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.
ТЭС «Ударная» строится в Крымском районе возле села Ударного.
Мощность – до 560 МВт.
Основной вид топлива для энергоблоков – природный газ.
Турбина ГТД-110М, созданная корпорацией «Ростех», позволит повысить системную надежность энергосистемы Краснодарского края, а при необходимости и надежность поставок электроэнергии в Крым по энергомосту.
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.
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.
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.
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.
