Назад в СССР или технологический прорыв?! Турбины большой мощности будут выпускать и в России

Сообщения об изготовлении двух первых сделанных в России газовых турбин большой мощности пришли с разницей в три недели. Одну сделали в компании "Силовые машины" в Петербурге, другую — на заводе "ОДК Сатурн" в Рыбинске.

Сборку головного образца турбины ГТЭ-170 (мощность — 170 МВт) на "Силовых машинах" завершили 26 декабря 2022 года. И, как заверили в компании, в этом году она будет поставлена Нижнекамской ТЭЦ после проведения испытаний.

Объединённая двигателестроительная корпорация Ростеха, в свою очередь, сообщила, что 18 января 2023 года закончились испытания газовой турбины ГТД-110М (мощность — 115 МВт), изготовленной на заводе "ОДК Сатурн". Теперь она будет передана на ТЭС "Ударная" (принадлежит Ростеху) в Краснодарском крае.

"И "Силовые машины", и "ОДК-Сатурн" представили мощные проекты. Думаю, что они будут реализованы, несмотря на все сложности, с которыми пришлось столкнуться этим предприятиям", — сказал ведущий инженер НПО "ЦКТИ" имени И.И. Ползунова Максим Андреев.

Проект организации производства газовых турбин ГТЭ-170 и ГТЭ-65 на "Силовых машинах" реализуется при поддержке Минпромторга РФ. Общий объём инвестиций — 15 млрд рублей, из них 4,8 млрд рублей предоставляет федеральный бюджет. По словам представителей "Силовых машин", самым сложным процессом оказалось изготовление турбинных лопаток.

"У турбины ГТЭ-170 "Силовых машин" всё хорошо и с материалами, и с конструкцией. Больше вопросов возникает к материалам для ГТЭ-65, но и они не критичны. Обе турбины сделаны с нуля, что, впрочем, особого удивления не вызывает. "Силовые машины" сохранили производственную базу и конструкторскую школу Ленинградского металлического завода. В 1980-х годах это предприятие выпускало машины большой мощности на 110 МВт и 150 МВт, когда Siemens и General Electric о производстве сверхмощных турбин даже не задумывались. Так, три ГТД-150 и четыре ГТД-110 были установлены на ГРЭС-3 Мосэнерго и до сих пор находятся в рабочем состоянии", — говорит Максим Андреев.

Сделанная на "ОДК Сатурн" турбина ГТЭ-110 была изначально спроектирована на НПО "Машпроект" (Николаев, Украина). После распада СССР украинскую турбину передали на доработку в НПО "Сатурн". Там эту турбину много лет пытались довести до ума. За это время за рубежом выпустили два новых поколения газотурбинных установок.

"Создателям турбины ГТД-110М, по всей видимости, удалось вылечить "детские болезни", преследовавшие проект на протяжении нескольких лет. Он начинался ещё в СССР и вобрал в себя всю научную и технологическую базу страны. Технологи и конструкторы изначально не питали больших надежд на его удачную реализацию. Проблемы были связаны с производством 1-й и 2-й ступеней горячего тракта рабочей лопатки. Первые лопатки "Сатурну" пришлось отливать в Великобритании. Такая отливка — сложный технологический процесс, "ОДК-Сатурн" справились с этой задачей, молодцы! Правда, информации о том, как они это сделали, практически нет. В то же время нет информации и о новых авариях, что уже хорошо. Турбина "ОДК-Сатурн" по конструкции ближе к авиационным машинам, где очень важен фактор веса агрегата", — объясняет Максим Андреев.

В 1990-е годы Россия стала приобретать турбины у мировых лидеров: компаний Siemens и General Electric. Решение организовать собственное производство было принято в 2017 году после скандальной истории с поставками турбин Siemens в Крым.

В 2018 году, по данным Минпромторга, в России работало 303 газотурбинные установки общей мощностью 16,3 ГВт, преимущественно производства General Electric и Siemens.

У идеи создавать собственные турбины большой мощности практически с нуля были и критики. Директор Ассоциации "Сообщество потребителей энергии" Василий Киселёв назвал такой подход слишком запоздалым и затратным.

"К сожалению, был выбран самый сложный, дорогостоящий и долгий путь — собственная разработка турбин. Было бы оптимальнее своевременно произвести трансфер технологий. В 2022 году ситуация осложнилась. В этих условиях энергокомпании и регуляторы заговорили об экономии ресурса импортных турбин, из чего мы делаем вывод, что у них, по-видимому, нет твёрдой уверенности в появлении отечественных турбин на замену импортного оборудования в обозримом будущем", — пояснил Василий Киселёв.

В возможность использования иностранных технологий на нынешнем этапе не верит заместитель руководителя экономического департамента Института энергетики и финансов Сергей Кондратьев, указывая, что компания "Современные Технологии Газовых Турбин" (ранее — "Сименс Технологии Газовых Турбин") не смогла договориться с лицензиарами о полной локализации производства, хотя у неё есть неотозванная лицензия Mitsubishi на производство турбин мощностью 117 МВт.

"Даже если удастся организовать выпуск этой турбины, получить заказы на неё от российских генераторов будет непросто. Придётся учитывать санкционные риски. Сейчас российские компании боятся покупать иностранное оборудование, опасаясь столкнуться с проблемами, связанными с производством и последующим техническим обслуживанием", — сказал Сергей Кондратьев.

В Иране компания Mapna, в период между антииранскими санкциями сотрудничавшая с Siemens, сумела локализовать производство газовых турбин большой мощности. В мае 2022 года министр торговли, промышленности и шахт Ирана Фатеми Амин заявил, что Иран готов проводить с Россией бартерные сделки по обмену продукции металлургии на газовые турбины. О дальнейшей судьбе этого предложения ничего не известно.

Два потенциальных серийных производителя отечественных турбин набирают заказы. У "Силовые машины" сейчас законтрактована одна газовая турбина типа ГТЭ-170 для Нижнекамской ТЭЦ (принадлежит "Татнефти"), есть заказ от "Интер РАО" на поставку четырёх турбин для Каширской ГРЭС (2024–2025 годы) и ещё четырёх — для объектов "РусГидро" на Дальнем Востоке (2025–2026 годы).

С 2024 года "Силовые машины" предполагают выпускать восемь таких установок ежегодно. В перспективе говорят об увеличении производственных мощностей до 12 турбин в год.

"ОДК Сатурн" с 2024 года хочет выпускать по две турбины в год, мощности зарезервированы под три машины для Новочеркасской ГРЭС (принадлежит "Газпром энергохолдингу").

По информации "Коммерсанта", компания "Русхимальянс" рассматривает закупку трёх газовых турбин ГТД-110М "ОДК Сатурн" для своего завода по переработке и сжижению газа в Усть-Луге. Эти машины должны заменить газовые турбины H100 мощностью 120 МВт японской Mitsubishi Heavy Industries, которая отказалась от поставок на фоне санкций. Окончательное решение по контракту не принято.

"О том, как будут конкурировать друг с другом новые турбины, говорить пока рано. Для того, чтобы такая турбина вышла на рентабельность, надо как минимум снизить её стоимость. А для этого необходимо увеличить количество выпускаемых турбин. Например, чтобы окупить проект ГТЭ-170, по некоторым данным, нужно найти заказчиков как минимум на 32 машины. Это не кажется невыполнимой задачей, так как сейчас идут разговоры о грядущей серьёзной модернизации энергетического оборудования. Почти 80% такого оборудования в России изношено и требует замены", — отметил Максим Андреев.

По словам Сергея Кондратьева, турбина от "Силовых машин" имеет хорошие шансы стать одной из самых массовых турбин большой мощности для установки на российских электростанциях. Но многое будет зависеть от чёткого выполнения первого заказа — поставки турбины на Нижнекамскую ТЭЦ, отмечает эксперт.

"На данный момент больше шансов дойти до заказчиков у турбины "ОДК Сатурн", так как она уже производится, а продукция "Силовых машин" всё ещё проходит испытания. Впрочем, у каждой турбины есть свои плюсы. ГТЭ-65 будет пользоваться большим спросом у российских энергетиков, так как у нас много турбин такой мощности, которые требуют замены", — объясняет Максим Андреев

В перспективе российские компании могут выйти со своими турбинами на рынки соседних стран, прежде всего, Центральной Азии. По словам Сергея Кондратьева, сейчас Узбекистан проводит серьёзную модернизацию старых советских турбин и строит новые ТЭС. "Пока заказы на оборудование и тендеры на его обслуживание для новых электростанций выигрывают не российские, а турецкие компании. Однако с появлением новых российских турбин ситуация может измениться. Перспективными также выглядят рынки Туркменистана и Казахстана", — говорит Сергей Кондратьев.

"Большое значение будет иметь ремонтопригодность новых машин. У советских турбин, которые были спроектированы в 1960–1980-х годах, она была на высоком уровне. Их можно было ремонтировать прямо на месте эксплуатации. Стоит подумать и о том, как турбины большой мощности будут применять в условиях Крайнего Севера, где возникает много сложностей и с доставкой оборудования, и с ремонтом", — поясняет Максим Андреев.

В Минпромторге в 2018 году считали, что стоимость российской турбины 65 МВт составит 1 млрд рублей, турбины 170 МВт — 1,8 млрд рублей.