Газовые турбины в России – копирование и реверс-инжиниринг газотурбинных агрегатов и турбодвигателей для привода энергетического и динамического оборудования, локализация газовых турбин большой мощности Siemens SGT5-2000E SGT5-4000F, GE 9HA 9FA 9FB 9F мощностью от 200 до 450 МВт, проектирование разработка производство аналогов газовых турбин малой и средней мощности Solar Mars-100 Titan-130, GE LM2500 LM6000, Siemens SGT300 SGT400 SGT600 SGT800, создание производства лопаток горячей части с использованием технологии монокристаллического литья лопаток турбины ГТД и создание современных аналогов монокристаллических лопастей горячего тракта для замены оригинальных запчастей и продления ресурса при капитальном ремонте газовых турбин производства Solar, Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi.
Программа импортозамещения оборудования энергетического машиностроения в области газотурбинных технологий и производства газовых турбин примышленного назначения. Цели программы - обеспечение технологического суверенитета страны в области газотурбинных технологий, преодоление отставания отечественного газотурбостроения от передового мирового уровня, достижение конкурентоспособности отечественных ГТУ и ПГУ на внутреннем и мировом рынках, обеспечение в полном объеме российской электроэнергетики произведенным в стране газотурбинным оборудованием, организация на отечественных и совместных предприятиях производства высокотехнологичных элементов ГТУ, обеспечение сервисного обслуживания импортных, лицензионных и отечественных ГТУ; организация изготовления на территории Российской Федерации лицензионных ГТУ с полной локализацией производства критических элементов («горячей части», систем управления), обеспечивающей технологический суверенитет отрасли; совершенствование отечественных энергетических ГТУ малой мощности с достижением технико-экономических характеристик мирового уровня, разработка и освоение производства высокоэффективных отечественных микротурбин; разработка отечественных энергетических ГТУ большой мощности, соответствующих перспективному мировому уровню и обеспечивающих создание ПГУ предельной эффективности; разработка типовых проектов отечественных парогазовых установок и организация производства соответствующего энергетического оборудования; совершенствование нормативно-правовой базы для стимулирования разработки, производства и внедрения в стране передового газотурбинного оборудования, а также его экспорта; кадровое обеспечение разработки, производства и эксплуатации газотурбинного оборудования.
Поэтапные цели: увеличение доли отечественных и совместных предприятий в реализации энергетических ГТУ на внутреннем рынке России; уровень локализации производства критических элементов лицензионных ГТУ; доля отечественного сервиса (включая материалы и запасные части) в общем объеме технического обслуживания и ремонта эксплуатируемых в стране импортных и лицензионных ГТУ; сроки завершения разработки и освоения производства отечественных высокоэффективных микротурбин; сроки изготовления и сооружения головных образцов перспективных отечественных ГТУ большой мощности; сроки готовности к серийному производству конкурентоспособных отечественных ГТУ большой мощности; обеспеченность кадрами разработки, производства и эксплуатации газотурбинного оборудования.
В настоящее время газовая электроэнергетика передовых зарубежных стран базируется на парогазовых установках (ПГУ) широкого диапазона единичной мощности, вплоть до 800-1000 МВт. В основе таких ПГУ лежат газотурбинные установки (ГТУ) единичной мощностью до 300-400 МВт. КПД ГТУ последнего поколения достигает 40-41%, а ПГУ на их базе – 60-61%. Ведущими мировыми производителями газовых турбин средней и большой мощности являются компании Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi. Они приступили к разработке мощных ГТУ нового поколения и ПГУ предельной эффективности на их основе с КПД до 65-66%. В Российской Федерации в последние 10–15 лет при строительстве новых и модернизации действующих ТЭС на природном газе также нашли широкое применение ПГУ и ГТУ средней и большой мощности. При этом доля оборудования зарубежных фирм в суммарной установленной мощности уже введённых в эксплуатацию ПГУ и ГТУ составляет более 70%. В планируемых вводах их прогнозная доля превышает 80%. В России используются газовые турбины практически всех ведущих компаний мира (Siemens, General Electric, Alstom, Ansaldo, Mitsubishi, Kawasaki, Solar и других). Количество поставленных ими ГТУ составляет сотни единиц. В большинстве своем это ГТУ предыдущих поколений. Их сервисное обслуживание и ремонт выполняются, как правило, зарубежными фирмами и оказываются чрезвычайно затратными. Высокая зависимости электроэнергетики страны от поставок импортного оборудования и его сервисного обслуживания угрожает научно-технологическому суверенитету отрасли. Позитивной тенденцией является локализация производства на территории страны газотурбинного оборудования на базе совместных предприятий, а также открытия дочерних предприятий зарубежными производителями. Проблема отсутствия отечественных газовых турбин средней и большой мощности в настоящее время отчасти решена началом функционирования ООО «Сименс - Технологии Газовых Турбин» – совместного предприятия Siemens и ОАО «Силовые машины». Оно способно выпускать современные газовые турбины единичной мощностью 60-80, 172 МВт 190-200 и 304 МВт, разработанные фирмой Siemens. Однако лицензионное соглашение не предусматривает достаточного уровня локализации производства, и в настоящий момент совместная программа закрыта. Хотя имеется острая потребность в интенсивной локализации производства элементов проточных частей турбомашин, камер сгорания, систем автоматизации и других высокотехнологичных узлов для сокращения издержек на ремонт и решения задачи технологической безопасности. На ОАО «НПО Сатурн», входящем в ОАО «ОДК–ГТ», изготовлены и в настоящее время находятся в опытно-промышленной эксплуатации головные образцы лицензионного газотурбинного двигателя ГТД 110М (НПО «Машпроект», Украина). Работы близки к завершению. В 2014 г. было начато производство ГТУ средней мощности типа 6FA (77 МВт) на ООО «Русские газовые турбины» – совместном предприятии компании General Electric, Группы «ИнтерРАО» и ОАО «Объединенная двигателестроительная корпорация» по производству до 20 газовых турбин в год с интенсивной программой локализации. Локализацию производства стационарных газовых турбин малой мощности (Т32, Т25, Т16), выпускаемых по лицензии компаний GE Energy и Solar Turbines, успешно осуществляет АО «РЭП Холдинг». РЭПХ имеет действующие соглашения на полную передачу всей документации по турбинам и высокую степень локализации Т-32 и Т-16. В перспективе присутствие российских производителей на рынке газовых турбин может вырасти за счет задействования производственного потенциала отечественных энергомашиностроительных предприятий, а также использования мощностей авиадвигателестроения для выпуска ГТУ средней и малой мощности. В частности, потенциальные возможности освоить производство машин рассматриваемого класса имеет ЗАО «Уральский турбинные завод» (при соответствующей государственной поддержке и заинтересованности бизнеса).
Ситуация осложняется резким повышением спроса в стране на газотурбинное (а также и иное энергетическое) оборудование. В результате, несмотря на интенсивный ввод в последнее десятилетие новых генерирующих мощностей, темпы роста генерации не поспевают за электропотреблением, к настоящему времени в стране сформировался дефицит мощностей, который сохранится в ближайшей и, вероятно, среднесрочной перспективе. Согласно консервативному сценарию развития энергетики страны в период до 2035 год можно ожидать суммарного ввода порядка 40-50 блоков ПГУ единичной мощностью до 500 МВт и 10 блоков ПГУ мощностью 800-1000 МВт. Это потребует поставок около 110-120 газовых турбин мощностью 80-170 МВт и 20 газовых турбин мощностью 300 МВт и более. Эти потребности могут быть практически полностью закрыты продукцией имеющихся отечественных и совместных производств. Восстановление более высоких темпов развития экономики страны и, следовательно, спроса на электроэнергию, а также интенсификация обновления электрогенерирующих мощностей приведут дополнительному к росту спроса на газотурбинное оборудование. В стране имеются большие возможности реконструкции газовых котельных в мини-ТЭЦ. Их реальный объем достигает 20 ГВт электрической мощности (потенциальный – более 40 ГВт). Следовательно, совокупная емкость рынка ГТУ малой мощности в данной сфере превышает 1000 шт. Газовые турбины малой мощности производятся отечественными авиадвигателестроительными предприятиями. Естественно, стоит задача их совершенствования с целью более эффективного использования в энергетике. Современные микротурбины (высокооборотные ГТУ электрической мощностью 1 МВт и менее), являющиеся высокотехнологичными изделиями, в стране не производятся. Потребности рынка в них полностью покрываются за счет импорта. Между тем, внутренний спрос на микротурбины непрерывно растет. Емкость отечественного рынка микротурбин превышает 1 ГВт, т.е. несколько тысяч штук.
SGT800 ротор