А.Ф. Рамазанов - АО «ГТ Энерго»
Еще в начале текущего десятилетия эксперты оценивали зависимость России от импортных газовых турбин средней и большой мощности в 90%. При этом 75% турбин и компонентов для них поступало из стран, впоследствии наложивших санкции на Россию. Сегодня эти зарубежные поставщики ушли с российского рынка, а поставками из нейтральных и дружественных стран не обойтись – их объемами не закрыть глобальные потребности российской энергетической отрасли. Следовательно, необходимо разрабатывать и выпускать свое, отечественное. Это касается и технологий, и программных продуктов.
Эту тенденцию уже уловили лидеры российского энергетического машиностроения. Причем, больший скачок роста производства турбин эксперты прогнозируют для ГТУ средней и малой мощности. Это можно объяснить тем, что идет активное освоение труднодоступных районов, например, Крайнего Севера. Здесь, в силу географических особенностей, проблематично (а порой и невозможно) подключиться к централизованной энергосистеме, а на ее выстраивание требуются огромные ресурсы и не одно десятилетие. Поэтому актуальность объектов распределенной генерации очевидна.
Мобильность и маневренность газовых турбин малой мощности
Строительство газотурбинных станций производства «ГТ Энерго» (ГТ ТЭЦ) возможно практически в любой точке страны, даже в условиях ограниченного доступа к электросетям, т.е. для автономного энергоснабжения. Главное условие – наличие топлива: природного или попутного нефтяного газа.
Короткие сроки строительства и минимальные требования к наличию сопутствующей инфраструктуры делают газотурбинные станции незаменимыми для развития российской промышленности. Порой это единственная возможность обеспечить электроэнергией промышленные предприятия в отдаленной местности, где отсутствует единая энергосистема. Газотурбинные станции, как объекты распределенной энергетики, могут отлично работать в островном режиме, т.е. под конкретного крупного потребителя строится отдельный объект генерации.
ГТ ТЭЦ могут быть как одноблочными(9 МВт), так, к примеру, и четырехблочными (суммарно 36 МВт). Такая блочная система дает возможность масштабировать решение в зависимости от потребностей того или иного объекта.
Немаловажной является и экологическая повестка. От угля и дизеля в качестве первичного энергоносителя постепенно отказываются по причине их невысокой эффективности и негативного влияния на окружающую среду. Предпочтение отдается газу, особенно если речь касается энергоснабжения жилых районов или предприятий в черте города или рядом с ним.
Важно отметить, что все основное обору-дование, применяемое в решениях АО «ГТ Энерго» для газотурбинных станций, – начиная от генератора, газовой турбины и заканчивая котлом-утилизатором, системой управления газотурбинной станцией – на 100% отечественной разработки. Все это создано специалистами компании.
Собственная система управления магнитными подвесами
За два десятилетия газотурбинные установки АО «ГТ Энерго» прошли путь развития от 1-го поколения до 4-го. Последнее, самое современное решение обусловлено стремлением увеличить продолжительность жизненного цикла оборудования и внедрить в него собственную систему управления магнитными подвесами (СУМП). Это особенно актуально в связи с тем, что прежние, европейские партнеры по данному решению ушли с российского рынка, а значит, нужна надежная отечественная замена. С этой задачей инженеры-конструкторы компании справились за полтора года, в середине 2024 года успешно завершив НИОКР.
Система магнитного подвеса позволила отказаться от традиционных масляных подшипников, нуждающихся в регулярной смазке.
В результате, отсутствие механического контакта и необходимости использования масла обеспечивает объектам генерации более высокую надежность и пожарную безопасность.
Первой станцией, где были установлены турбины с магнитными подшипниками, была ГТ ТЭЦ «Екатеринбургская», построенная в 2008 году. В 2024 году здесь на одном из энергоблоков установили пилотный комплект СУМП собственной разработки «ГТ Энерго» для прохождения опытной эксплуатации и испытаний. Они успешно пройдены, что доказало состоятельность и надежность разработки.
Все перспективные проекты компании будут оснащаться энергоблоками 4-го поколения ГТ-009GT (рис. 1), оснащенными системой магнитного подвеса с системой управления собственной разработки.
Энергоблок ГТ-009GT «Арктика» 4-го поколения
Станции 4-го поколения ГТ-009GT имеют повышенный ресурс силового агрегата и полную ремонтопригодность на объекте. Жизненный цикл такого энергоблока более чем на треть превышает показатели аналогичных решений на российском рынке и составляет 200 000 часов. Кроме того, ГТ-009GT (рис. 2, 3) компактны и универсальны: могут масштабироваться под любые задачи, в том числе для предприятий нефтегазовой отрасли, расположенных в Арктике и на Крайнем Севере. Весь сервис и ремонт оборудования происходит непосредственно на объекте, без вывоза на завод-изготовитель, что существенно сокращает сроки ремонтных работ и простоя энергоблока.
Специально для северных регионов страны в АО «ГТ Энерго» создали модификацию энергоблока ГТ-009GT «Арктика», способного работать в условиях вечной мерзлоты и экстремально низких температур.
Комплексная услуга энергоснабжения
Учитывая разнообразие климатических зон России и промышленных объектов, под каждый проект разрабатывается свое, индивидуальное решение, но обязательно комплексное.
Компания не занимается отдельной поставкой газотурбинного оборудования, а предлагает комплексные решения по строительству объекта генерации под ключ, в том числе за счет собственного финансирования, с последующим предоставлением услуги долгосрочного энергоснабжения потребителей.
В комплексную услугу энергоснабжения входит:
- Инжиниринг. Проектирование и разработка технических решений, строительство и реконструкция энергообъектов;
- Генерация. Производство электрической энергии и тепла в режиме когенерации (комбинированная выработка энергии);
- Сервис и ремонт. Техническое обслуживание и ремонт оборудования газотурбинных электростанций;
- Сбыт. Реализация электрической энергии на оптовом и розничном рынке электроэнергии и мощности, в том числе возникающих излишков, отпуск тепловой энергии потребителям.
Условия предоставления комплексной услуги:
- долгосрочный контракт энергоснабжения;
- гарантированный объем потребления энергоресурсов;
- природный или попутный нефтяной газ в качестве топлива;
- автономный или параллельный с сетью режим работы.
Собственные технологии и разработки
На протяжении всей своей деятельности АО «ГТ Энерго» максимально ориентируется на отечественные и на свои собственные технологии и разработки. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), используемая на объектах компании, включая важнейшую ее часть – систему автоматического управления газотурбинным двигателем (САУ ГТ), является полностью собственной разработкой компании. А успешное использование собственного решения по импортозамещению системы управления магнитным подвесом стало вкладом компании в дальнейшее развитие энергетического машиностроения.
Преимущества АО «ГТ Энерго»
Российская генерирующая компания обладает следующими стратегическими преимуществами:
- 100-процентная локализация производственной и научной базы на территории России;
- локальная ремонтопригодность объектов генерации благодаря тому, что ремонт и обслуживание осуществляются силами своих специалистов непосредственно на объекте генерации (рис. 4);
- полная автоматизация технологического процесса на базе АСУ ТП и САУ собственной разработки;
- накоплен большой опыт успешной эксплуатации – 44 энергоблока находятся в непрерывной работе;
- высокая надежность – суммарная наработка энергоблоков с 2003 года составляет более 2,3 млн часов;
- возможность эксплуатации в любых климатических условиях и географически удаленных от централизованной энергосистемы районах;
- короткие сроки строительства станций и масштабируемость решений.