Ispitivanja prve ruske gasne turbine velikog kapaciteta obustavljena su zbog nesreće. To će odgoditi početak njegove proizvodnje i zahtijevati nova ulaganja - Power Machines bi se mogao priključiti projektu kao investitor
Gasnoturbinsko postrojenje GTD-110M (Foto: Savez mašinskih graditelja Rusije)
Ispitivanja prve ruske gasne turbine velikog kapaciteta GTD-110M (do 120 MW) obustavljena su zbog otkazanih mehanizama, javila je agencija TASS. To su RBC-u potvrdili predstavnici inženjerskog centra "Gas Turbine Technologies", koji je izvršio ispitivanja, i dva njegova akcionara - "Rosnano" i Ujedinjena motorna korporacija (UEC) "Rostec".
“Tokom probnog testiranja gasnoturbinske jedinice GTD-110M dogodila se nesreća, usljed čega je turbina zapravo oštećena”, rekao je za RBC predstavnik Istraživačkog centra za tehnologije plinskih turbina. Svrha testova je bila da se identifikuju nedostaci u dizajnu kako bi se izbegli ozbiljni incidenti tokom komercijalnog rada u elektroenergetskoj mreži, dodao je on. Predstavnik UEC-a je pojasnio da je niz mehanizama zakazao u decembru 2017. godine, pa su testovi morali biti zaustavljeni dok se problemi ne otklone.
Razvoj vlastite turbine velike snage u Rusiji se provodi već duže vrijeme, ali bez većeg uspjeha, a podružnica UEC UEC-Saturn je 2013. godine potpisala investicijski ugovor sa Rusnanom i Inter RAO za stvaranje turbine nove generacije - GTD-110M, koji je razvio Istraživački centar Gas Turbine Technologies. Inter RAO je dobio 52,95% u ovom projektu, Fond za infrastrukturu i obrazovne programe Rosnano - 42,34%, UEC-Saturn - 4,5%, preostalih 0,21% od neprofitnog partnerstva CIET. Rosnano" je trebalo da finansira projekat i doprinese 2,5 milijardi rubalja u odobreni kapital“, napisao je Interfax 2013., pozivajući se na izvor blizak jednoj od strana. Korporacija je učestvovala u finansiranju projekta, potvrđuje njen predstavnik. Prema SPARK-u, odobreni kapital inženjerskog centra je 2,43 milijarde rubalja. U 2016. godini, Gas Turbine Technologies je takođe dobio subvenciju od Ministarstva industrije i trgovine u iznosu od 328 miliona rubalja. za djelimičnu kompenzaciju troškova istraživanja i razvoja u prioritetnim oblastima, proizilazi iz podataka sistema.
Sankcionisane turbine
Rusiji je prijeko potrebna domaća plinska turbina velikog kapaciteta. Prošle godine, zbog nedostatka vlastitih tehnologija, Rostecova podružnica Technopromexport, uprkos sankcijama, bila je prinuđena da isporučuje turbine njemačkog Siemensa za nove elektrane na Krimu, što je dovelo do međunarodnog skandala. Siemens je najavio obustavu rada sa ruskim državnim kompanijama, a Technopromexport, kao i njegov čelnik Sergej Topor-Gilka i dvojica zvaničnika Ministarstva energetike - Andrej Čerezov i Evgenij Grabčak - potpali su pod evropske i američke sankcije.
Planirano je da testovi budu završeni 2017. godine, ali je tada taj period odgođen za šest mjeseci - do sredine 2018. godine planirano je i puštanje opreme u masovnu proizvodnju za ovu godinu, podsjeća se
Analitičari predviđaju početak ere gasa. Niko ne sumnja u visoku efikasnost postrojenja sa kombinovanim ciklusom. Sve češće govore o potrebi za distribuiranom proizvodnjom, i to ne na bazi dizel goriva, već na čistijim izvorima. Čini se da postoje svi uslovi za brzi razvoj tržišta zemaljskih gasnih turbina.
gledajući unazad
Istorijski gledano, u našoj zemlji proizvodnja parnih turbina se razvijala aktivnije od plinskih turbina. U vodećim poduzećima koja proizvode turbine za elektroenergetsku industriju - Tvornica Nevsky (Sankt Peterburg) i Uralska turbina (UTZ, Jekaterinburg), prve plinske turbine proizvedene su tek 1950-ih. U Sovjetskom Savezu ulozi su stavljeni na ugalj, naftu i druge izvore toplote.
Plinske turbine su razvijene prvenstveno za konstrukciju aviona. Nije iznenađujuće da kompetencije u razvoju industrijskih gasnih turbina (uključujući i energetske) ponekad sežu do kreatora avionskih motora. Dakle, 1990-ih. Na bazi NPP "Mašproekt" (Ukrajina) počeo je razvoj energetskih gasnih turbina na bazi motora NPO "Saturn" za avione. Danas proizvodnju zemaljske elektroenergetske opreme na bazi motora NPO Saturn vrši Saturn - Gas Turbines OJSC (Rybinsk, Yaroslavl Region, dio United Engine Corporation OJSC).
Slična priča dogodila se i u OJSC Perm Motor Plant, koji je ovladao proizvodnjom gasnoturbinskih elektrana na osnovu razvoja OJSC Aviadvigatel (Perm).
Vjerovatno je sve to predodredilo sadašnje stanje stvari. I to je takvo da danas nema govora o bumu na tržištu plinskih turbina - to prepoznaju i proizvođači i prodavači, kao i kupci. Naprotiv, stabilizuje se.
.jpg)
Tržište opreme za pumpanje gasa i gasnoturbinske opreme za proizvodnju energije u rasponu jediničnog kapaciteta 2.5-
25 MW za 2010-12 (Izvor: časopis Lift Force)
Saradnja je u trendu
Broj preduzeća koja proizvode gasne turbine u našoj zemlji je veoma ograničen, ne više od deset. Još je manje preduzeća koja proizvode zemaljsku opremu zasnovanu na gasnim turbinama. Među njima su već pomenuti CJSC Nevsky Plant (deo CJSC REP Holding), OJSC Saturn - Gas Turbine i OJSC Perm Motor Plant. Istovremeno, generalno, nominalna proizvedena snaga serijskih proizvoda ovih preduzeća ne prelazi 25 MW. Postoji nekoliko mašina koje su puštene u rad sa jediničnim kapacitetom od 110 MW na osnovu razvoja NPO Saturn, ali danas se dizajn toplog dela ovih industrijskih turbina nastavlja fino podešavati.
Iz tog razloga, turbine velikog kapaciteta za stvaranje velikih proizvodnih pogona isporučuju uglavnom strane kompanije. Ruska preduzeća sa sličnim kompetencijama nastoje da uđu u saradnju sa svetskim liderima, a to su General Electric, Alstom, Siemens i Solar Turbines (podružnica Caterpillar Inc).
Na primer, OJSC Power Machines (Sankt Peterburg), koji je ranije proizvodio sopstvene gasne turbine, sada razvija ovu oblast samo u saradnji sa Siemens-om. 2011. godine osnovano je zajedničko ulaganje, OOO Siemens Gas Turbine Technologies. Zadaci zajedničkog preduzeća nisu samo proizvodnja, već i razvoj novih proizvoda.
CJSC UTZ je također obustavio proizvodnju plinskih turbina razvijenih prije nekoliko decenija. Prema rečima Mihaila Lifšica, predsednika Upravnog odbora UTZ-a, kompanija danas posluje u visoko konkurentnom okruženju. Shodno tome, niz primenjenih rešenja je transfer tehnologija iz inostranstva. U 2014. godini ovdje je planirana lokalizacija proizvodnje komponenti za vrući put velikih plinskih turbina - ovo je jedno od ključnih područja razvoja fabrike.
OAO Saturn - Gas Turbines nudi na tržištu paket (kompletnu jedinicu) baziran na turbinama proizvođača Solar Turbines, GE i Rolls-Royce. REP Holding sarađuje sa GE Oil & Gas (Nuovo Pignone S.p.A.).
.jpg)
U proizvodnim pogonima Nevsky Zavod CJSC (fotografija REP Holding CJSC)
Snažne turbine: nepredvidiva potražnja
Istovremeno, nisu svi svjetski lideri zainteresirani za organiziranje proizvodnje plinskih turbina velikog kapaciteta u Rusiji, a jedan od razloga za to je nestabilna potražnja za proizvodima. Na primjer, Alstom, koji ima zajednička ulaganja u Rusiji i svijetu u nizu oblasti, do sada se suzdržavao od stvaranja proizvodnje plinskih turbina u našoj zemlji. Tako da su veliki projekti snabdijevanja koje realizuje kompanija obezbeđeni uvozom.
“Tokom proteklih nekoliko godina, rast potražnje za plinskim turbinama u Rusiji određen je mehanizmima CSA [Sporazumi o isporuci električne energije - Napomena. ur.], - objašnjava Andrej Lavrinenko, potpredsjednik Alstom Powera u Rusiji, zemljama ZND i Gruziji. — Sada je sva glavna oprema ugovorena u okviru CSA, potražnja je u skladu s tim smanjena, a svi učesnici na energetskom tržištu žive u eri očekivanja promjena. Nepostojanje novog mehanizma poticaja i odobrenog tržišnog modela značajno otežava dugoročno, srednjoročno i operativno planiranje realizacije određenih projekata.
Treba napomenuti da potražnja za gasnim turbinama zavisi i od nivoa potrošnje energije. Potrošnja energije u Rusiji stalno raste od 2010. Ali, prema mišljenju stručnjaka, nakon nekoliko godina rasta potražnje za električnom energijom u Rusiji može doći do stagnacije, povećanja potražnje u 2013-2014. biće oko 1% godišnje ili čak i manje.
„Najveći izazov za proizvođače turbina je predviđanje tržišne potražnje u nestabilnom okruženju“, priznaje Pierpaolo Mazza, generalni direktor GE-ovog poslovanja za distribuciju električne energije u Rusiji i CIS-u.
Prema riječima Dmitrija Solovjova, zamjenika glavnog projektanta JSC Saturn - Gas Turbines, slični razlozi sprečavaju ruske kompanije da ovladaju proizvodnjom gasnih turbina velikog kapaciteta.
„Proizvodnja moćnih gasnih turbinskih agregata (GTP) zahteva specijalnu opremu, mašine velikih prečnika, agregate za vakuumsko zavarivanje sa komorama reda veličine 5 puta 5 m“, kaže on. - Da biste stvorili takvu proizvodnju, morate biti sigurni u prodajno tržište. A za to bi zemlja trebala imati dugoročni program razvoja energetskog sektora, možda tada preduzeća počnu ulagati u modernizaciju baze.”
.jpg)
Ispitivanje gasne turbine GT 24/ GT 26 (fotografija Alstom)
Srednji - u prednosti
Međutim, nedostatak predvidljivih izgleda ne treba tumačiti kao nedostatak potražnje. Potražnja svakako postoji, pa i za turbinama snage veće od 150 MW, a dokaz tome su projekti koji se uz njihovu upotrebu realizuju po narudžbini velikih proizvodnih kompanija - Fortum, IES Holding itd. Međutim, prema Andreju Lavrinenko, u vezi sa završetkom CSA programa očekuje se povećanje interesa za agregate manjeg kapaciteta, koji zahtijevaju manje kapitalne troškove, ali istovremeno odlučujuće pitanje povećanja energetske efikasnosti i povrata.
„Sada je potražnja prvenstveno za malim gasnim turbinama, koje su sve češće u rastućem sektoru distribuirane proizvodnje energije“, takođe napominje Pierpaolo Mazza. “Ovo tržište će imati koristi od svestranih, ekonomičnih i pouzdanih instalacija kao što su plinske turbine na avionski pogon.”
Plinske turbine snage 4, 8, 16, 25 MW segment su u kojem uglavnom posluju ruski proizvođači, koji su već osjetili tržišni trend. Tako u REP Holdingu napominju da su trenutno najtraženiji agregati snage 16-25 MW, kao i nešto manje - 4-12 MW, koji mogu raditi i na novim gradilištima i na rekonstruisanim stanicama. Nije iznenađujuće da kompanija sada radi na novoj jedinici od 16 MW u saradnji sa GE.
Dmitrij Solovjov takođe povezuje rast prodajnog tržišta sa razvojem regionalnog energetskog sektora i puštanjem u rad proizvodnih objekata srednjeg kapaciteta. Na primjer, sada, u okviru pilot projekta Programa poboljšanja energetske efikasnosti regiona Ruske Federacije, Saturn - Gas Turbines završava izgradnju i pušta u rad CCGT-CHPP-52 u gradu Tutaev, Jaroslavska oblast , gdje će biti ugrađena četiri gasnoturbinska bloka od po 8 MW. S obzirom na situaciju na tržištu, glavni proizvod na kojem kompanija danas radi su agregati snage 10-25 MW.
Istovremeno, razvoj malih distribuiranih proizvodnih objekata zasnovanih na gasnim turbinama u vlasništvu industrijskih preduzeća je još manje obećavajući. „Pretpostavimo da preduzeće tokom dana koristi energiju gasne turbine za svoje potrebe, ali kamo bi je trebalo usmeriti noću? D. Solovjov postavlja pitanje. - Ispada da je potrebno trgovati na tržištu električne energije, a to nije tako jednostavno, potrebni su dogovori sa energetskim sistemom. Ako preduzeće ne koristi svoje proizvodno postrojenje punim kapacitetom, onda trpi njegova isplativost.”
Mala, ali korisna
Kao što je poznato, tempo razvoja distribuirane proizvodnje (posebno uz korištenje plinskih turbinskih elektrana) u Rusiji je još uvijek znatno niži nego u razvijenim zemljama, gdje su kogeneracijske jedinice niskog kapaciteta uobičajene. Kod nas će se situacija promijeniti, samo je pitanje kada.
.JPG)
Proizvodnja gasnih turbina (fotografija OAO Saturn - Gas Turbines)
„S porastom cena energije, preduzeća koja imaju sopstvene gasne kotlove sve više postavljaju sebi pitanje povećanja energetske efikasnosti“, kaže Aleksandar Sidorov, tehnički direktor Turboenergy and Service LLC (Perm). “U te svrhe, kada je proizvodnja topline najvažniji zadatak, a proizvodnja električne energije faktor povećanja energetske efikasnosti, koriste se plinske turbine malog kapaciteta.”
Ipak, A. Sidorov priznaje da je glavna poteškoća za kompanije koje isporučuju turbine malog kapaciteta nedovoljna solventnost potencijalnih kupaca. Ipak, unatoč niskoj cijeni energije koju proizvode plinske turbine, početni trošak opreme, koji je određen troškovima materijala, složenošću tehnologije proizvodnje i montaže, prilično je visok.
Osim toga, mikroturbine moraju konkurirati elektranama na plin, a prednost nije uvijek na strani prvih, iako mikroturbinski sistemi imaju svoje prednosti - manje pokretnih dijelova i veća proizvedena snaga po jedinici površine. Osim toga, glavni dio oslobođene toplinske energije se ne distribuira, već koncentriše na jednom mjestu, što stvara mogućnost za njeno daljnje korištenje.
U službi naftne industrije
Nemoguće je ne spomenuti još jedan, tradicionalni segment tržišta gasnih turbina – proizvodna postrojenja na naftnim i gasnim poljima i magistralnim gasovodima. Razlozi popularnosti gasnih turbina su ovde očigledni - gorivo je, kako kažu, "na dohvat ruke". Plinske turbinske elektrane omogućavaju efikasno korištenje pratećeg naftnog plina, rješavajući ne samo problem snabdijevanja energijom, već i racionalno korištenje resursa ugljovodonika.
Prema zapažanjima stručnjaka iz OAO Saturn - Gas Turbines, u periodu prije krize 2006-2008. došlo je do porasta potražnje iz naftne industrije. Štaviše, uvedene su turbine za preradu pratećeg naftnog gasa i proizvodnju električne energije ne samo za potrebe polja, već i za stanovništvo. Kompanija je dobila veliki broj takvih narudžbi od OAO TNK-BP. Danas je potražnja na stabilnom nivou. Naravno, proizvođači poboljšavaju turbine za ovo tržište.
„Po našem mišljenju, u preduzećima koja se bave proizvodnjom nafte na poljima sa niskim (odsutnim) faktorom gasa, trebalo bi da budu tražene novorazvijene turbine snage 1,8 MW, koje rade na sirovu naftu i složena goriva“, Aleksandar Sidorov dijeli svoje mišljenje. “Još jedan dodatni pravac razvoja je korištenje radijalnih turbina kao instalacija koje rade na plinu s visokim sadržajem sumporovodika (do 5%), što omogućava da se bez projektiranja i izgradnje dodatnih jedinica za obradu plina može proći.”
Treba napomenuti da se strukturno radijalne turbine razlikuju od uobičajenih aksijalnih po organizaciji kretanja zraka i toplinskih tokova. Radijalni su dizajnirani prvenstveno za napajanje malih potrošača. Stručnjaci REP Holdinga napominju da radijalne turbine imaju prednosti u pogledu efikasnosti pri niskim brzinama protoka radnog fluida, ali im je teško osigurati rad na visokim temperaturama. U skladu s tim, nalaze široku primjenu u postrojenjima za niskotemperaturno korištenje i u keramičkim mikroturbinama. Za druga područja, još uvijek su prikladne (i koriste se) samo aksijalne turbine.
.jpg)
GTES-12, Rybinsk (fotografija JSC Saturn - Gas Turbines)
Budite još bolji
Očigledno, savremeni trendovi u poboljšanju gasnih turbina nisu ograničeni samo na inovacije za naftnu industriju. Uzmimo još nekoliko primjera.
Prije svega, svi proizvođači teže povećanju efikasnosti. Ruske kompanije napominju da im je prilikom razvoja novih proizvoda važno da nadmaše proizvode stranih konkurenata upravo po ovom pokazatelju, a ne samo (i ne toliko) po snazi. Međutim, ako je ovdje riječ o koeficijentu od 34%, onda zapadne kolege već ciljaju na efikasnost od 38%. Alstom GT13E2 turbina, nadograđena 2012. godine, postigla je ovaj nivo efikasnosti u jednostavnom ciklusu uz poboljšanje performansi u cijelom rasponu opterećenja.
Drugi pravac je smanjenje broja čvorova u turbini kako bi se povećala pouzdanost, smanjilo održavanje i smanjilo vrijeme zastoja tokom dijagnostike stanja. Teško je reći hoće li takvi koraci u poboljšanju dizajna pomoći da se radikalno krene naprijed u rješavanju problema visokih troškova održavanja, na koje su se ruske kompanije koje su kupovale uvezene turbine počele žaliti prije nekoliko godina. Ali nadajmo se.
Kreatori turbina takođe nastoje da ih učine nepretencioznim prema karakteristikama gasa koji se koriste u instalacijama i da obezbede mogućnost rada na tečno gorivo. Na Zapadu takođe postoji zabrinutost da, bez obzira na sastav upotrebljenog gasa, turbina ima dobre ekološke performanse.
.JPG)
GTES-12 Penyagino, Moskva (fotografija JSC Saturn - Gas Turbines)
Za energiju budućnosti
I, konačno, još jedno važno područje poboljšanja povezano je sa brzim razvojem proizvodnje na bazi obnovljivih izvora energije u svijetu i perspektivama za uvođenje „pametnih mreža“.
U početku su gasne turbine kreirane kao oprema koja obezbeđuje konstantnu izlaznu snagu, ali uvođenje OIE u elektroenergetski sistem automatski zahteva fleksibilnost drugih proizvodnih objekata. Ova fleksibilnost omogućava da se obezbedi stabilan nivo snage u mreži kada nema dovoljno obnovljive energije, na primer, u mirnim ili oblačnim danima.
Shodno tome, turbina za pametnu mrežu mora se lako prilagoditi promjenama u mreži i biti dizajnirana za redovna paljenja i zaustavljanja bez gubitka resursa, što nije bilo moguće u slučaju tradicionalnih plinskih turbina. Određeni napredak u ovom pravcu je već postignut. Na primjer, GE kaže da se nova plinska turbina FlexEfficiency može smanjiti sa 750 MW na 100 MW, a zatim povećati za 13 minuta, i da će biti efikasna do 71% kada se koristi sa solarnom energijom.
Međutim, u doglednoj budućnosti, najčešći način korištenja plinskih turbina i dalje će biti njihova uobičajena kombinacija s parnim turbinama u postrojenjima s kombiniranim ciklusom. A našoj zemlji predstoji još dug put prije nego što se može reći da je tržište dovoljno zasićeno ovakvim kogeneracijskim postrojenjima.
Kira Patrakova
Na prvoj fotografiji: 3D model gasne turbine GT13E2 (Alstom)
(OD) Medijski portal zajednice goriva i energetike www.site
Pretplatite se na sadržaj
Zabranjeno je kopiranje bez pismene dozvole urednika
U našoj zemlji nema više od deset preduzeća koja proizvode gasne turbine. Još je manje proizvođača zemaljske opreme na bazi plinskih turbina. Među njima su ZAO Nevsky Zavod, OAO Saturn - Gas Turbine i OAO Perm Motor Plant (dio UEC Korporacije Rostec).
U Rusiji su stvoreni svi uslovi za brzi razvoj tržišta gasnih turbina za primjenu na kopnu, smatraju analitičari EnergyLand.info. Potreba za distribuiranom proizvodnjom, zasnovanom ne na dizel gorivu, već na čistijim izvorima, postaje sve hitnija. Gotovo da nema sumnje u efikasnost postrojenja sa kombinovanim ciklusom.
Međutim, u našoj zemlji nema više od deset preduzeća koja proizvode gasne turbine. Još je manje proizvođača zemaljske opreme na bazi plinskih turbina.
U Sovjetskom Savezu ulozi su stavljeni na ugalj, naftu i druge izvore toplote. Stoga su prve plinske turbine proizvedene tek 1950-ih godina. I to prije svega u vezi sa avijacijom.
Devedesetih godina prošlog stoljeća počeo je razvoj energetskih plinskih turbina na bazi motora koje je NPO Saturn stvorio za avione.
Danas proizvodnju zemaljske elektroenergetske opreme na bazi motora NPO Saturn vrši Saturn - Gas Turbines OJSC. Permski motorni pogon ovladao je proizvodnjom gasnoturbinskih elektrana na osnovu razvoja Aviadvigatela JSC.
Istovremeno, nominalni kapacitet serijske proizvodnje ovih preduzeća u prosjeku ne prelazi 25 MW. Postoji nekoliko mašina sa jediničnim kapacitetom od 110 MW zasnovanih na razvoju NPO Saturn, ali danas nastavljaju da se usavršavaju.
Turbine velike snage isporučuju uglavnom strane kompanije. Ruska preduzeća nastoje da uđu u saradnju sa svetskim liderima.
Međutim, nisu svi svjetski lideri zainteresirani za organizaciju proizvodnje plinskih turbina u Rusiji. Jedan od razloga je nestabilna potražnja za proizvodima. A to, zauzvrat, u velikoj mjeri ovisi o nivou potrošnje energije. Od 2010. godine potrošnja energije u Rusiji stalno raste. Ali uskoro, prema mišljenju stručnjaka, može doći do stagnacije. A povećanje potražnje u 2013-2014 će biti samo oko 1% godišnje ili čak i manje.
Prema riječima Dmitrija Solovjova, zamjenika glavnog projektanta JSC Saturn - Gas Turbines, slični razlozi sprečavaju ruske kompanije da ovladaju proizvodnjom gasnih turbina velikog kapaciteta. „Proizvodnja moćnih gasnih turbinskih agregata (GTP) zahteva specijalnu opremu, mašine velikog prečnika, jedinice za vakuumsko zavarivanje sa komorama reda veličine 5 puta 5 m“, kaže on. - Da biste stvorili takvu proizvodnju, morate biti sigurni u prodajno tržište. A za to bi zemlja trebala imati dugoročni program razvoja energetskog sektora, možda tada preduzeća počnu ulagati u modernizaciju baze.”
Međutim, odsustvo predvidljivih izgleda ne znači da potražnje uopšte nema. Potražnja definitivno postoji. Kako za turbine snage veće od 150 MW, tako i za male plinske turbine koje zahtijevaju manje kapitalne troškove, ali su prilično sposobne povećati energetsku efikasnost i povrat.
Rast prodajnog tržišta može biti posljedica razvoja regionalnog energetskog sektora i puštanja u rad proizvodnih objekata srednjeg kapaciteta. A plinske turbine snage 4, 8, 16, 25 MW su segment u kojem uglavnom rade ruski proizvođači, koji su već osjetili tržišni trend.
U razvijenim zemljama su kogeneracijska postrojenja niskog kapaciteta uobičajena. U Rusiji je njihov broj i dalje znatno manji. Glavna poteškoća za kompanije koje isporučuju turbine malog kapaciteta je nedovoljna solventnost potencijalnih kupaca.
Drugi tradicionalni segment tržišta gasnih turbina su proizvodna postrojenja na naftnim i gasnim poljima i magistralnim gasovodima. Plinske turbinske elektrane omogućavaju efikasno korištenje pratećeg naftnog plina, rješavajući ne samo problem snabdijevanja energijom, već i racionalno korištenje resursa ugljovodonika.
Prema zapažanjima stručnjaka AD „Saturn – gasne turbine“, u pretkriznim godinama 2006-2008 došlo je do porasta interesovanja naftaša za domaće gasne turbine. Danas je ova potražnja na stabilnom nivou.
Savremeni trendovi u unapređenju gasnih turbina u velikoj su meri povezani sa inovacijama za naftnu industriju. Ali ne samo. Izazovi sa kojima se suočavaju proizvođači:
- povećanje efikasnosti,
- smanjenje broja čvorova u turbini,
- povećanje pouzdanosti,
- smanjenje obima održavanja,
- smanjenje zastoja prilikom dijagnostike tehničkog stanja.
Gore navedeno može riješiti problem visoke cijene servisnog održavanja.
Osim toga, kreatori turbina nastoje ih učiniti nepretencioznim prema korištenom plinu i sposobnosti rada na tekuće gorivo.
A na Zapadu su takođe zabrinuti da bi, bez obzira na sastav gasa, turbina imala dobre ekološke performanse.
Veoma važan – obećavajući – pravac za unapređenje gasnih turbina povezan je sa obnovljivim izvorima energije (OIE) i perspektivama za uvođenje „pametnih mreža“. U početku su plinske turbine stvorene kao oprema koja osigurava konstantnu izlaznu snagu. Međutim, uvođenje OIE u energetski sistem automatski zahtijeva fleksibilnost drugih proizvodnih objekata. Ova fleksibilnost omogućava da se obezbedi stabilan nivo snage u mreži kada nema dovoljno obnovljive energije, na primer, u mirnim ili oblačnim danima.
U skladu s tim, turbina pametne mreže trebala bi se lako prilagoditi promjenama u mreži i biti dizajnirana za redovna pokretanja i zaustavljanja bez gubitka resursa. To nije moguće sa konvencionalnim plinskim turbinama.
U inostranstvu su već postignuti određeni uspjesi u tom pravcu. Na primjer, nova plinska turbina FlexEfficiency sposobna je smanjiti snagu sa 750 MW na 100 MW, a zatim postići početne performanse za 13 minuta, a kada se koristi sa solarnim elektranama imat će efikasnost do 71%.
Međutim, u doglednoj budućnosti, najčešći način korištenja plinskih turbina i dalje će biti njihova uobičajena kombinacija s parnim turbinama u postrojenjima s kombiniranim ciklusom. U našoj zemlji tržište ovakvih kogeneracijskih postrojenja nikako nije kompletno i čeka zasićenje.
United Engine Corporation (UEC)- kompanija koja uključuje više od 85% imovine ruske opreme za gasne turbine. Integrisana struktura koja proizvodi motore za vojnu i civilnu avijaciju, svemirske programe, instalacije različitih kapaciteta za proizvodnju električne i toplotne energije, gasne kompresore i brodske gasnoturbinske jedinice. Ukupno u UEC-u radi više od 70 hiljada ljudi. Kompaniju vodi Vladislav Evgenievič Masalov.
Teška međunarodna situacija prisiljava Rusiju da ubrza programe zamjene uvoza, posebno u strateškim sektorima. Konkretno, kako bi se prevazišla zavisnost od uvoza u energetskom sektoru, Ministarstvo energetike i Ministarstvo industrije i trgovine Ruske Federacije razvijaju mjere za podršku domaćoj turbinskoj izgradnji. Da li su ruski proizvođači, uključujući i jedino specijalizovano postrojenje u Uralskom federalnom okrugu, spremni da zadovolje rastuću potražnju za novim turbinama, saznaje dopisnik RG.
U novoj CHPP "Akademicheskaya" u Jekaterinburgu, turbina proizvođača UTZ radi kao dio CCGT-a. Foto: Tatyana Andreeva / RG
Pavel Zavalny, predsjednik Odbora za energetiku Državne dume, ističe dva glavna problema energetske industrije - njenu tehnološku zaostalost i visok postotak amortizacije postojeće glavne opreme.
Prema podacima Ministarstva energetike Ruske Federacije, preko 60 posto energetske opreme u Rusiji, posebno turbina, iscrpilo je svoj parkovni resurs. U Uralskom federalnom okrugu, u regiji Sverdlovsk, ima ih više od 70 posto, međutim, nakon puštanja u rad novih kapaciteta, taj postotak je neznatno smanjen, ali još uvijek ima dosta stare opreme i treba je zamijeniti . Uostalom, energija nije samo jedna od osnovnih industrija, odgovornost je ovdje prevelika: zamislite što će se dogoditi ako zimi ugasite svjetlo i grijanje - kaže Jurij Brodov, šef Odjela za turbine i motore Urala Energetski institut, UrFU, doktor tehničkih nauka.
Prema Zavalnom, koeficijent iskorišćenja goriva u ruskim termoelektranama je nešto iznad 50 odsto, dok je udeo gasnih postrojenja sa kombinovanim ciklusom (CCGT) koji se smatraju najefikasnijim manji od 15 odsto. Treba napomenuti da su CCGT-ovi u Rusiji pušteni u rad u posljednjoj deceniji - isključivo na bazi uvozne opreme. O kakvoj se zamci radi pokazala je situacija sa arbitražnom tužbom Simensa o navodnoj ilegalnoj isporuci njihove opreme na Krim. Ali malo je vjerovatno da će biti moguće brzo riješiti problem zamjene uvoza.
Činjenica je da ako su domaće parne turbine bile prilično konkurentne još od vremena SSSR-a, onda je situacija s plinskim turbinama mnogo gora.
Kada je Turbomotorna tvornica (TMZ) kasnih 1970-ih i ranih 1980-ih dobila zadatak da stvori plinsku turbinu snage 25 megavata, trebalo je 10 godina (napravljena su tri uzorka koja su zahtijevala daljnje usavršavanje). Posljednja turbina je stavljena iz pogona u decembru 2012. Godine 1991. u Ukrajini je započeo razvoj energetske gasne turbine, 2001. godine RAO "UES Rusije" doneo je donekle preranu odluku da organizuje serijsku proizvodnju turbine na lokaciji kompanije Saturn. Ali još je daleko od stvaranja konkurentne mašine, - kaže Valery Neuimin, dr.
Inženjeri su u stanju reproducirati prethodno razvijene proizvode, nema govora o stvaranju fundamentalno novog
Ne radi se samo o Uralskoj turbinskoj fabrici (UTZ je ovlaštenik TMZ-a. - Uredba), već i o drugim ruskim proizvođačima. Prije nekog vremena, na državnom nivou, odlučeno je da se plinske turbine kupe u inostranstvu, uglavnom u Njemačkoj. Tada su fabrike obustavile razvoj novih gasnih turbina, prešle najvećim delom na proizvodnju rezervnih delova za njih - kaže Jurij Brodov. - Ali sada je zemlja postavila zadatak da oživi domaću izgradnju gasnih turbina, jer je nemoguće zavisiti od zapadnih dobavljača u tako odgovornoj industriji.
Isti UTZ je posljednjih godina aktivno uključen u izgradnju blokova kombiniranog ciklusa - za njih isporučuje parne turbine. Ali zajedno s njima ugrađene su plinske turbine strane proizvodnje - Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi.
Danas u Rusiji radi dvije i po stotine uvoznih plinskih turbina - prema podacima Ministarstva energetike, one čine 63 posto ukupnog broja. Za modernizaciju industrije potrebno je oko 300 novih mašina, a do 2035. - duplo više. Stoga je postavljen zadatak stvoriti dostojan domaći razvoj i pokrenuti proizvodnju. Prije svega, problem je u plinskim turbinskim postrojenjima velikog kapaciteta - one jednostavno ne postoje, a pokušaji njihovog stvaranja još nisu bili uspješni. Tako su pre neki dan mediji objavili da je tokom testiranja u decembru 2017. pao posljednji uzorak GTE-110 (GTE-110M - zajednički razvoj Rosnana, Rosteca i InterRAO).
Država polaže velike nade u Lenjingradsku metalsku tvornicu (Energetske mašine), najvećeg proizvođača parnih i hidrauličnih turbina, koja takođe ima zajedničko preduzeće sa Siemensom za proizvodnju gasnih turbina. Međutim, kako primjećuje Valery Neuimin, ako je u početku naša strana u ovom zajedničkom poduhvatu imala 60 posto udjela, a Nijemci 40, danas je omjer suprotan - 35 i 65.
Njemačka kompanija nije zainteresirana za razvoj konkurentne opreme od strane Rusije - o tome svjedoče godine zajedničkog rada - Neuimin izražava sumnju u efikasnost takvog partnerstva.
Prema njegovom mišljenju, da bi stvorila sopstvenu proizvodnju gasnih turbina, država mora da podrži najmanje dva preduzeća u Ruskoj Federaciji kako bi se međusobno takmičili. I ne biste trebali odmah razvijati mašinu velike snage - bolje je prvo sjetiti malu turbinu, recimo, kapaciteta 65 megavata, razraditi tehnologiju, kako kažu, napuniti ruku i onda nastaviti dalje na ozbiljniji model. U suprotnom, novac će biti bačen u vjetar: "to je kao da nepoznatoj kompaniji date instrukcije da razvije svemirski brod, jer plinska turbina nikako nije jednostavna stvar", navodi stručnjak.
Što se tiče proizvodnje drugih tipova turbina u Rusiji, ni ovdje ne ide sve glatko. Kapaciteti su na prvi pogled prilično veliki: danas je samo UTZ, kako je rečeno RG u preduzeću, sposoban da proizvodi elektroenergetsku opremu ukupnog kapaciteta do 2,5 gigavata godišnje. Međutim, vrlo je uslovno mašine koje proizvode ruske fabrike nazvati novim: na primjer, turbina T-295, dizajnirana da zamijeni T-250 dizajniran 1967. godine, ne razlikuje se radikalno od svog prethodnika, iako su brojne inovacije imale uveden u njega.
Danas se proizvođači turbina uglavnom bave "dugmadima za odijelo", smatra Valery Neuimin. - Zapravo, sada su u fabrikama ostali ljudi koji još mogu da reprodukuju ranije razvijene proizvode, ali nema govora o stvaranju fundamentalno nove tehnike. To je prirodni rezultat perestrojke i poletnih 90-ih, kada su industrijalci morali razmišljati o jednostavnom preživljavanju. Iskreno, napominjemo: sovjetske parne turbine bile su izuzetno pouzdane, višestruka granica sigurnosti omogućila je elektranama da rade nekoliko desetljeća bez zamjene opreme i bez ozbiljnih nesreća. Prema riječima Valerija Neuimina, moderne parne turbine za termoelektrane dostigle su granicu svoje učinkovitosti, a uvođenje bilo kakvih inovacija u postojeće dizajne neće radikalno poboljšati ovaj pokazatelj. A Rusija za sada ne može računati na brzi iskorak u izgradnji gasnih turbina.