Газотурбинный кризис 3: Первая отечественная турбина ГТД-110М
Зависимость России от импорта газовых турбин и комплектующих — более 90%. Наложенные санкции перекрыли доступ к основным поставщикам газотурбинного оборудования. Как Россия попала в газотурбинную ловушку и как будет из нее выбираться? Разбираемся вместе.
Разработка турбины ГТД-110 выполнена ГП НПКГ «Зоря» — «Машпроект» (Украина) в середине 1990-х годов. Однако отсутствие опыта энергетического турбостроения привело к значительным трудностям доведения турбины до коммерчески приемлемых образцов. В 1991—1997 годах на ГП НПКГ «Зоря» — «Машпроект» была разработана и изготовлена газовая турбина ГТД-110 № 1. При посредничестве РАО ЕЭС России было передано на ОАО «НПО „Сатурн“», который занимался дальнейшей модернизацией и производством двигателя. В 1997—2000 годах НПО «Сатурн» совместно с «Зоря» — «Машпроект» изготовили ГТД-110 № 2.
2002-2003
Концерн "Силовые машины" и НПО "Сатурн" договорились о стратегическом сотрудничестве с целью завершения работ по созданию и серийному производству парогазовых установок (ПГУ) мощностью более 200 МВт. НПО "Сатурн" имеет в своем распоряжении газотурбинную установку ГТД-110 мощностью 110 МВт, которая находится в состоянии высокой степени готовности к началу серийного производства.
Создается испытательный стенд ГТЭ-110 для испытаний газотурбинных двигателей ГТД-110 на Ивановской ГРЭС, с последующим включением их в состав ПГУ-325, состоящих из двух турбин ГТЭ-110, котла-утилизатора и паровой турбины. Специалисты ОАО «Ивэлектроналадка» совместно с ЗАО «Интеравтоматика» реализовали алгоритмы управления двигателем и вспомогательными системами стенда на базе программного пакета Graph CS и SCADA пакета WinOS+ 4.0 фирмы Siemens. В Москве на полигоне ВНИИАМ было произведено совместное тестирование ПТК ТПТС-51 (российский доработанный аналог ПТК Teleperm ME Siemens). Защита турбогенератора обеспечивается применением микропроцессорного устройства производства ООО «НПП «ЭКРА», для контроля вибрации - устройства фирмы «Оmron» (поставка ООО «НПФ «Ракурс»).
2004
Началась опытно-промышленная эксплуатация электростанции с двигателем ГТД-110 в посёлке Каборга Николаевской области Украины. Однако она проработала совсем недолго и была выведена из эксплуатации.
2005-2007 Ивановская ГРЭС
Заключен договор на изготовление и поставку двух ГТД-110 для блока № 1 ПГУ-325 на Ивановскую ГРЭС. В 2007 году запущена в эксплуатацию первая очередь ПГУ-325 (блок № 1) в составе ГТД-110 № 2 (временно, до завершения наладочных работ на штатном № 4) и № 3. Были подтверждены параметры ГТЭ-110: генерируемая мощность на клеммах генератора в номинальном режиме — 110 МВт, КПД — 36,6 %. На газовой турбине ГТД-110 № 3 достигнута мощность 118 МВт. В этом же году был заключен договор на изготовление и поставку ГТД-110 № 6, 7 для блока № 2 ПГУ-325.
2007-2010 Рязанская ГРЭС
Заключен договор на изготовление и поставку ГТД-110 № 5 для реконструкции Рязанской ГРЭС ОАО «ОГК-6». В 2009 году изготовлен и отгружен заказчику ГТД-110 № 5. 20 мая 2010 года принят в эксплуатацию в составе ПГУ-420 Рязанской ГРЭС.
2008 ТГК-6
ТГК-6 и «Сатурн-Газовые турбины» заключили договор о сотрудничестве, который предусматривает изготовление и поставку шести газотурбинных установок ГТД-110 и комплектующих изделий к ним для строительства ТЭЦ в Кстовском районе Нижегородской области. Стоимость контракта около 3 млрд руб.
После приобретения ТГК-6 "КЭС-Холдингом" контракт был приостановлен на неопределенный срок, так как новый владелец отложил ввод тех мощностей, которые должны были обеспечиваться законтрактованным оборудованием.
2012 Отказы от использования ГТД-110
"Газпром энергохолдинг" отказывается от единственной отечественной газовой турбины высокой мощности производства НПО "Сатурн". Установленная на Рязанской ГРЭС турбина будет демонтирована и заменена импортной. "Интер РАО" также жалуется на частые поломки своих турбин и не планирует больше их закупать. Тем не менее Объединенная двигателестроительная корпорация, в которую входит "Сатурн", отказываться от проекта не намерена.
Глава "Газпром энергохолдинга" (ГЭХ) Денис Федоров резко раскритиковал турбину, назвав ее "не самым удачным техническим решением". "Их всего пять выпущено, четыре — у "Интер РАО" на Ивановских ПГУ, они тоже не очень хорошо работают,— пояснил Денис Федоров.— На турбине 110 МВт, которую мы установили на Рязанской ГРЭС, только за 2010 год было 58 остановов". На замену, уточнил топ-менеджер, "по техническим параметрам больше подходит General Electric".
В "Интер РАО" подтвердили, что ГТД-110 энергохолдинга часто выходят из строя. "В штатном режиме пока функционирует только новейшая, установленная в начале марта. Остальные обслуживаются по гарантии завода-изготовителя". В НПО "Сатурн" уточняют, что одна турбина работает штатно, другая только будет передана заказчику в апреле, остальные две находятся на техобслуживании.
Демонтировать турбины "Интер РАО" пока не собирается. "Но в новых проектах использовать эти турбины мы не планируем",— говорят в энергохолдинге.
Корень проблемы с ГТД-110 НПО "Сатурн" видит в молодости и инновационном характере проекта.
"Как и в случае с любым новым изделием, к тому же высокотехнологическим, выявляются дефекты, так называемые детские болезни,— поясняет директор по газотурбинным и энергетическим установкам НПО "Сатурн" Александр Иванов.— Мы работаем над их устранением". Так, объясняет он, чтобы не допускать внеплановых остановок, компания установила постоянный надзор шеф-инженера над турбиной, идет мониторинг, позволяющий консультировать в оперативном режиме. В ходе планового ТО проверяются наиболее критические узлы, и при необходимости детали производитель заменяет за свой счет, замена может идти прямо в условиях эксплуатации.
По словам Александра Иванова, на программу повышения эксплуатационной надежности ГТД-110 НПО "Сатурн" уже потратило 80 млн руб. собственных средств.
"ГТД-110 — единственная отечественная энергетическая турбина в этом диапазоне мощности, которая была разработана за последнее время,— говорит представитель Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК; владеет НПО "Сатурн") Анастасия Денисова.— Программа по строительству ПГУ большой мощности в России базируется именно на этой машине. Отказаться от ГТД-110 в пользу иностранных турбин — значит закрыть для России как для разработчика и производителя большую энергетику". Александр Иванов уверяет, что стоимость ГТД-110 примерно на 20% ниже, чем у зарубежных аналогов, а запчасти и сервис "в разы дешевле".
Но аналитики полагают, что российские разработки в области газотурбинного машиностроения неконкурентоспособны. "В том, что они не пользуются спросом и заказчик планирует замену, нет ничего удивительного,— говорит аналитик компании "Атон" Никита Мельников.— Это лишнее доказательство, что в этой области мы отстали лет на двадцать". По его мнению, единственный продукт, который более или менее востребован, производился по лицензии Siemens "Силовыми машинами" (будет производиться их СП).
ГТЭС "Молжаниновка"
ОАО "УК "Объединенная двигателестроительная корпорация"" (ОДК) ведет переговоры о вхождении в проект по строительству электростанции на севере Москвы стоимостью $800 млн. Речь идет о приобретении 20% ОДК ООО "Ресад", ведущего строительство ГТЭС "Молжаниновка" в непосредственной близости от аэропорта Шереметьево, а также организации рефинансирования проекта. Взамен двигателестроители рассчитывают получить заказ на поставку трех газотурбинных двигателей, тем самым вступая в прямую конкуренцию с французской Alstom, с которой у ООО "Ресад" уже есть контракт на поставку аналогичной турбины.
ОДК рассматривает данный проект в первую очередь как способ сбыта своей продукции. "Интерес для ОДК представляет поставка на строящийся объект газотурбинных двигателей ГТД-110, производством которых занимается НПО "Сатурн" (входит в ОДК)",— утверждает один из экспертов отрасли. По его данным, ОДК рассчитывает поставить на "Молжаниновку" три таких двигателя. Между тем у ООО "Ресад" уже есть контракт с Alstom на поставку газовой турбины серии GT13E2. Господин Вахонин признает, что проблема существует, но надеется на "цивилизованный выход из ситуации, если ОДК войдет в проект".
Не секрет, что продукция отечественного энергомашиностроения проигрывает западным аналогам. Попытка ее сбыта через вхождение производителя в капитал покупателя — этакое российское ноу-хау — существенно снижает риски для последнего. Нам же партнерство с ОДК интересно прежде всего с точки зрения уменьшения затрат
гендиректор "Ресада" Андрей Вахонин
2013
Проектом занялся консорциум ИЦ «Газотурбинные технологии»: 52,95% у «Интер РАО», 42,34% у входящего в «Роснано» Фонда инфраструктурных и образовательных программ, 4,5% у Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) «Ростеха», еще 0,21%— у НП ЦИЭТ. Общая стоимость проекта — 2,93 млрд руб., включая субсидию Минпромторга в 570 млн руб. Вклад «Интер РАО» оценивается примерно в 1,26 млрд руб., «Роснано» вложило около 1 млрд руб., «Ростех» — более 100 млн руб., НП ЦИЭТ — 5 млн руб.
2014 Крымский кризис
Объединенная двигателестроительная корпорация (входит в "Ростех") не успеет доработать газовую турбину ГТД-110 к моменту планового окончания строительства генерации в Крыму, где планируется использование турбин большой мощности. Как вчера сообщил заместитель гендиректора ОДК Сергей Михайлов, сейчас ОДК совместно с "Интер РАО" и "Роснано" занимается модернизацией ГТД-110. Планируется увеличить мощность турбины со 110 до 120 МВт и повысить ее КПД на 2-3%. По плану-графику, говорит господин Михайлов, опытно-промышленный образец модернизированной ГТД-110М должен быть создан во второй половине 2017 года, говорит он, потом он будет испытан на спецстенде и установлен на Ивановских ПГУ "Интер РАО". Топ-менеджер отметил, что поскольку завершение строительства ТЭЦ большой мощности в Крыму должно состояться в 2017 году, то использовать ГТД-110М здесь "не представляется возможным". "ОДК готова предложить для решения оперативных вопросов энергообеспечения потребителей Крыма газотурбинные электростанции с блоками по 25 МВт",— добавил он.
Как говорит глава отдела электротехнической промышленности и энергомашиностроения департамента металлургии, станкостроения и тяжмаша Минпромторга Олег Токарев, взаимоотношения машиностроителей и энергетиков в РФ разрушены в 1990-е годы.
"Отечественное машиностроение не могло обеспечить ни по количеству, ни по качеству спрос со стороны отрасли, и она обратилась к зарубежным производителям,— говорит он.— Последовало снижение заказов, невозможно было создавать новое оборудование, тиражировать его, наложился и недостаточный уровень господдержки. В результате в 2013 году объем заказов российским предприятиям сократился по сравнению с 1975 годом в 15 раз, по турбинам всех видов — втрое".
Но после санкций спрос на российское оборудование возник вновь.
— Если говорить о ГТД-110, которая разрабатывалась и производилась на НПО "Сатурн" и находится сейчас в опытной эксплуатации, мы подключили к этому вопросу абсолютно все институты, привлекли всю компетенцию в этой области. Я не буду сейчас брать на себя обязательства, говоря точные сроки, называя этот год или следующий. Но думаю, что в ближайшее время мы выйдем на стабильную работу этих газовых турбин для того, чтобы не было нареканий и мы бы могли дальше запускать серию, поставляя не только в опытную эксплуатацию, но и потребителям — не только в России, но и за рубежом. Я просто подтверждаю, что мы не сняли вопрос с повестки дня и из отраслевой стратегии, рассчитываем, что это будет только началом. 110 МВт — первая ступень, дальше можно двигаться в сторону 130 МВт и 150 МВт.
Глава Минпромторга Денис Мантуров
2017 Авария в ходе испытаний
Опытно-промышленный образец газовой турбины большой мощности ГТД-110М, который должен стать альтернативой продукции Siemens и GE, разрушился в ходе испытаний в декабре 2017 года. Причина — дефект роторной части (вращающаяся часть турбины, включающая лопатки, диски и вал), в частности поврежден диск одной из ступеней.
«Восстановление займет около года»,— утверждает другой источник. Ранее испытания планировали завершить к середине 2018 года. В ОДК считают, что поломка не является «фатальной»: «Неисправность может быть устранена, работы уже ведутся». В «Интер РАО» (третий участник проекта ГТД-110М) от комментариев отказались.
Другой собеседник говорит, что нужны еще инвестиции. «Скорее всего, вносить их будет "Роснано". Но если в проект войдут "Силовые машины", то "Роснано" может предложить им взять часть инвестиций на себя»,— говорит он, не уточнив объем вложений.
2018
Испытания первой российской газовой турбины большой мощности ГТД-110М остановлены из-за выхода ряда механизмов из строя. ОДК-Сатурн планирует возобновить испытания весной 2019 года.
«В ходе длительных испытаний, где проверялись ресурсные показатели ГТД-110М, ряд механизмов действительно вышел из строя. В результате испытания пришлось остановить до устранения проблем. Безусловно, это скажется на сроках завершения работ, но не является для проекта фатальным. Напомним, что это первый опыт создания турбин такого класса в РФ и сложности в ходе испытаний были вполне ожидаемы»,— заявили в «Ростехе».
2019
Успешно завершен основной этап испытаний ГТД-110М. 15 июля началась опытно-промышленная эксплуатация ГТД-110М на Ивановских ПГУ (ранее — Ивановская ГРЭС).
«Основной этап испытаний завершен, 15 июля началась ее опытно-промышленная эксплуатация, которая продлится до октября текущего года. В течение этого времени турбина будет работать в ячейке Ивановских ПГУ. Теперь мы можем приступать к серийному производству турбины», — сказал представитель «Роснано».
2020
Более 5700 эквивалентных часов опытно-промышленной эксплуатации ГТД-110М на Ивановских ПГУ. Подготовка к серийному производству.
«Интер РАО» и «Роснано» планируют продать «Ростеху» свои доли в консорциуме по производству ГТД-110М. «Интер РАО» оценивает стоимость своей доли в 4,5 млрд руб., «Роснано» — в 4 млрд руб. У «Интер РАО» есть собственный проект по локализации турбины с GE, а «Ростеху» теперь придется искать якорного заказчика, что ставит будущее ГТД-110М под вопрос, считают аналитики.
Как следует из материалов «Интер РАО», типовые решения дают отрицательный финансовый результат при оценке инвестиционной привлекательности строительства станций на базе ГТД-110М, а предоставляемые гарантии хуже аналогичных предложений на импортных ГТУ.
«Этот проект прошёл большой путь и на данный момент готов к серийному производству. Сейчас мы можем выпускать две турбины ГТД-110М ежегодно. Если будет запрос рынка, способны удвоить эту цифру. Мы уже начали обсуждать с генерирующими компаниями договоры на производство, первую турбину заказчики смогут получить в 2022 году.»
Первый замгендиректора корпорации «Ростех» Владимир Артяков
2021
«ОДК-Сатурн», входящее в госкорпорацию «Ростех» получило заем от Фонда развития промышленности (ФРП) в размере 2 млрд руб. на запуск первого в России отечественного серийного производства газовых турбин большой мощности ГТД-110М мощностью 90–130 МВт. ПАО «ОДК-Сатурн» получило заем под 1% годовых.
По информации госкорпорации «Ростех», для запуска серийного производства турбин большой мощности во время реализации первой очереди проекта будет проведено техническое перевооружение действующих механообрабатывающих корпусов. Предприятие «ОДК» будет работать по принципу полного цикла и самостоятельно изготавливать в том числе наукоемкие и технологически сложные элементы турбины, такие, как сопловые аппараты, рабочие лопатки горячей части и камеры сгорания. Модернизация даст возможность выпускать с 2023 года по две турбины ГТД-110М в год.
«КПД у ГТД-110М составляет 36%, американская имеет – 33-34%, немецкая – 36,5%. По весовым, габаритным показателям она почти в полтора-два раза меньше, что существенно удобнее для транспортировки и гораздо удобнее для модернизации существующих станций»
Генеральный директор корпорации Ростех Сергей Чемезов
2023 Первая серийная ГТД-110М
Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) Ростеха изготовила первую российскую серийную газовую турбину большой мощности ГТД-110М. Изначально ГТЭ-110М планировалось передать на строящуюся ТЭС Ударная в Крымском районе Краснодарского края в декабре 2022 г., а пуско-наладочные работы были намечены на осень 2023 года.
Продолжение следует...
В следующей части рассмотрим турбины Силовых Машин
Читайте также: