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 из России критически отстают от ведущих мировых производителей – это большой мощности – 200 МВт и выше. Причем зарубежные лидеры не только освоили производство единичной мощностью 340 МВт, но и успешно опробовали и применяют одновальную компоновку ПГУ, когда 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 (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 из России умеет производить все основные узлы ПГУ – паровые турбины, котлы, турбогенераторы, а вот современная 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 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).
В западной прессе появилась злорадствующая статья о том, что строительство новых электростанций в Крыму фактически встало из-за западных санкций - ведь мы будто бы сами делать турбины для электростанций разучились и пошли на поклон к западным компаниям, которые теперь из-за санкций вынуждены сворачивать свои поставки и оставлять тем самым Россию без турбин для энергетики.
"Проектом предусматривалось, что на электростанциях будут установлены турбины производства Siemens. Однако, в таком случае эта немецкая машиностроительная компания рискует нарушить санкционный режим. Источники утверждают, что в отсутствие турбин проект сталкивается с серьезными задержками. Официальные представители Siemens всегда говорили, что не намерены осуществлять поставку оборудования.
Россия изучала возможность приобретения турбин у Ирана, внесения изменений в проект для установки турбин российского производства, а также использования западных турбин, ранее приобретенных Россией и уже находящихся на ее территории. Каждая из этих альтернатив связана с определенными проблемами, из-за чего, как сообщают источники, чиновники и руководители проекта не могут договориться о том, каким путем двигаться вперед.
Эта история демонстрирует, что, несмотря на официальные опровержения, западные санкции все же оказывают реальное негативное воздействие на российскую экономику. Она также проливает свет на механизм принятия решений при Владимире Путине. Речь идет о склонности крупных чиновников, по словам источников близких к Кремлю, давать грандиозные политические обещания, которые почти невозможно реализовать".
"Еще в октябре 2016 г представители компании на брифинге в г Мюнхене сообщили, что Siemens исключает использование своих газовых турбин на ТЭС в Крыму. Речь идет о газовых турбинах, которые произведены в России на заводе Сименс технологии газовых турбин в г Санкт - Петербурге, который был введен в эксплуатацию в 2015 г. Доли участия в этой компании распределены так: Siemens - 65 % , Силовые машины - бенефициар А. Мордашов, - 35 %. Завод должен поставить Технопромэкспорту 4 парогазовые установки (ПГУ) мощностью 235 МВт с газовыми турбинами в 160 МВт, причем в подписанном весной 2016 г контракте указана ТЭС в Тамани".
Фактически так случилось, что ещё со времён СССР производство газотурбинных установок для электростанций было сконцентрировано на 3 предприятиях - в тогдашнем Ленинграде, а также в Николаеве и Харькове. Соответственно при распаде СССР Россия осталась только с одним таким заводом - ЛМЗ. С 2001 года этот завод производит по лицензии турбины компании Сименс.
"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".
Куда при этом делись свои разработки, успешно производившиеся там в течении предыдущих примерно 40 лет непонятно. В итоге отечественное энергетическое машиностроение (газотурбиностроение) осталось у разбитого корыта. Теперь вот приходится по заграницам побираться в поисках турбин. Даже в Иране.
"Корпорация «Ростех» договорилась с иранской компанией Mapna, которая производит немецкие газовые турбины по лицензии Siemens. Таким образом на новые электростанции в Крыму могут быть установлены газовые турбины, произведенные в Иране по чертежам немецкой Сименс".
Кременский Сергей © ИА Красная Весна
По сообщениям российских и иностранных СМИ в декабре 2017 года на заводе «Сатурн» в Рыбинске не прошла ресурсные испытания газовая турбина мощностью 110 МВт.
Иностранные СМИ, в частности Reuters, со ссылкой на свои источники, заявили, что турбина развалилась и восстановлению не подлежит.
Глава «Газпром энергохолдинг» Денис Федоров на Российском международном энергетическом форуме, который состоялся в конце апреля 2018 года, заявил еще радикальнее - что от разработки отечественной газовой турбины большой мощности необходимо отказаться: «Дальше упражняться с этим бессмысленно» . При этом он предлагает стопроцентно локализовать иностранное турбинное производство, то есть купить завод и лицензии у фирмы Siemens.
Вспоминается мультфильм «Летучий корабль». Царь спрашивает боярина Полкана, может ли он построить Летучий корабль, в ответ слышит: «Куплю!» .
Да кто ж продаст? В современной политической обстановке «войны санкций» ни одна западная компания не решится продать России завод и технологии. Да хоть и продаст, - давно пора научиться делать газовые турбины на отечественных предприятиях. В то же время СМИ публикуют вполне адекватную позицию неназванного представителя Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК), в которую входит рыбинский завод «Сатурн». Он считает, что «сложности в ходе испытаний были ожидаемы, это скажется на сроках завершения работ, но не является для проекта фатальным» .
Для читателя поясним преимущества современных парогазовых установок (ПГУ), которые идут на смену традиционным большим тепловым электрическим станциям. В России около 75% электроэнергии вырабатывается тепловыми электрическими станциями (ТЭС). К настоящему времени более половины ТЭС используют в качестве топлива природный газ. Природный газ можно сразу сжигать в паровых котлах и, используя традиционные паровые турбины, вырабатывать электроэнергию, при этом коэффициент использования энергии топлива на производство электроэнергии не превышает 40%. Если этот же газ сжигать в газовой турбине, потом раскаленный выхлопной газ направлять в тот же паровой котел, затем пар в паровую турбину - то коэффициент использования энергии топлива на производство электроэнергии достигает 60%. Обычно в одной парогазовой установке (ПГУ) используют две газовые турбины с генераторами, один паровой котел и одну паровую турбину с генератором. При комбинированном производстве электро- и теплоэнергии на одной энергоустановке, как ПГУ, так и традиционной ТЭЦ, коэффициент использования энергии топлива может достигать 90%.
В 1990-х и в начале 2000-х годов работы по серийному производству газовых турбин большой мощности были прекращены в России из-за жесткой конкуренции со стороны западных компаний и отсутствия государственной поддержки перспективных разработок.
Создалась ситуация аналогичная с гражданской авиапромышленностью и другими отраслями машиностроения.
Однако не все так плохо, в 2004-2006 годах был выполнен единичный заказ двух газовых турбин ГТД-110 для Ивановских ПГУ, но этот заказ оказался невыгоден Рыбинскому заводу, не был прибыльным. Дело в том, что при изготовлении первых турбин ГТД-110 по проекту института «Машпроект» (г. Николаев, Украина) разместить заказ в России на поковку центральной части турбины не удалось, так как требовался металл специальной плавки, а такую марку стали несколько лет никто не заказывал, и российские металлурги заломили цену в разы большую, чем в Германии или в Австрии. Заказы на серию турбин никто заводу не обещал. Горизонт планирования производства на 2-3 года не позволил Рыбинскому заводу освоить технологию серийного изготовления ГТД-110 еще в 2004-2006 годах.
С 1991 года Россией была принята стратегия вхождения в общий Европейский дом, в рынок, и в логике этого рынка не было смысла развивать свои технологии с более низкой позиции. И механизм конкурсных торгов, директивно применяемый у основного заказчика - РАО ЕЭС России, приводил к победе западных конкурентов. Суть механизма - формальные одноэтапные открытые торги, без каких-либо преференций для российских производителей. Такой вариант торгов не позволяет себе ни одна уважающая себя страна в мире.
Аналогичная ситуация сложилась на заводах в Санкт-Петербурге, входящих в объединение «Силовые машины», на которых еще в советское время планировалось изготовление газовых турбин мощностью свыше 160 МВт.
Позиция представителя Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) абсолютно правильная: необходимо продолжать доводку технологии изготовления в Рыбинске и Санкт-Петербурге. Привлечение к работе «Интер РАО» необходимо, так как на его филиале «Ивановские ПГУ» находится испытательный стенд и эксплуатируются первые ГТУ российского производства.
Таким образом, мы видим, что Агентство Reuters выдает желаемое за действительное, сообщая о провале импортозамещения и модернизации. Видимо боятся, что все у российских машиностроителей получится. Инсинуации Агентства Reuters - это подача для наших внутренних либералов в экономическом блоке. В обычной войне - это тождественно разбросу листовок «Сдавайтесь. Москва уже пала» .
При создании новых видов технического оборудования обычно проявляются так называемые «детские болезни» в конструкции, которые успешно устраняются инженерами.
Ресурсные испытания - это необходимый этап в создании нового оборудования, который проводится для определения времени работы конструкции до появления дефектов, препятствующих дальнейшей эксплуатации. Выявление проблемных моментов во время ресурсных испытаний является нормальной рабочей ситуацией при освоении новой техники.
Завод «Рыбинские моторы» в советские времена специализировался на производстве авиационных двигателей и газовых турбин для компрессорных установок мощностью до 25 МВт.
В настоящее время завод входит в объединение НПО «Сатурн», которое успешно освоило производство мощных судовых газовых турбин и ведет работы по созданию и серийному производству энергетических турбин большой мощности.
До введения санкций против России, производство собственных газовых турбин для электрических станций тормозилось тем, что российская экономика встраивалась в глобальный рынок, на котором монопольное положение занимали западные машиностроительные компании.
Сложившаяся ситуация в мире требует настойчивости в продолжении работ по проекту. Создание линейки мощных энергетических газовых турбин потребует 2-3 года напряженной работы, но это оправдано в любом случае, независимо - под санкциями Россия, или нет, - это настоящее импортозамещение. Гигантский энергетический рынок России обеспечит загрузку машиностроительной отрасли, металлургии спецсталей и даст мультипликационный эффект в смежных отраслях промышленности.
Огромный объем энергетического рынка обусловлен тем, что в ближайшие двадцать лет предстоит модернизация тепловых электрических станций страны. Потребуются сотни, тысячи газовых турбин. Необходимо прекратить сжигать такое ценное топливо как природный газ с коэффициентом использования его энергии 35-40%.
24 октября ООО "Русские газовые турбины", совместное предприятие GeneralElectric, Группы "Интер РАО" и ОАО "Объединённая двигателестроительная корпорация", открыло в г. Рыбинске Ярославской области завод по производству, продаже и обслуживанию газовых турбин типа 6FA (6F.03).
Две первые установки, предназначенные для поставки предприятиям ОАО "НК «Роснефть", будут собраны уже в 2015 году. Максимальная производственная мощность предприятия составит до 20 газотурбинных установок в год, что позволит удовлетворить спрос на высокоэффективные энергоблоки для проектов комбинированного производства тепловой и электрической энергии.
В проекте "Русские газовые турбины" GeneralElectric принадлежит доля 50%, Группе "Интер РАО" - и ОДК - по 25%.
Инвестиции участников в создание и развитие производства составляют 5 млрд рублей.
2. А говорят, что в России ничего не производят. Даже санкции не повлияли на этот проект.
3. Официальные лица прибыли, чтобы ознакомиться с предприятием и дать старт производству.
4. Для них провели экскурсию по предприятию.
5. Официальное открытие на импровизированной сцене в цеху завода.
6. Генеральный директор ООО "Русские газовые турбины" Надежда Изотова. Она заявила, что рассчитывает в течение пяти лет довести локализацию отечественных комплектующих до 50%, а Рон Поллетт добавил, что, возможно, и до 80%. Из этого следует, что скоро турбины будут на 80% состоять из российских материалов, что предполагает создание новых рабочих мест и предприятий в России. 
7. Надежда Изотова, председатель правления ОАО "Интер РАО" Борис Ковальчук, президент и главный исполнительный директор GE в России Рон Поллетт.
8. Губернатор Ярославской области Сергей Ястребов.
9. Производство газовой турбины 6FA в России - уникальный пример сотрудничества в области передовых технологий в энергомашиностроении.
10. Турбина 6FA - высокотехнологичный продукт, КПД которого в комбинированном цикле составляет более 55%.
11. Турбину 6FA отличают высокая надежность, компактность, возможность работы на разных видах топлива, в том числе в суровых климатических условиях, что обуславливает широкое применение 6FA в электрогенерации, районном теплоснабжении и промышленной когенерации.
12. Благодаря "Русским газовым турбинам" Рыбинск, второй по величине город Ярославской области, становится центром газотурбостроения мирового уровня.
13. Строительство завода открывает большие перспективы для развития региона. Поставщиком кадров для "Русских газовых турбин" станет Рыбинская авиационно-техническая академия. Штат предприятия составит около 150 человек, 60 их них уже приступили к работе. Компания GE передала вузу дорогостоящее оборудование для обучения студентов, с помощью которого можно детально моделировать турбины и делать более точные расчеты.
14. Автопарк погрузчиков.
15. Сборочный цех завода.
16. Открытие завода будет способствовать созданию новых рабочих мест, повышению престижа профессии инженера.
17. На начальной стадии годовой объем производства составит 14 установок. Завод уже приступил к сборке первой турбины.
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.