдаленных районах позволяет получить значительную экономию средств за счет исключения издержек на строительство и эксплуатацию протяженных линий электропередач, а в центральных районах - повысить надежность электрического и теплового снабжения как отдельных предприятий и организаций, так и территорий в целом. Рассмотрим некоторые газовые турбины и газотурбинные установки, которые предлагают для строительства газотурбинных электростанций на рынке России известные производители.

General Electric

Решения GE на основе аэропроизводных турбин отличаются высокой надежностью и подходят для применения в целом ряде отраслей: от нефтегазой промышленности до ЖКХ. В частности, в малой генерации активно используются газотурбинные установки GE семейства LM2500 мощностью от 21 до 33 МВт и КПД до 39%. LM2500 применяют в качестве механического привода и привода электрогенератора, они работают на электростанциях в простом, комбинированном цикле, режиме когенерации, морских платформах и трубопроводах.

За последние 40 лет турбины GE данной серии являются наиболее продаваемыми в своем классе. Всего в мире установлено более 2000 турбин данной модели с общей наработкой более 75 миллионов часов.

Основные характеристики турбин LM2500: легковесная и компактная конструкция для быстрого монтажа и простоты обслуживания; выход на полную мощность с момента запуска за 10 минут; высокие показатели КПД (в простом цикле), надежности и доступности в своем классе; возможность использования двухтопливных камер сгорания для дистиллята и природного газа; возможность использования в качестве топлива керосина, пропана, коксового газа, этанола и СПГ; низкий уровень выбросов NOx с использованием камер сгорания DLE или SAC; коэффициент надежности - более 99%; коэффициент готовности - более 98%; выбросы NOx - 15 ppm (модификация DLE).

Для обеспечения клиентов надежной поддержкой на всем протяжении жизненного цикла генерирующего оборудования GE открыла специализированный Центр энергетических технологий в Калуге. Он предлагает заказчикам современные решения для обслуживания, инспекции и ремонта газовых турбин. На предприятии внедрена система менеджмента качества в соответствии со стандартом ISO 9001.

Kawasaki Heavy Industries

Японская компания Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (KHI) - многопрофильная машиностроительная компания. Важное место в ее производственной программе занимают газовые турбины.

В 1943 году Kawasaki создала первый в Японии газотурбинный двигатель и в настоящее время является одним из признанных мировых лидеров в производстве ГТУ малой и средней мощности, накопив референции по более, чем 11 000 установок.

Имея в приоритете экологичность и эффективность, компания достигла больших успехов в развитии газотурбинных технологий и активно ведет перспективные разработки, в том числе, в области новых источников энергии в качестве альтернативы ископаемому топливу.

Имея в активе хорошие наработки в криогенных технологиях, технологиях производства, хранения и транспортировки сжиженных газов, Kawasaki ведет активные исследования и ОКР в области применения водорода как топлива.

В частности, уже сейчас компания имеет опытные образцы турбин, использующих водород как добавку к метановому топливу. В перспективе ожидаются турбины, для которых, намного более калорийный и абсолютно экологически безопасный, водород заменит углеводороды.

ГТУ Kawasaki серий GPB спроектированы для работы в базовой нагрузке, включая как параллельные, так и изолированные схемы взаимодействия с сетью, при этом основу мощностного ряда составляют машины от 1,7 до 30 МВт.

В модельном ряду есть турбины, использующие для подавления вредных выбросов инжекцию пара, и применяющие доработанную инженерами компанию технологию DLE.

Электрический КПД, в зависимости от цикла генерации и мощности, соответственно, от 26,9% у GPB17 и GPB17D (турбины M1A-17 и M1A-17D) до 40,1% у GPB300D (турбина L30A). Электрическая мощность - от 1700 до 30 120 кВт; тепловая мощность - от 13 400 до 8970 кДж/кВтч; температура выхлопных газов - от 521 до 470°С; расход выхлопных газов - от 29,1 до 319,4 тыс. м3/ч; NOx (при 15% О2) - 9/15 ppm для газовых турбин M1А-17D, М7А-03D, 25 ppm - для турбины M7A-02D и 15 ppm для турбин L20A и L30A.

По эффективности ГТУ Kawasaki, каждая в своем классе, являются либо мировым лидером, либо одним из лидеров. Общая тепловая эффективность энергоблоков в когенерационных конфигурациях достигает 86-87%. Ряд ГТУ компания выпускает в двухтопливном (природный газ и жидкое топливо) исполнении с автоматическим переключением. У российских потребителей в настоящий момент наиболее востребованы три модели ГТУ - GPB17D, GPB80D и GPB180D.

Газовые турбины Kawasaki отличают: высокая надежность и большой ресурс; компактный дизайн, что особенно привлекательно при замене оборудования существующих генерирующих мощностей; удобство обслуживания за счет разрезной конструкции корпуса, съемных горелок, оптимально расположенных инспекционных отверстий и др., что упрощает осмотр и техобслуживание, в том числе силами персонала пользователя;

Экологичность и экономичность. Камеры сгорания турбин Kawasaki спроектированы с применением самых передовых методов, что позволило оптимизировать процесс горения и достичь лучших показателей эффективности турбины, а также уменьшить содержание NOx и других вредных веществ в выхлопе. Экологические показатели улучшены также за счет применения доработанной технологии сухого подавления выбросов (DLE);

Возможность использования широкого спектра топлив. Могут применяться природный газ, керосин, дизельное топливо, легкие мазуты типа «А», а также попутный нефтяной газ;

Надежное послепродажное обслуживание. Высокий уровень обслуживания, включая бесплатную систему онлайн-мониторинга (TechnoNet) с предоставлением отчетов и прогнозов, техническую поддержку силами высококвалифицированного персонала, а также замену по трейд-ин газотурбинного двигателя в ходе капитального ремонта (простой ГТУ сокращается до 2-3 недель) и т.д.

В сентябре 2011 г. Kawasaki представила новейшую систему камеры сгорания, позволившую опустить уровень выбросов NOx до менее чем 10 ppm для газотурбинного двигателя M7A-03, что даже ниже, чем требуют нынешние нормативы. Один из подходов компании к проектированию состоит в том, чтобы создавать новую технику, отвечающую не только современным, но и будущим, более жестким, требованиям к экологическим показателям.

В высокоэффективной ГТУ GPB50D класса 5 МВт с турбиной Kawasaki M5A-01D применены новейшие апробированные технологии. Высокая эффективность установки делает ее оптимальной для электро- и когенерации. Также компактный дизайн GPB50D особенно выгоден при модернизации существующих предприятий. Номинальный электрический КПД 31,9% - лучший в мире среди установок класса 5 МВт.

Турбина M1A-17D за счет применения камеры сгорания оригинальной конструкции с сухим подавлением выбросов (DLE) имеет отличные для своего класса показатели экологичности (NOx < 15 ppm) и эффективности.

Сверхнизкий показатель массы турбины (1470 кг), минимальный в классе, обусловлен широким применением композитных материалов и керамики, из которых изготовлены, например, лопатки рабочего колеса. Керамика более устойчива к работе при повышенных температурах, менее склонна к загрязнению, чем металлы. ГТУ имеет электрический КПД близкий к 27%.

В России к настоящему времени Kawasaki Heavy Industries, Ltd. в сотрудничестве с российскими компаниями реализовала ряд успешных проектов:

Мини-ТЭС «Центральная» во Владивостоке

По заказу АО «Дальневосточной энергетической управляющей компании» (АО «ДВЭУК») для ТЭС «Центральная» поставлено 5 ГТУ GPB70D (M7A-02D). Станция обеспечивает электроэнергией и теплом потребителей центральной части застройки острова Русский и кампус Дальневосточного федерального университета. ТЭС «Центральная» - первый энергообъект в России с турбинами Kawasaki.

Мини-ТЭС «Океанариум» во Владивостоке

Этот проект также осуществлен ОАО «ДВЭУК» для энергоснабжения расположенного на острове научно-образовательного комплекса «Приморский океанариум». Поставлено две ГТУ GPB70D.

ГТУ производства Kawasaki в ПАО «Газпром»

Российский партнер Kawasaki, ООО «МПП Энерготехника», на основе газовой турбины M1A-17D выпускает контейнерную электростанцию «Корвет 1,7К» для установки на открытых площадках с диапазоном температур окружающего воздуха от -60 до + 40 °С.

В рамках договора о сотрудничестве разработаны и на производственных мощностях «МПП «Энерготехника» собраны пять ЭГТЭС КОРВЕТ-1,7К. Зоны ответственности компаний в данном проекте распределялись следующим образом: Kawasaki поставляет газотурбинный двигатель M1A-17D и системы управления турбиной, Siemens AG - высоковольтный генератор. ООО «МПП «Энерготехника» производит блок-контейнер, выхлопное и воздухозаборное устройство, систему управления энергоблоком (в том числе систему возбуждения ШУВГм), электротехническое оборудование - основное и вспомогательное, комплектует все системы, осуществляет сборку и поставку комплектной электростанции, а также - реализацию АСУ ТП.

ЭГТЭС Корвет-1,7К прошла межведомственные испытания и рекомендована для применения на объектах ПАО «Газпром». Газотурбинный энергоблок разработан ООО «МПП «Энерготехника» по техническому заданию ПАО «Газпром» в рамках Программы научно-технического сотрудничества ПАО «Газпром» и Агентства природных ресурсов и энергетики Японии.

Турбина для ПГУ 10 МВт в НИУ МЭИ

Kawasaki Heavy Industries Ltd., изготовила и поставила комплектную газотурбинную установку GPB80D номинальной мощностью 7,8 MВт для Национального Исследовательского Университета «МЭИ», расположенного в Москве. ТЭЦ МЭИ является учебно-практической и, вырабатывая электричество и тепло в промышленных масштабах, обеспечивает ими сам Московский энергетический институт и поставляет их в коммунальные сети г. Москвы.

Расширение географии проектов

Компания Kawasaki, обращая внимание на преимущества развития местной энергетики в направлении распределенной генерации, предложила начать реализацию проектов с применением газотурбинных установок минимальной мощности.

Mitsubishi Hitachi Power Systems

Модельный ряд турбин Н-25 представлен в диапазоне мощности 28-41 МВт. Полный комплекс работ по производству турбины, включая НИОКР и центр удаленного мониторинга, осуществляется на заводе в г. Хитачи, Япония, компанией MHPS (Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd.). Ее образование приходится на февраль 2014 г. благодаря слиянию генерирующих секторов признанных лидеров машиностроения Mitsubishi Heavy Industries Ltd. и Hitachi Ltd.

Модели H-25 нашли широкое применение по всему миру для работы как в простом цикле благодаря высокому КПД (34-37%), так и в комбинированном цикле в конфигурации 1×1 и 2×1 с КПД 51-53%. Имея высокие температурные показатели выхлопных газов, ГТУ также успешно зарекомендовала себя для работы в режиме когенерации с суммарным КПД станции более 80%.

Многолетние компетенции в производстве газовых турбин широкого диапазона мощностей и продуманный дизайн одновальной индустриальной турбины отличают Н-25 высокой надежностью с коэффициентом готовности оборудования более 99%. Суммарное время наработки модели превысило 6,3 млн ч за второе полугодие 2016 г. Современная ГТУ выполнена с горизонтальным осевым разъемом, что обеспечивает удобство ее обслуживания, а также возможность замены частей горячего тракта по месту эксплуатации.

Противоточная трубчато-кольцевая камера сгорания обеспечивает стабильное горение на различных видах топлива, таких как природный газ, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, уходящие топочные газы, коксовый газ и пр. Камера может быть выполнена в варианте с диффузионным режимом горения, а также сухой низкоэмиссионной предварительного смешивания газовоздушной смеси (DLN). Газотурбинный двигатель H-25 представляет собой 17-ступенчатый осевой компрессор, соединенный с трехступенчатой активной турбиной.

Примером надежной эксплуатации ГТУ Н-25 на объектах малой генерации в России является работа в составе когенерационного блока для собственных нужд завода АО «Аммоний» в г. Менделеевске, Республика Татарстан. Когенерационный блок обеспечивает производственную площадку электроэнергией 24 МВт и паром 50 т/ч (390°С / 43 кг/см3). В ноябре 2017 г. на площадке была успешно проведена первая инспекция системы сгорания турбины, подтвердившая надежную работу узлов и агрегатов машины в условиях высоких температур.

В нефтегазовом секторе ГТУ Н-25 были применены для работы площадки объединенного берегового технологического комплекса (ОБТК) Сахалин II компании «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани, Лтд.» ОБТК расположен в 600 км к северу от Южно-Сахалинска в районе выхода на берег морского газопровода и является одним из наиболее важных объектов компании, отвечающим за подготовку газа и конденсата для последующей передачи по трубопроводу на терминал отгрузки нефти и завод по производству СПГ. В состав технологического комплекса входят четыре газовые турбины Н-25, находящиеся в промышленной эксплуатации с 2008 г. Когенерационный блок на базе ГТУ Н-25 максимально интегрирован в комплексную энергосистему ОБТК, в частности, тепло выхлопных газов турбины используется для подогрева сырой нефти для нужд нефтепереработки.

Промышленные генераторные газотурбинные установки «Сименс» (далее ГТУ) помогут справиться с трудностями динамично развивающегося рынка распределенной генерации. ГТУ единичной номинальной мощностью от 4 до 66 МВт полностью отвечают высоким требованиям в области промышленной комбинированной выработки энергии, в плане эффективности станции (до 90%), надежности эксплуатации, гибкости обслуживания и экологической безопасности, обеспечивая низкие затраты при полном сроке эксплуатации и высокую отдачу от инвестиций. Опыт компании «Сименс» в области строительства промышленных ГТУ и строительства ТЭС на их базе, насчитывает более чем 100 лет.

ГТУ «Сименс» мощностью от 4 до 66 МВт используются небольшими энергокомпаниями, независимыми производителями электроэнергии (например, промышленными предприятиями), а также в нефтегазовой отрасли. Применение технологий распределенной генерации электроэнергии с комбинированной выработкой тепловой энергии, позволяет отказаться от инвестирования в многокилометровые линии электропередач, минимизировав расстояние между источником энергии и объектом, ее потребляющим, достичь серьезной экономии средств, покрыв отопление промышленных предприятий и объектов инфраструктуры за счет утилизации тепла. Стандартная Мини-ТЭС на базе ГТУ «Сименс» может быть построена в любом месте, где есть доступ к источнику топлива, или оперативного его подвода.

SGT-300 - промышленная ГТУ с номинальной электрической мощностью 7,9 МВт (см. табл. 1), сочетает простую надежную конструкцию и новейшие технологии.

Таблица 1. Характеристики SGT-300 для механического привода и производства энергии

Производство энергии

Мехпривод

	7,9 МВт	8 МВт	9 МВт
Мощность в ИСО
	Природный газ/жидкое топливо/двух топливная и другие топлива по запросу; Автоматическая смена топлива с главного на резервное, на любой нагрузке
Уд. расход тепла	11,773 кДж/кВтч	10,265 кДж/кВтч	10,104 кДж/кВтч
Скорость силовой турбины		5,750 - 12,075 об/мин	5,750 - 12,075 об/мин
Степень сжатия
Расход выхлопных газов
Температура выхлопных газов	542 °C (1,008 °F)	491 °C (916 °F)	512 °C (954 °F)
NO X выбросы Газ топливо с системой DLE

1) Электрическая 2) На валу

Рис. 1. Конструкция газогенератора SGT-300

Для промышленной генерации энергии применяется одновальный вариант ГТУ SGT-300 (см. рис. 1). Она идеально подходит для комбинированного производства тепловой и электрической энергии (ТЭС). ГТУ SGT-300 является промышленной ГТУ, изначально спроектированной для генерации и обладает следующими эксплуатационными преимуществами для эксплуатирующих организаций:

Электрический КПД - 31%, что в среднем выше на 2-3% КПД ГТУ меньшей мощности, благодаря более высокому значению КПД достигается экономический эффект на экономии топливного газа;

Газогенератор укомплектован низкоэмиссионной сухой камерой сгорания по технологии DLE, что позволяет достичь уровня выбросов NOx и CO, более чем в 2,5 раза ниже установленных нормативными документами;

ГТУ имеет хорошие динамические характеристики благодаря одновальной конструкции и обеспечивает устойчивую работу генератора при колебаниях нагрузки внешней присоединенной сети;

Промышленная конструкция ГТУ обеспечивает длительный межремонтный ресурс эксплуатации и является оптимальной с точки зрения организации сервисных работ, которые проводятся на месте эксплуатации;

Существенное снижение пятна застройки, точно также, как и инвестиционных затрат, включающих приобретение общестанционного механического и электрического оборудования, его монтаж и пусконаладку, при применении решения на базе SGT-300 (рис. 2).

Рис. 2. Массогабаритные характеристики блока SGT-300

Общая наработка установленного парка SGT-300 составляет более 6 млн ч, с наработкой лидерного ГТУ 151 тыс. ч. Коэффициент готовности/доступности - 97,3%, коэффициент надежности - 98,2%.

Компания OPRA (Нидерланды) - ведущий поставщик энергетических систем на основе газовых турбин. OPRA разрабатывает, производит и продает современные газотурбинные двигатели мощностью около 2 МВт. Ключевым направлением деятельности компании является производство электроэнергии для нефтегазовой промышленности.

Надежный двигатель OPRA OP16 обеспечивает более высокую производительность при меньшей себестоимости и большем сроке службы, чем какая-либо другая турбина этого класса. Двигатель работает на нескольких видах жидкого и газобразного топлива. Существует модификация камеры сгорания с пониженным содержанием загрязняющих веществ в выхлопе. Энергоустановка OPRA OP16 1,5-2,0 МВт будет надежным помощником в суровых условиях эксплуатации.

Газовые турбины OPRA являются совершенным оборудованием для генерации электроэнергии в автономных электрических и когенерационных системах малой энергетики. Разработка конструкции турбины велась более десяти лет. Результатом стало создание простого, надежного и эффективного газотурбинного двигателя, включая модель с низкими выбросами вредных веществ.

Отличительной особенностью технологии преобразования химической энергии в электрическую в OP16 является запатентованная система управления подготовкой и подачей топливной смеси COFAR, которая обеспечивает режимы горения с минимальным образованием окислов азота и углерода, а также минимум несгоревших остатков топлива. Оригинальной является также запатентованная геометрия радиальной турбины и в целом консольная конструкция сменяемого картриджа, включающего вал, подшипники, центробежный компрессор и турбину.

Специалистами компаний «ОПРА» и «МЭС Инжиниринг» разработана концепция создания уникального единого технического комплекса мусоропереработки. Из 55-60 млн т всех ТБО, образующихся в России за год, пятая часть - 11,7 млн т - приходится на столичный регион (3,8 млн т - Московская область, 7,9 млн т - Москва). При этом за МКАД из Москвы вывозится 6,6 млн т бытовых отходов. Таким образом, в Подмосковье оседает более 10 млн т мусора. С 2013 г. в Московской области из 39 мусорных полигонов закрыты 22. Заменить их должны 13 мусоросортировочных комплексов, которые будут введены в 2018-2019 гг., а также четыре мусоросжигательных завода. Такая же ситуация происходит и в большинстве других регионов. Однако, не всегда строительство крупных мусороперерабатывающих заводов является выгодным, поэтому проблема мусоропереработки очень актуальна.

Разработанная концепция единого технического комплекса объединяет полностью радиальные установки ОПРА, обладающие высокой надежностью и эффективностью, с системой газификации/пиролиза компании «МЭС», которая позволяет обеспечить эффективное превращение различных видов отходов (включая ТБО, нефтешламы, загрязненную землю, биологические и медицинские отходы, отходы деревообработки, шпалы и т.д.) в отличное топливо для выработки тепла и электроэнергии. В результате продолжительного сотрудничества спроектирован и находится в стадии реализации стандартизированный комплекс переработки отходов производительностью 48 т/сут. (рис. 3).

Рис. 3. Общая планировка стандартного комплекса переработки отходов мощностью 48 т/сут.

В состав комплекса включается установка газификации МЭС с площадкой хранения отходов, две ГТУ ОПРА суммарной электрической мощностью 3,7 МВт и тепловой мощностью 9 МВт, а также различные вспомогательные и защитные системы.

Реализация подобного комплекса позволяет на площади 2 га получить возможность для автономного энерго- и теплоснабжения различных производственных и коммунальных объектов, решив при этом вопрос утилизации различных видов бытовых отходов.

Отличия разработанного комплекса от существующих технологий вытекают из уникального сочетания предлагаемых технологий. Малые (2 т/ч) объемы потребляемых отходов, наряду с малой требуемой площадью участка позволяют размещать данный комплекс непосредственно вблизи от небольших поселений, промышленных предприятий и т.п., значительно сэкономив средства на постоянную перевозку отходов к местам их утилизации. Полная автономность комплекса позволяет развернуть его практически в любой точке. Использование разработанного типового проекта, модульных конструкций и максимальная степень заводской готовности оборудования дает возможность максимально сократить сроки строительства до 1-1,5 лет. Применение новых технологий обеспечивает высочайшую экологичность комплекса. Установка газификации «МЭС» вырабатывает одновременно газовую и жидкую фракции топлива, а за счет двухтопливности ГТУ ОПРА они применяются одновременно, что повышает топливную гибкость и надежность энергоснабжения. Низкая требовательность ГТУ ОПРА к качеству топлива повышает надежность всей системы. Установка МЭС позволяет использовать отходы с влажностью до 85%, следовательно, не требуется сушка отходов, что повышает КПД всего комплекса. Высокая температура выхлопных газов ГТУ ОПРА позволяет обеспечивать надежное теплоснабжение горячей водой или паром (до 11 тонн пара в час при 12 бар). Проект является типовым и масштабируемым, что позволяет обеспечить утилизацию любого количества отходов.

Проведенные расчеты показывают, что стоимость выработки электроэнергии будет составлять от 0,01 до 0,03 евро за 1 кВтч, что показывает высокую экономическую эффективность проекта. Таким образом, компания «ОПРА» в очередной раз подтвердила свою направленность на расширение линейки применяемого топлива и повышение топливной гибкости, а также ориентацию на максимальное применение «зеленых» технологий в своем развитии.

Справочники