Энергетическая независимость: зачем России производить свои газовые турбины

В следующем году Россия может стать энергетически независимой не только в плане ресурсов, но и в производстве оборудования для выработки электричества и тепла. Впервые в истории страны появится полностью своя газовая турбина большой мощности, созданная при поддержке Фонда инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП).

Что за турбина и зачем она нужна

Газовые турбины наряду с паровыми используются на тепловых электростанциях. Смесь природного газа и воздуха под большим давлением сжигают в камере сгорания. Затем расширившийся газ (продукты горения) подается на лопасти, они под давлением газа вращаются, и за счет этого вращения происходит выработка электроэнергии генератором. Конкретно газовая турбина ГТД-110М, созданная при содействии Фонда инфраструктурных и образовательных программ — это первая газовая турбина большой мощности, полностью созданная в России. Ее можно использовать на новых или модернизируемых газовых теплоэлектростанциях (ТЭЦ). А они производят больше всего энергии, и турбины для них — это гарантия света, тепла и связи в наших домах.

Как мы жили без этой турбины

Поскольку в России своих газовых турбин большой мощности не было, их приходилось закупать за рубежом — в основном у Siemens или General Electric, а также Alstom и Mitsubishi. Энергетики либо привозили агрегаты из-за рубежа, либо собирали в России — по иностранной лицензии. Соответственно, и права на турбины принадлежали иностранцам. В 2009 году уже запускали программу модернизации ТЭЦ — и тогда потребность в турбинах закрывали иностранными поставками. В рамках новой программы планируют обновить более 40 ГВт энергомощностей, что составляет примерно четверть всей тепловой генерации в Единой энергетической системе в России.

Почему нельзя дальше закупать за рубежом

Можно, но только отечественные разработки обеспечивают независимость страны в плане технологий. В условиях политической нестабильности и ограничения поставок это становится стратегически важным. Например, когда Россия поставила в Крым две модернизированные турбины производства Siemens (Германия), компания попыталась через суд заблокировать поставку (впрочем, безуспешно), а Евросоюз ввел санкции против компаний и людей, причастных к поставке турбин. Siemens после скандала решил ограничить работу с госкомпаниями в России. Разработка российской турбины вполне укладывается в курс России на импортозамещение и развитие собственной промышленности.

Как Россия создала турбину

Разработки новой газовой турбины большой мощности начались в России в 1990-х годах на базе турбины украинского производства «Зоря-Машпроект». Но попытки модифицировать ее не приносили успеха. В 2013 году за задачу взялись Фонд инфраструктурных и образовательных программ, «Интер РАО» и «ОДК-Сатурн» (входит в Ростех), которые создали для этого консорциум. Общая стоимость проекта оценивалась в 2,93 млрд руб. После нескольких лет сложной совместной работы турбина успешно прошла первые испытания. Ее установили на Ивановских ПГУ (парогазовых установках), где наработка турбины составила свыше 5,7 тыс. эквивалентных часов. В следующем году, как планируется, начнется ее серийное производство — для этого Ростех создал отдельное дочернее предприятие.

Насколько эффективна турбина

Ее мощность составляет 115 МВт, а КПД — 37%, — характеристики выросли в результате доработки проекта, сообщал Фонд. «Болячки, которые у нее [турбины] были до модернизации, удалось вылечить», — рассказывал член Правления ФИОП Юрий Удальцов. По его словам, в ходе испытаний случались неполадки, но их причины удалось устранить. Лопасти турбины могут совершать до 3 тыс. оборотов в минуту. Масса агрегата составляет около 60 т. Причем турбина может работать как на газовом, так и на жидком топливе — керосине и дизеле. Разработкой агрегата занимается предприятие Ростеха — «ОДК-Сатурн» (Рыбинск).

Она лучше зарубежных?

В «Ростехе» заявляли, что ГТД-110М по своим характеристикам не уступает газотурбинным двигателям импортного производства, в том числе от Siemens или General Electric. При этом она будет стоить существенно меньше, а сама турбина будет компактней и легче, что делает ее более удобной для транспортировки и модернизации существующих станций, утверждала госкорпорация. В «ОДК-Сатурн» уверяют, что турбина предлагает лучшее сочетание высокой эффективности, размеров и массы турбины в сегменте. Ее можно поставлять на ТЭЦ в собранном виде, что существенно ускорит сроки поставок. Преимущество российской турбины еще и в дешевом обслуживании. Сервис иностранных турбин стоит дорого, использование отечественного агрегата выгодней с точки зрения капитальных затрат примерно на 30%, а с точки зрения последующего обслуживания — вдвое, говорил Юрий Удальцов. «Интер РАО» летом 2020 года была готова купить две российские турбины за 2,6 млрд руб.

Турбина применяется только на ТЭЦ?

Не только: ее также можно использовать в качестве привода на компрессорных станциях для подачи природного газа на заводы по производству сжиженного природного газа (СПГ). Это активно развивающееся направление энергетики: российский СПГ активно идет на экспорт, в том числе в страны Европы. Первый завод по производству СПГ запустили на Сахалине в феврале 2009 года, с тех пор в стране появились еще несколько подобных предприятий.

Какова роль ФИОП

Фонд инфраструктурных и образовательных программ выступил инвестором проекта и вложил в него около 1 млрд руб. Компания участвовала в разработке агрегата. В его создании приняла участие и портфельная компания РОСНАНО «Плакарт», создавшая термобарьерные наноструктурированные покрытия. «Интер РАО» оценивала стоимость доли ФИОП в проекте в 3,8 млрд руб. — с учетом премии за риски и успехи.

В чем польза для страны

Помимо достижения независимости от зарубежных поставок оборудования, создание собственной отечественной турбины имеет еще ряд преимуществ. Процессы разработки, производства, установки и техобслуживания турбин подразумевают создание новых рабочих мест. Сложный инженерный проект продвинет вперед российские научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, которые станут базой для последующих разработок. После того как спрос на внутреннем рынке будет удовлетворен, агрегаты можно представить на международном рынке: конкурировать с западными аналогами и поставлять свои турбины в другие страны.