Предприятий, выпускающих газовые турбины, в нашей стране не более десяти. Производителей наземного оборудование на базе газовых турбин и того меньше. Среди них ЗАО «Невский завод», ОАО «Сатурн - Газовые турбины» и ОАО «Пермский моторный завод» (входят в ОДК корпорации Ростех).

В России сформировались все условия для бурного развития рынка газовых турбин наземного применения, считают аналитики EnergyLand.info . Необходимость распределенной генерации, основанной не на дизельном топливе, а на более чистых источниках, всё актуальнее. Сомнений же в эффективности парогазовых установок почти не осталось.

Однако предприятий, выпускающих газовые турбины, в нашей стране не более десяти. Производителей наземного оборудование на базе газовых турбин и того меньше.

В Советском Союзе ставка делалась на уголь, нефть и другие теплотворные источники. Поэтому первые газовые турбины были выпущены лишь в 1950-е годы. И в первую очередь применительно к авиационному строительству.

В 1990-е годы началась разработка энергетических газовых турбин на основе двигателей, созданных НПО «Сатурн» для самолетов.

Сегодня выпуском наземного энергооборудования на базе двигателей НПО «Сатурн» занимается ОАО «Сатурн - Газовые турбины». «Пермский моторный завод» освоил выпуск газотурбинных электростанций на базе разработок ОАО «Авиадвигатель».

При этом номинальная мощность серийной продукции этих предприятий в среднем не превышает 25 МВт. Есть несколько машин единичной мощностью 110 МВт на базе разработок НПО «Сатурн», но на сегодняшний день продолжается их доводка.

Турбины большой мощности поставляются в основном зарубежными компаниями. Российские предприятия стремятся вступать в кооперацию с мировыми лидерами.

Однако далеко не все мировые лидеры заинтересованы в организации производства газовых турбин в России. Одной из причин является нестабильный спрос на продукцию. А он, в свою очередь, во многом зависит от уровня энергопотребления. С 2010 года энергопотребление в России стабильно росло. Но вскоре, по оценкам экспертов, может наступить стагнация. И увеличение спроса в 2013-2014 годах составит лишь около 1% в год или даже меньше.

По мнению Дмитрия Соловьева, заместителя главного конструктора ОАО «Сатурн - Газовые турбины», сходные причины удерживают и российские компании от освоения производства газовых турбин большой мощности. «Для производства мощных газотурбинных установок (ГТУ) необходимо специальное оборудование, станки больших диаметров, установки для сварки в вакууме, имеющие камеры порядка 5 на 5 м, - говорит он. - Чтобы создать такое производство, необходимо быть уверенным в рынке сбыта. А для этого в стране должна быть долгосрочная программа по развитию энергетики, возможно, тогда предприятия начнут вкладывать средства в модернизацию базы».

Тем не менее, отсутствие предсказуемых перспектив не означает отсутствие спроса вообще. Спрос, безусловно, есть. Как на турбины мощностью больше 150 МВт, так и на небольшие ГТУ, требующие меньше капитальных затрат, но вполне справляющиеся с вопросами повышения энергоэффективности и окупаемости.

Рост рынка сбыта может быть обусловлен развитием региональной энергетики и вводом генерирующих объектов средних мощностей. А газовые турбины мощностью 4, 8, 16, 25 МВт - сегмент, в котором в основном и работают российские производители, уже почувствовавшие на себе рыночную тенденцию.

В развитых странах когенерационные установки малой мощности - обычное дело. В России их число пока существенно ниже. Основной сложностью для компаний, поставляющих турбины малой мощности, остается недостаточная платежеспособность потенциальных клиентов.

Еще один, традиционный сегмент рынка газовых турбин - объекты генерации на нефтегазовых месторождениях и магистральных газопроводах. Газотурбинные электростанции позволяют эффективно утилизировать попутный нефтяной газ, решая не только проблему энергообеспечения, но и рационального использования углеводородных ресурсов.

По наблюдениям специалистов ОАО «Сатурн - Газовые турбины», в докризисных 2006-2008 годах был всплеск интереса нефтяников к отечественным ГТУ. Сегодня этот спрос находится на стабильном уровне.

Современные тренды в совершенствовании газовых турбин во многом связаны с инновациями для нефтянки. Но не только. Задачи, стоящие перед производителями:
- повышение КПД,
- снижение количества узлов в турбине,
- увеличение надежности,
- сокращение объемов техобслуживания,
- уменьшение продолжительности простоев во время диагностики технического состояния.

Перечисленное может решить проблему дороговизны сервисного обслуживания.

Кроме того, создатели турбин стремятся добиться от них неприхотливости к используемому газу и возможности работы на жидком топливе

А на Западе беспокоятся также о том, чтобы вне зависимости от состава газа турбина имела хорошие экологические характеристики.

Очень важное - перспективное - направление совершенствования ГТУ связано с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) и перспективами внедрения «умных сетей». Изначально газовые турбины создавались как оборудование, обеспечивающее выдачу постоянной мощности. Однако введение в энергосистему ВИЭ автоматически требует гибкости от других объектов генерации. Такая гибкость позволяет обеспечить стабильный уровень мощности в сети при недостаточной выработке энергии ВИЭ, к примеру, в безветренные или пасмурные дни.

Соответственно, турбина для интеллектуальной энергосистемы должна легко адаптироваться к изменениям в сети и быть рассчитана на регулярные пуски и остановки без потери ресурса. В случае с традиционными газовыми турбинами это невозможно.

За рубежом определенные успехи в этом направлении уже достигнуты. К примеру, новая газовая турбина FlexEfficiency способна снижать мощность с 750 МВт до 100 МВт и затем набирать исходные показатели за 13 минут, а при использовании с солнечными электростанциями будет иметь эффективность до 71%.

Тем не менее, в обозримом будущем наиболее распространенным способом использования газовых турбин все же останется их привычное сочетание с паровыми турбинами в составе парогазовых установок. В нашей стране рынок подобных объектов когенерации отнюдь не полон и ждёт насыщения.

Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) - компания, включающая более 85% активов российской газотурбинной техники. Интегрированная структура, производящая двигатели для военной и гражданской авиации, космические программы, установки различной мощности для производства электрической и тепловой энергии, газоперекачивающие и корабельные газотурбинные агрегаты. В общей сложности в ОДК работают более 70 тыс. человек. Руководит компанией Владислав Евгеньевич Масалов.

Такая отрасль, как разного назначения, относится к тому виду машиностроения, которое выпускает товары с высокой добавленной стоимостью. Поэтому развитие этого направления согласуется с приоритетами руководства нашей страны, которое неустанно заявляет, что нам необходимо «соскочить с нефтяной иглы» и активнее выходить на рынок с высокотехнологичной продукцией. В этом смысле производство турбин в России вполне может стать одним из драйверов отечественной экономики наряду с нефтянкой и другими видами добывающей промышленности .

Производство турбин всех типов

Российские производители выпускают оба типа турбинных установок – для энергетики и транспорта. Первые применяются для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях. Вторые поставляются предприятиям авиационной промышленности и кораблестроения. Особенностью производства турбин является отсутствие специализации заводов. То есть одно и то же предприятие выпускает, как правило, оборудование обоих типов.

Например, Санкт-Петербургское ПО «Сатурн», начинавшее в 50-е годы с выпуска только энергетических машин, позднее добавило к своей номенклатуре газотурбинные установки для морских судов. А завод «Пермские моторы», который вначале специализировался на изготовлении авиационных моторов, перешёл к дополнительному производству паровых турбин для электроэнергетики. Помимо прочего отсутствие специализации говорит о широких технических возможностях наших изготовителей – они могут производить любое оборудования с гарантиями обеспечения качества.

Динамика производства турбин в Российской Федерации

По данным издания BusinesStat, производство турбин в России в период с 2012 по 2016 год увеличилось примерно в 5 раз. Если в 2012 году предприятия отрасли выпустили совокупно около 120 установок, то в 2016-м этот показатель превысил 600 единиц. Увеличение произошло, главным образом, за счёт роста энергетического машиностроения. На динамику не повлияли кризисные явления и, в частности, повышение валютного курса.

Дело в том, что турбинные заводы практически не используют зарубежных технологий и не нуждаются в импортозамещении. В изготовлении турбинного оборудования применяются только наши собственные материалы и оборудование. Кстати, это является дополнительным моментом, делающим данную сферу машиностроения конкурентом нефтянки.

Если нефтяникам для освоения новых нефтяных полей и, особенно, арктического шельфа требуются иностранные технологии, то производители газотурбинных установок обходятся своими наработками. Это снижает затраты на производство турбин и соответственно уменьшает себестоимость, что в свою очередь улучшает конкурентоспособность нашей продукции.

Кооперация с иностранными производителями

Сказанное выше вовсе не означает, что наши производители проводят политику закрытости. Напротив, трендом последних лет является усиление кооперации с зарубежными вендорами. Необходимость в этом диктуется тем, что наши изготовители не в состоянии наладить производство газовых турбин повышенной мощности. Зато нужными ресурсами располагают такие флагманы, как и некоторые европейские компании. Пилотным проектом стало открытие совместного предприятия Санкт-Петербургского завода «Сатурн» и немецкой фирмы Сименс.

Да, с дальними партнёрами кооперация в области производства турбин усиливается, чего не скажешь о сотрудничестве с близкими смежниками. Например, из-за событий на Украине наши производители практически потеряли связи с киевскими, днепропетровскими и харьковскими производственными объединениями, которые ещё с советских времён поставляли комплектующие.

Однако и здесь нашим изготовителям удаётся позитивно решать проблемы. Так, на Рыбинском турбинном заводе в Ярославской области, который осуществляет выпуск силовых установок для кораблей российского ВМФ , перешли на выпуск собственных компонентов взамен тех, что прежде приходили с Украины.

Изменение конъюнктуры

В последнее время структура спроса изменилась в сторону потребления устройств малой мощности. То есть производство турбин в стране активизировалось, но выпускаться стало больше маломощных агрегатов. При этом рост спроса на продукцию небольшой мощности отмечается как в энергетике, так и на транспорте. Сегодня популярны маломощные электростанции и небольшие транспортные средства.

Ещё одна тенденция 2017 года состоит в увеличении производства паровых турбин. Это оборудование, конечно, в функциональности проигрывает газотурбинным агрегатам, но предпочтительнее в плане стоимости. Для строительства дизельных и угольных электростанций приобретаются именно эти устройства. Эти изделия востребованы на Крайнем Севере.

В заключение два слова о перспективах отрасли. По прогнозам экспертов, производство турбин в России вырастет к 2021 году до 1000 изделий в год. К этому усматриваются все необходимые предпосылки.

Испытания первой в России газовой турбины большой мощности приостановлены из-за аварии. Это затянет сроки начала ее производства и потребует новых инвестиций - к проекту в качестве инвестора могут присоединиться «Силовые машины»

Газотурбинная установка ГТД-110М (Фото: Союз машиностроителей России)

Испытания первой в России газовой турбины большой мощности ГТД-110М (до 120 МВт) остановлены из-за вышедших из строя механизмов, сообщило агентство ТАСС . Это подтвердили РБК представители инжинирингового центра «Газотурбинные технологии», который проводил испытания, и двух его акционеров — «Роснано» и Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) «Ростеха».

«В процессе тестовых испытаний газотурбинной установки ГТД-110М произошла авария, в результате которой турбина действительно была повреждена», — сказал РБК представитель ИЦ «Газотурбинные технологии». Целью испытаний было выявить недостатки конструкции, чтобы избежать серьезных инцидентов в процессе промышленной эксплуатации в энергосистеме, добавил он. Представитель ОДК уточнил, что ряд механизмов вышел из строя в декабре 2017 года, поэтому испытания пришлось остановить до устранения проблем.

Разработка собственной турбины большой мощности в России велась давно, но без особых успехов, а в 2013 году «дочка» ОДК «ОДК-Сатурн» подписала инвестиционное соглашение с «Роснано» и «Интер РАО» по созданию турбины нового поколения — ГТД-110М, разработкой которой занялся ИЦ «Газотурбинные технологии». «Интер РАО» получила в этом проекте 52,95%, Фонд инфраструктурных и образовательных программ «Роснано» — 42,34%, «ОДК-Сатурн» — 4,5%, оставшиеся 0,21% у некоммерческого партнерства ЦИЭТ.«Роснано» должно было профинансировать проект и внести в уставный капитал 2,5 млрд руб., писал «Интерфакс» в 2013 году со ссылкой на источник, близкий к одной из сторон. Корпорация участвовала в финансировании проекта, подтверждает ее представитель. Согласно данным СПАРК, уставный капитал инжинирингового центра составляет 2,43 млрд руб. В 2016 году «Газотурбинные технологии» также получили субсидию Минпромторга в 328 млн руб. на частичную компенсацию затрат на НИОКР по приоритетным направлениям, следует из данных системы.

Санкционные турбины

Россия остро нуждается в отечественной газовой турбине большой мощности. В прошлом году из-за отсутствия собственных технологий «дочка» «Ростеха» «Технопромэкспорт», несмотря на санкции, вынуждена была поставить на новые электростанции в Крыму турбины немецкого Siemens, что привело к международному скандалу. Siemens заявил о приостановке работы с российскими госкомпаниями, а «Технопромэкспорт», а также его глава Сергей Топор-Гилка и два чиновника Минэнерго — Андрей Черезов и Евгений Грабчак — попали под европейские и американские санкции.

Планировалось, что испытания завершатся в 2017 году, но затем этот срок перенесли на полгода — на середину 2018 года, на этот год намечался и запуск оборудования в серийное производство, напоминает

В августе 2012 наша страна стала членом Всемирной торговой организации (ВТО). Это обстоятельство неизбежно приведет к усилению конкуренции на отечественном рынке энергетического машиностроения. Здесь, как и везде, действует закон: «изменяйся или умирай». Не пересмотрев технологии и не проведя глубокую модернизацию, бороться с акулами западного машиностроения будет практически невозможно. В связи с этим все актуальней становятся вопросы, касающиеся разработки современного оборудования, работающего в составе парогазовых установок (ПГУ).

В последние два десятилетия парогазовая технология стала самой популярной в мировой энергетике – на нее приходится до двух третей всех вводимых сегодня на планете генерирующих мощностей. Это обусловлено тем, что в парогазовых установках энергия сжигаемого топлива используется в бинарном цикле – сначала в газовой турбине, а потом в паровой, а потому ПГУ эффективнее любых тепловых станций (ТЭС), работающих только в паровом цикле.

В настоящее время единственная область в тепловой энергетике, в которой производителей газовых турбин из России критически отстают от ведущих мировых производителей – это газовые турбины большой мощности – 200 МВт и выше. Причем зарубежные лидеры не только освоили производство газовых турбин единичной мощностью 340 МВт, но и успешно опробовали и применяют одновальную компоновку ПГУ, когда газовая турбина мощностью 340 МВт и паровая турбина мощностью 160 МВт имеют общий вал. Такая компоновка позволяет существенно сократить сроки создания и стоимость энергоблока.

Минпромторг России в марте 2011 г. принял «Стратегию развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010–2020 годы и на перспективу до 2030 года», в соответствии с которой это направление в отечественном энергетическом машиностроении получает солидную поддержку от государства. В итоге российское энергетическое машиностроение к 2016 г. должно осуществить промышленное освоение, включая полномасштабные испытания и доработку на собственных испытательных стендах, усовершенствованных газотурбинных установок (ГТУ) мощностью 65–110 и 270–350 МВТ и парогазовых установок (ПГУ) на природном газе с повышением их коэффициента полезного действия (КПД) до 60 %.

Причем производителей газовых турбин из России умеет производить все основные узлы ПГУ – паровые турбины, котлы, турбогенераторы, а вот современная газовая турбина пока не дается. Хотя еще в 70-е годы наша страна была лидером в этом направлении, когда впервые в мире были освоены суперсверхкритические параметры пара.

В целом, в результате реализации Стратегии предполагается, что доля проектов энергоблоков с использованием зарубежного основного энергетического оборудования должна составить к 2015 г. – не более 40 %, к 2020 г. – не более 30 %, к 2025 г. – не более 10 %. Считается, что иначе может возникнуть опасная зависимость стабильности работы единой энергосистемы России от поставок зарубежных комплектующих. В процессе эксплуатации энергетического оборудования регулярно требуется замена ряда узлов и деталей, работающих в условиях высоких температур и давлений. При этом часть таких комплектующих в России не производится. Например, даже для отечественной газовой турбины ГТЭ-110 и лицензионной ГТЭ-160 некоторые важнейшие узлы и детали (например, диски для роторов) закупаются только за рубежом.

На нашем рынке активно и весьма успешно работают такие крупные и продвинутые концерны как Siemens и General Electric, которые часто побеждают в тендерах на поставку энергетического оборудования. В российской энергосистеме уже существует несколько генерирующих объектов, в той или иной степени укомплектованных основным энергетическим оборудованием производства Siemens, General Electric и др. Правда, их суммарная мощность пока не превышает 5 % от общей мощности российской энергосистемы.

Однако многие генерирующие компании, использующие отечественное оборудование при его замене, предпочитают все же обращаться к фирмам, с которыми они привыкли работать не одно десятилетие. Это не просто дань традиции, а оправданный расчет – многие российские компании провели технологическое обновление производства и на равных ведут борьбу с мировыми энергомашиностроительными гигантами. Сегодня мы более подробно расскажем о перспективах таких крупных предприятий, как ОАО «Калужский турбинный завод» г. (Калуга), ЗАО «Уральский турбинный завод» (г. Екатеринбург), НПО «Сатурн» (г. Рыбинск, Ярославская обл.), Ленинградский металлический завод (г. Санкт-Петербург), Пермский моторостроительный комплекс (Пермский край).

В промышленной зоне Горелово Ленинградской области состоялась церемония открытия нового завода «Сименс Технологии Газовых Турбин» — совместного предприятия «Сименс АГ» и ОАО «Силовые машины». В развитие производства планируется вложить 275 млн евро

Предприятие займется обработкой роторных деталей и статорных узлов турбин, полным циклом сборочных работ, стендовыми испытаниями. Завод выпускает газовые турбины SGT5-2000E и SGT5- 4000 °F мощностью 60-307 МВт. В дальнейшем на предприятии наладят выпуск турбин малой и средней мощности, в частности турбин SGT-800 мощностью 53 МВт. Новый завод производит также компрессоры мощностью от 6-32 МВт.

Общая площадь завода — 25 тыс кв. м. Штат сотрудников на новом предприятии составляет 300 человек. На территории заводского комплекса организован склад комплектующих, необходимых для ремонта и эксплуатации турбин. В настоящее время предприятие осуществляет сервисное обслуживание оборудования Киришской ГРЭС, Няганьской ГРЭС. Было поставлено оборудование для Южноуральской ГРЭС-2 и Верхнеталильской ГРЭС.

Производственный комплекс ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» — совместное предприятие ОАО «Силовые Машины» (35%) и «Сименс АГ» (65%).

Напомним также, что ООО «Сименс технологии газовых турбин» было создано в 2011 году на базе ООО «Интертурбо». В течение 20 лет занималось сборкой газовых турбин по лицензии Siemens для производства и обслуживания газовых турбин мощностью от 60 до 307 МВт, а также компрессоры от 6 до 32 МВт для рынка России и СНГ.