Мощно: в России запустили свою газовую турбину
В России заработала первая «большая» газовая турбина, полностью разработанная отечественными конструкторами. Стендовые испытания ГТД-110 завершились, сейчас машину ввели в опытно-промышленную эксплуатацию на энергоблоке Ивановских ПГУ. Российская энергетика в этом отношении до сих пор зависит от зарубежных партнеров: турбины либо поставляются из-за границы, либо создаются по импортным технологиям. Отечественный агрегат — прежде всего вопрос энергетической безопасности. Подробнее о нем — в материале «Известий».
От испытаний к серийному производству
Модернизацией газотурбинной установки пять лет занимается совместная компания Группы «Роснано», ПАО «ОДК-Сатурн» и «Интер РАО». После 700 часов успешных стендовых испытаний разработчики перешли ко второй стадии, переставив машину уже в серийный блок Ивановских ПГУ (работают в Единой энергетической системе). «Если к октябрю установка докажет свою эффективность и безопасность, она останется на электростанции в промышленной эксплуатации, а затем можно перейти к ее серийному производству», рассказал зампредправления УК «Роснано» Юрий Удальцов
В конце 2017 года в ходе стендовых испытаний на другом двигателе, созданном по проекту ГТД-110, произошла авария. Разработчики отмечают, что она не была связана с конструкцией двигателя. По мнению директора Института менеджмента инноваций ВШЭ Дана Медовникова, с «детскими болезнями» при создании машины сталкивались и зарубежные производители.
«Когда на Западе появлялись газовые турбины, в реальную эксплуатацию уходили вещи далеко не из первой серии. Надо выпустить семь или восемь агрегатов, чтобы устранить проблемы. Это очень сложное техническое устройство, всего сразу не учтешь, необходимо наблюдать за его работой в реальном времени. Поэтому сбои при испытаниях первых российских турбин — абсолютно нормальная мировая практика. К счастью, у тех, кто принимает решения, хватило терпения и понимания, чтобы продолжить работу», — отметил он.
Медовников добавил, что турбиностроение — высокотехнологическая отрасль, работать в которой могут себе позволить немногие страны. «Есть, конечно, лидеры рынка вроде General Electric и Siemens, которые прошли через все эти трудности, многолетние испытания, «детские болезни» и пр. Там же очень много разных тонкостей. Сама машина — это высочайшее произведение технологического искусства, поэтому попытка создать ее самим — это серьезный вызов», — сказал руководитель института ВШЭ.
По словам Удальцова, конструкторам при доработке удалось улучшить характеристики ГТД-110. К примеру, мощность двигателя увеличилась со 110 до 115 МВт. Поднялся и КПД газовой турбины: сначала он составлял 35,5%, сейчас — 37%, а в составе парогазовой установки достигает 52%.
Слабое место российской энергетики
Газовая турбина является ключевым элементом парогазового цикла — самой эффективной сегодня технологии в традиционной тепловой энергетике. Суть в том, что на парогазовых установках (ПГУ) электричество производится дважды — с помощью газовой, а затем паровой турбины. На выходе из первой газ всё еще остается горячим. Эту тепловую энергию можно использовать, чтобы подогреть котел с водой: вырабатываемый пар запускает вторую турбину.
В Советском Союзе парогазовые установки (ПГУ) строили только экспериментально, не стремясь экономить топливо на ТЭС — природный газ. С появлением в России оптового рынка электроэнергетики в последние 10 лет технология оказалась востребована. За это время на электростанциях в разных регионах появилось более 25 ГВт новых блоков ТЭС, преимущественно парогазовых, но на них стояли либо импортные газовые турбины, либо изготовленные по зарубежным технологиям.
Зависимость от импорта привела к скандалу в 2017 году. Тогда в Крыму строили две электростанции, для которых нужны были газовые установки. Сначала пытались закупить машины Siemens, произведенные на совместном предприятии в России, но немецкий концерн отказался из-за западных санкций по отношению к полуострову. В итоге турбины Siemens закупили на вторичном рынке и обновили силами российских заводов, однако в российской энергетике еще острее проявилась проблема отсутствия своих газотурбинных технологий.
Пока установка ГТД-110 — единственная российская газовая турбина большой мощности, уже исполненная в «железе». Над созданием собственной газовой турбины работают и «Силовые машины». Предприятие намерено выпустить турбины мощность 65 МВт и 170 МВт, но пока о воплощении в жизнь этих разработок ничего не известно. Концерн занимался производством установок по технологии Siemens. В начале июля глава филиала в России Дитрих Мёллер заявил, что компания готова увеличить глубину локализации турбин с 60% до 90%, то есть доверить российским партнерам почти весь цикл производства. Участники рынка отнеслись к этой идее с сомнением: едва ли Siemens захочет поделиться всей ценной документацией с российскими машиностроителями.
«Для таких чувствительных технологий всегда существуют проблемы. Никто нам таких технологий передавать, мне кажется, не будет. Они критически важны для любой национальной экономики. Даже с импортом не все гладко, не говоря уже о локализации. Речь идет об энергетической безопасности страны и экономики, поэтому, конечно, такие важные вещи, как газовая турбина, надо уметь делать самим», — подчеркнул Медовников. Он добавил, что создание работающей ГТД-110 — огромное достижение для России.
В 2019 году в России стартует новая масштабная программа модернизации тепловой энергетики. На нее потратят 1,4 млрд рублей, значительная часть этой суммы пойдет на современное энергооборудование. Его предстоит обслуживать и ремонтировать не одно десятилетие, поэтому полагаться на иностранных поставщиков газовых турбин как минимум недальновидно.
