А.А. Троицкий – ООО «Турбомашины»

Мероприятие проходило в непростое для экономики страны время, и это сказалось на количестве посетителей. Тем не менее, представительность зарубежных компаний была не ниже прошлого года – иностранные участники подчеркивали заинтересованность в российском рынке. Большинство из них заявили о своем участии в выставке и в следующем году. В 2015 г. она пройдет под новым именем – Power-Gen Russia, включая наследие всемирно известных мероприятий Power-Gen Europe и Power-Gen International и сохраняя масштаб и традиции Russia Power.
Выставки и конференции Russia Power и HydroVisionRussia традиционно прошли в московском Экспоцентре на Красной Пресне. Их посетили более 5300 специалистов, приняли участие 270 компаний, в том числе и иностранные (Siemens, Ansaldo Energia, Alstom, Doosan, MAN Diesel & Turbo, Mitsubishi). Россию представляли такие компании, как ОДК, ОАО «Силовые машины», «Группа E4», ВО «Технопромэкспорт», холдинг «Союз», «Интер РАО–Инжиниринг» и др.
Спектр участников становится все разнообразнее: это новые инжиниринговые фирмы, производители различных компонентов энергоблоков и их систем (редукторов, электрогенераторов, систем шумоглушения и т.д.). Элементы электростанций были представлены системами водоподготовки, утилизации тепла, охлаждения, контроля и управления, а также программными продуктами.
Деловая программа мероприятий прошла по трем направлениям. Вопросы развития энергетики обсуждались в рамках совместного стратегического направления Russia Power и HydroVision Russia, а новейшие технологии и решения – на отдельных технических сессиях по электрои гидроэнергетике. В течение трех дней в сессиях приняли участие почти 600 экспертов со всего мира, с докладами выступили 100 специалистов. Обсуждались инвестиционная привлекательность отрасли, инновационные решения для модернизации оборудования, значительное внимание уделялось распределенному производству энергии. Было организовано большое количество мероприятий различных форматов: мастер-классы, круглые столы, панельные дискуссии.
На конференции выступили специалисты крупнейших российских и международных компаний – «РусГидро», «Газпром энергохолдинг», «Силовые машины», «Энергомашэкспорт», «Группа Е4», Ansaldo Energia, Siemens, Alstom, GE, Mitsubishi, Gama и др.
Ключевой задачей для российского энергетического сектора является модернизация и расширение существующих устаревающих мощностей, но часто это связано с различными трудностями. Обсуждались пути преодоления многих барьеров, включая поиск рентабельных технических решений, финансов для проведения работ.
В. Беляков, директор по развитию газовой генерации компании «Интер РАО–Инжиниринг», выступил с докладом «Перспективы модернизации ТЭЦ на докритических параметрах с применением типовых решений на базе ГТУ 6FA российского производства».
Рассказывая о современной структуре ТЭС в России, он отметил, что в составе станций остается высокая доля устаревшего, малоэффективного паросилового оборудования с низкими параметрами пара. В среднем возраст оборудования составляет 33 года. Около 59 ГВт (38 %) обеспечивают паросиловые ТЭЦ, оборудованию которых – 37(!) лет.
Анализ структуры проектов ДПМ (76 % новые вводы, 24 % модернизация, в том числе 6,5 % с переводом в парогазовый цикл) показывает, что реализуются только единичные проекты модернизации с переводом в парогазовый цикл – всего 1,6 ГВт. Это Киришская и Рязанская ГРЭС (2x279 МВт и 110 МВт соответственно), Новгородская ТЭЦ (160 МВт), Новокуйбышевская ТЭЦ-1 (3х80 МВт), Новогорьковская ТЭЦ (2х165 МВт), Пермская ТЭЦ-9 (165 МВт), ТЭЦ-9 Мосэнерго (65 МВт).
Не охвачены предприятия, входившие в состав РАО ЕЭС, но в целом негативный тренд старения оборудования преодолен.
Перед генерирующей компанией часто стоит вопрос, что выбрать: замену или глубокую модернизацию оборудования. При анализе различных вариантов более выгодной является модернизация с переводом в парогазовый цикл. При этом существенно повышается эффективность действующего оборудования, максимально используется существующая инфраструктура, отмечаются относительно низкие капитальные затраты и нагрузка на потребителей, минимальные сроки строительства.
Эффективной является надстроечная схема с применением ГТУ и КУ при сохранении паросиловой части. Капитальные затраты, по сравнению со строительством новых ПГУ, более низкие, сроки ввода за счет типизации проектов – минимальные. Достигаются сравнимые с ПГУ показатели эффективности ТЭЦ.
Так, применение газовых турбин 6FA мощностью 77 МВт позволяет получить КПД в комбинированном цикле до 55 %, в режиме когенерации – 80 % и более. Энергоблоки с использованием ГТУ 6FA успешно работают в России, организована локализация производства и технического обслуживания – в текущем году планируется ввести завод в г. Рыбинске. Компанией «Интер РАО инжиниринг» разработана комплексная программа строительства энергоблоков на базе ГТУ 6FA, которая представлена в Минэнерго РФ.
По мнению докладчика, модернизация ТЭЦ в России должна основываться на следующих принципах:
•    поддержка преимущественно проектов глубокой модернизации ТЭЦ, с высокой долей отечественного оборудования (локализация производства и обслуживания);
•    соблюдение ограничений по росту тарифов на электроэнергию для конечных потребителей, отбор на конкурсной основе проектов, обеспечивающих наименьшую плату за мощность;
•    применение типовых проектов при определении условий возврата инвестиций, а также типовых технических решений; упрощение процедуры прохождения экспертизы проектной документации.
С докладом «Перспективы развития электроэнергетики РФ» выступил директор НП «Совет производителей энергии» И. Миронов. После нескольких лет роста спроса на электроэнергию в России может наступить стагнация. Повышение спроса в 2013–14 гг. составит в лучшем случае 1 % в год, в связи со снижением энергопотребления на энергоемких производствах и строительством собственной генерации крупными потребителями. В целом в промышленности отмечается снижение финансовых показателей, но пока ни одна отрасль «не опустилась» до уровня тепловой генерации. Доходы теплоэлектростанций недостаточны для финансирования модернизации, при этом мощности ТЭС требуют замещения.
С 2007 г. программа договоров о предоставлении мощности стала локомотивом развития энергомашиностроения. ДПМ – единственный механизм, обеспечивающий окупаемость инвестиций в тепловой энергетике. Общий объем инвестиций в рамках программы ДПМ составит $35 млрд, на российское оборудование приходится порядка $10–12 млрд.
Реализация программы модернизации до 2020 года – это дополнительно $9–12 млрд инвестиций, получателями которых являются машиностроительные предприятия. Без заказов в рамках данной программы развитие предприятий маловероятно, а ранее сделанные инвестиции в их развитие становятся неоправданными. Анализ зарубежного развития распределенной генерации представил д.т.н. Ю. Кучеров (СО ЕЭС). Общие мировые тенденции в этой области – рост суммарной мощности установок в энергосистемах развитых стран, а также мощности единичных объектов (ветропарки, солнечные электростанции). Развиваются гибридные энергокомплексы, в том числе с применением технологий накопления энергии, а также технологии Smart Grid.
Формируются задачи по интеграции ВИЭ большой мощности – ветрофермы и ветропарки, которые уже не относятся к распределенной генерации. Стремительно развиваются технологии в области малых источников энергии (micro CHP, PV, Fuel Cells, накопителей энергии, EV). Создается новый уровень активных распределительных сетей с большим количеством управляемых преобразователей.
О проблемах технологического присоединения установок малой генерации к распределительным и потребительским сетям рассказал А. Синельников (НТЦ ЕЭС). Присоединение объектов малой генерации изменяет функционирование распределительных и потребительских сетей, преобразуя их в малые энергосистемы. Технические и технологические особенности функционирования малых энергосистем и распределительной сети, а также способы управления ими различаются и требуют отдельной проработки в каждом конкретном случае. Сегодня, в связи с отсутствием законодательного разделения, процедура технологического присоединения объектов малой генерации не отличается от присоединения к сетям обычного потребителя.
Докладчик предложил дать определение понятию «малая генерация». Разработать порядок технологического присоединения генерирующих мощностей к электросетям, отличающийся от существующего порядка присоединения потребителей. Необходимо, чтобы схема выдачи мощности объектов малой генерации была разработана до выдачи технических условий.
Анализируя опыт инвестиций ЕБРР в российскую энергетику, директор отдела энергетики А. Ситдикова отметила, что возможности для роста тарифов практически исчерпаны.
Россия – страна с самой дешевой электроэнергией по сравнению со странами ЕС и США. Однако среднегодовой темп роста цен за период 2003–2013 гг. превысил 10 % – это больше, чем в любой другой стране. Уже сейчас стоимость электроэнергии для промышленных потребителей в США и России одинакова. Опережающий рост цен на электроэнергию – один из главных вызовов для экономики сегодня. Вслед за ростом цен доля распределенной энергетики в энергобалансе РФ будет увеличиваться.
Технический директор ООО «Сименс Технологии газовых турбин» А. Лебедев рассказал о модернизации ГТУ SGT5-4000F. Она поставляется на рынок с 1996 г. – к настоящему времени введено более 280 энергоблоков в различных регионах мира, отмечается рост заказов на оборудование Siemens и в России.
Для модернизации существующих турбин предлагается ряд технических решений. Так, передовой контроллер запаса по устойчивости обеспечивает стабильное горение на базовой и частичных нагрузках, а также быстрое реагирование на изменение ситуации в сети. Система мониторинга динамики горения контролирует изменение давления в камере сгорания, обеспечивая автоматическую настройку параметров и защиту двигателя, а также выдачу сигналов операторам.
Применяется также технология влажного сжатия или испарительного охлаждения. Первоначально она успешно использовалась в газовых турбинах класса Е, а затем была адаптирована для класса F. Первый энергоблок SGT5-4000F модернизирован с использованием данной технологии в 2010 г., при этом мощность газовой турбины повысилась на 16 %, КПД – на 2 % при массовом расходе воздуха 10,2 кг/с. Максимальное повышение мощности ГТУ составляет 30 МВт.
Специалисты компании Mitsubishi Heavy Industries Ltd. представили результаты работы по созданию модернизированной версии газовой турбины M701F5 и новой модификации M701J. Новая версия M701F5 имеет температуру газа на входе в турбину 1500 °С, высокий КПД и гибкость в эксплуатации, а также минимальные уровни эмиссии NO_x и CO. Ее мощность в простом цикле составляет 350 МВт, в комбинированном – 520 МВт, термический КПД – 61 %.
Версия M701F5 создана на базе газовой турбины M701F4, показавшей хорошие результаты при ее эксплуатации в различных регионах. При модернизации была сохранена конструкция ряда компонентов. В частности, использован компрессор, в котором изменен только профиль последних рядов с применением технологий NACA1 и CDA2. Существенным изменениям подверглась камера сгорания, а также силовая турбина. При этом использовались технологии, разработанные для газовой турбины M701J.
M701J – модификация газовой турбины серии М701. Все конструкторские работы по проекту были закончены в конце 2009 года. В настоящее время идет подготовка к выводу ГТУ на рынок. Мощность двигателя составляет 320 МВт (ISO), в комбинированном цикле – 460 МВт. Температура газа на входе в турбину – 1600 °С. В комбинированном цикле будет обеспечен КПД на уровне 60 %.
Компания Ansaldo Energia представила опыт разработки газовой турбины AE64.3A, а также дальнейшие планы по ее модернизации. Одновальная ГТУ имеет 15-ступенчатый осевой компрессор и 4-ступенчатую осевую турбину на едином роторе. ГТУ, разработанная для производства электроэнергии частотой 50 Гц, подходит для эксплуатации в базовом режиме в составе электростанций простого, когенерационного и комбинированного цикла.
Ротор турбины состоит из передней секции, 15 рабочих дисков компрессора, полой центральной секции ротора, 4 лопаточных дисков турбины и задней секции. Все сопловые аппараты и рабочие лопатки – охлаждаемые, за исключением лопаток последней ступени. Охлаждающий воздух подается из компрессора с различным давлением и температурой, обеспечивая оптимальные термические характеристики двигателя.
Двигатель AE64.3A оснащен кольцевой камерой сгорания и 24 низкоэмиссионными горелками, которые могут работать на жидком и газообразном топливе. Детали и узлы КС находятся в зоне прямого воздействия горячего воздуха, подаваемого из компрессора, поэтому поверхность КС защищена термобарьерным покрытием с использованием керамических материалов.
На стенде Объединенной двигателестроительной корпорации демонстрировалось оборудование ОАО «Сатурн–Газовые турбины» (с апреля 2014 г. «ОДК–Газовые турбины») – это головная компания корпорации по производству энергетических и газоперекачивающих агрегатов и комплексному строительству энергообъектов.
В первый день выставки компания «ОДК–Газовые турбины» организовала конференцию «Собственная генерация на предприятии: критерии выбора объектов, технологические особенности, технико-экономические показатели, опыт реализации». Открыл конференцию директор ООО «Турбомашины» Д. Капралов, рассказав об общей ситуации на рынке энергетического оборудования и обозначив прогноз на ближайшую перспективу. Представители «ОДК–ГТ» – С. Короткевич и Л. Фофанов посвятили свои доклады перспективам развития газотурбинного и газопоршневого направления компании. В заключение конференции выступил замминистра энергетики Московской области А. Лукашов, он рассказал о когенерации как факторе регионального развития и модернизации коммунального комплекса субъектов РФ.
На стенде международного концерна Siemens были представлены макеты газотурбинных установок в диапазоне мощности 4,3…375 МВт, которые демонстрировались также в 3D формате. Различные энергетические решения Siemens, в том числе и для ПГУ, обеспечивают оптимальный баланс между капитальными затратами и рабочими параметрами ГТУ с учетом условий эксплуатации, обслуживания и ремонта.
Компания разрабатывает новые версии, предусматривающие строительство электростанций из готовых модулей, чтобы максимально соответствовать индивидуальным потребностям заказчиков. Индивидуальная «подгонка» оборудования под конкретный проект с учетом требований заказчика отличает компанию от многих других производителей энергетического оборудования мирового уровня. Siemens успешно работает с частными заказчиками, где экономика проектов имеет первостепенное значение.
В России концерн представлен центральной московской компанией – ООО «Сименс», в сферу интересов которой входит Россия и Центральная Азия. Опыт работы с частными компаниями в некоторой степени омрачен ситуацией с ГТЭС «Коломенское», где установлено передовое технологическое оборудование компании. Многие независимые производители энергии сталкиваются с серьезными проблемами на рынке и «выдавливаются» с него монополистами.
Компания Aggreko представила решения по временному электроснабжению с применением дизельных и газопоршневых энергоблоков собственного изготовления. В этой области она является признанным мировым лидером. Установки Aggreko применяются для поддержки генерирующих мощностей в случае дефицита электроэнергии, для покрытия сезонных пиков потребления, а также на время модернизации и ремонта существующих сетей. Несколько крупных проектов реализовано в России.
Pratt & Whitney Power Systems, CIS работает на российском энергетическом рынке с 2001 г. За этот период реализовано несколько крупномасштабных проектов по поставке газотурбинного оборудования. Заказчикам предлагаются электростанции мощностью 22…61 МВт на базе ГТУ FT8, также обеспечивается послепродажное обслуживание поставляемого оборудования и снабжение его запчастями.