Российские мощности входят в дело

Первая отечественная газовая турбина высокой производительности будет установлена в Крымском районе на ТЭС «Ударная».

Это уникальный российский проект – доказательство того, что импортозамещение эффективно работает в таких сложных технологичных отраслях, как энергетика.

Турбина ГТД-110М, созданная корпорацией «Ростех», позволит повысить системную надежность энергосистемы Краснодарского края, а при необходимости и надежность поставок электроэнергии в Крым по энергомосту.

Зачем это надо

Многие десятилетия Россия закупала газовые турбины для электростанций за границей. Причина проста: с распадом СССР энергетическое машиностроение понесло серьезные потери и многие технологии были утеряны.

Однако в 2023 году произошло знаковое событие: Объединенная двигателестроительная корпорация «Ростеха» завершила испытания собственной, первой в России серийной газовой турбины большой мощности ГТД-110М. Расскажем, что это за установка и почему она необходима стране.

В первую очередь такие турбины используют для производства электричества. Наряду с паровыми газовые турбины применяются на тепловых электростанциях.

Принцип работы прост: с помощью турбокомпрессора воздух сжимается и подается в камеру сгорания. Там он нагревается и расширяется. Продукты сгорания под давлением подаются на лопатки турбины, чем приводят в движение ротор, который является приводом электрогенератора. Так происходит выработка энергии.

Откуда и куда

Прежде главными поставщиками таких турбин для нашей страны были немецкая компания «Сименс», американская «Дженерал Электрик», французская «Алстом», японская «Мицубиши».

Энергетики либо привозили агрегаты из-за рубежа, либо собирали в России – по иностранной лицензии. Все права на турбины принадлежали иностранцам, и делиться ими с нашей страной они не спешили. Например, «Сименс» разместила в России лишь 52 процента производства, а самое сложное и технологичное – камеру сгорания и лопатки – поставляла в готовом виде и технологию держала в секрете.

В результате санкций сотрудничество с иностранными компаниями сокращается с каждым днем. Еще в 2014 году стало понятно, что от импортозависимости надо избавляться. В 2017 году случился большой «турбинный скандал» с компанией «Сименс». Причиной стало то, что четыре газотурбинные установки, поставленные этим концерном в Тамань, в обход санкций ЕС были перемещены в Крым, на строящиеся там электростанции. «Сименс» подала в суд и объявила о приостановке поставок энергетического оборудования в Россию. А Совет ЕС после жалобы корпорации еще больше расширил санкции в отношении РФ.

А «Дженерал Электрик», которая еще в 2022 году заморозила многие контракты, с 19 июня 2023 года, после введения расширенных санкций США, прекратила обслуживать в России газовые турбины на ТЭС. Раньше компания ремонтировала их, поставляла запчасти, проводила удаленный мониторинг и консультировала российских специалистов.

Свой проект

Русские ученые занимались изобретением газовых турбин еще с конца XIX века. В советские времена в Харьковском механико-машиностроительном институте были открыты первые школа и кафедра газотурбиностроения. В 1936 году основатель этой кафедры уроженец города Ейска Владимир Маковский спроектировал газотурбинную установку непрерывного горения, в 1940 году был построен экспериментальный образец.

В 1954 году открылось конструкторское бюро на базе предприятия «Машпроект» (современное название − «Зоря – Машпроект»). Там строились газовые агрегаты, но их производительность была очень мала.

В 1990-х годах на базе одной из этих турбин началась разработка новой установки высокой мощности. Однако попытки ее модифицировать не приносили успеха, пока в 2013 году к проекту не подключились «Роснано», «Интер РАО» и «ОДК-Сатурн» (входит в «Ростех»).

Общая стоимость проекта оценивалась в 2,93 млрд рублей. После нескольких лет сложной совместной работы турбина успешно прошла первые испытания. Для опытно-промышленной эксплуатации ее установили на Ивановских парогазовых установках, где наработка турбины составила свыше 5,7 тыс. эквивалентных часов. Она получила название ГТД-110М.

Эффективнее и выгоднее

Разработанная турбина нисколько не уступает импортным. Ее мощность составляет 118 МВт. Может работать на различных видах топлива: газообразном (природный газ, попутный нефтяной газ) и жидком (керосин, дизельное топливо). КПД у турбины ГТД-110М – 36 процентов (у «Дженерал Электрик» – 33–34 процента, у «Сименс» – 36,5 процента). При этом по своим весовым, габаритным показателям ГТД-110М почти в 1,5–2 раза меньше.

В «ОДК-Сатурн» уверяют, что турбина предлагает лучшее сочетание высокой эффективности, размеров и массы в сегменте. Ее можно поставлять на ТЭС в собранном виде, что существенно ускорит сроки поставок. Преимущество российской турбины еще и в дешевом обслуживании. Использование отечественного агрегата выгоднее с точки зрения капитальных затрат примерно на 30 процентов, а с точки зрения последующего обслуживания – вдвое.

Турбина ГТД-110М ориентирована прежде всего на внутренний рынок и призвана заменить зарубежные аналоги. Потребности энергетиков оцениваются в несколько десятков единиц такого оборудования.

Первая серийная турбина отправится на ТЭС «Ударная» в Краснодарском крае. Начиная с 2024 года планируется выпускать не менее двух таких турбин ежегодно с дальнейшим наращиванием объемов производства.

Турбины большой мощности ГТД-110М станут основой программ модернизации ТЭС и ГРЭС генерирующих компаний. Сервисное обслуживание установок будет осуществляться компанией «ОДК-Турбины большой мощности» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию «Ростеха»).

Проект важен, поскольку позволит:

• снизить объем перетока из смежных энергосистем в пределах 500 МВт;

• повысить системную надежность энергосистемы Краснодарского края;

• при необходимости повысить надежность поставок электроэнергии в Крым по энергомосту.