Актуальное
160_600_Поплавок_уши_Строим_добро

К обновлению сквозь тернии

Инновационное развитие энергомашиностроения невозможно без господдержки, направленной на стимулирование роста новых технологических платформ, разработки конкурентоспособных агрегатов, внедрения новинок на всех стадиях производства продукции.

Турбина
Фото: dic.academic.ru

В основе нынешней отраслевой доктрины отечественного энергомаша – курс на сращивание науки и производства. «Стратегия развития энергомашиностроения РФ на 2010–2020 годы и на перспективу до 2030 года» предусматривает разработку и создание конкурентоспособных энергетических агрегатов, требует постоянной работы системы «Фундаментальная наука – прикладная наука (НИР) – опытно-конструкторские работы (ОКР) – производство – внедрение».

Между тем сегодняшние реалии таковы: большая часть оборудования энергетических предприятий имеет перерасход топлива и низкий КПД, утрачена связь энергетиков с проектными институтами, а для того чтобы выпускник вуза стал квалифицированным проектировщиком, требуется чуть ли не десять лет. Так оценил ситуацию член НЭС при рабочей группе Совета Федерации РФ по СЗФО Владислав Салов, открывая дискуссию, которая проходила в рамках РМЭФ-2017 и была посвящена проблемам внедрения инноваций в отрасли, связи науки с производством.

Нормы против прогресса

Турбина
Действующие нормы правил технической эксплуатации электростанций, требующие согласования программ модернизации конструкций паровых турбин с заводом-изготовителем, ставят крест на широком внедрении данной разработки НИОКР
Фото: sdelanounas.ru

«Энергоблоки большинства российских электростанций работают с КПД 30–35%, для эффективной реализации технического потенциала предприятий отечественной энергомашиностроительной отрасли требуются турбины с КПД не менее 42–43%, – считает главный конструктор таганрогского ОАО ТКЗ «Красный котельщик» Владимир Иваненко. – Многие генерирующие компании, где оборудование прослужило более 40 лет, готовы провести модернизацию. Это необходимо, поскольку все они входят в состав крупных энергосистем. Для проектировщиков и поставщиков энергетического оборудования очевидно: реконструировать старые котлы сложнее, чем создать новые. Но потребитель не в состоянии окупить бизнес-проект по обновлению парка при кредитной ставке в 15%. Без помощи государства в стимулировании модернизации отрасли, создании системы льгот для поставщиков оборудования переломить ситуацию невозможно».

Как отмечают специалисты, в условиях двуставочного тарифа, жесткого госрегулирования отрасли производителям невыгодно вкладывать средства в модернизацию действующего оборудования.

Избыток мощности, отсутствие ДПМ и проектов нового строительства усугубляют положение, ставя выработку мощности на грань рентабельности. В немногим более выгодном положении находятся ведомственные электростанции и ТЭС, но это капля в море.

Пути инновационного развития энергомашиностроения специалисты видят в тандеме с научно-исследовательским кластером. И такой опыт есть. Например, совместно с учеными ЦТНИИ, ВТИ, МЭИ, СПбПУ в екатеринбургской компании «Теплоэнергосервис» создали эффективные проточные части турбин, позволяющие на 4–5% повысить КПД энергоагрегатов. «Последние наши разработки в сфере НИОКР в турбостроении сосредоточены на повышении маневренности турбоагрегатов: количество пусков энергоблоков сегодня является существенным показателем в экономиках проектов, – поделился генеральный директор ГК «Теплоэнергосервис» Владимир Ермолаев. – Есть примеры электростанций, производящих пуск энергоустановок в ежедневном режиме. Новейшие разработки требуют проведения температурных расчетов, применения инновационных материалов и покрытий, современных технологий турбостроения».

Внедренческий потенциал такого изобретения широк: использование инновационных турбоагрегатов способно принести колоссальный мультипликативный эффект в масштабах российских регионов, считают создатели российского ноу-хау. Разработки применимы при реконструкции популярных крупных теплофикационных турбоагрегатов класса 80–100 МВт.

Именно эти турбины являются ядром теплофикационной индустрии российской энергетики и останутся в эксплуатации еще долгие годы. Построенные в 60-х годах прошлого века тиражом 500 единиц, турбины морально устарели, но до сих пор действуют в российских городах.

«На каждой такой турбине идет недовыработка мощности или перерасход газа в 5–7 МВт, а в масштабах России даже триста таких агрегатов дают недовыработку в 1,5 ГВт, это существенные потери мощности, – считает Владимир Ермолаев. – Модернизация агрегатов даст энергогенерирующим компаниям дополнительные «зеленые» киловатты без пережога топлива».

Поезд с агрегатом
Парогенератор для атомной электростанции
Фото: opechi.com

Однако, по словам руководителя уральского предприятия, действующие нормы правил технической эксплуатации электростанций, требующие согласования программ модернизации конструкций паровых турбин с заводом-изготовителем, ставят крест на широком внедрении данной разработки НИОКР.

По мнению Владимира Ермолаева, ситуация парадоксальная, учитывая, что на территории России всего два энергомашиностроительных завода, способных внедрять паровые турбоагрегаты, – Ленинградский металлический и Уральский турбинный. Причем последний не обладает необходимыми полномочиями, поскольку юридически не является правопреемником Уральского ТМЗ. Получить согласование можно, лишь работая в тандеме с ЛМЗ «Силмаша», для которого на фоне крупных заказов для Росатома и новых энергоблоков вести согласование по таким скромным бизнес-проектам экономически невыгодно. «В этой ловушке оказываются многие заказчики и производители инновационных разработок НИОКР в сфере энергомашиностроения, систем регулирования, повышения ремонтопригодности оборудования. Меня как инженера угнетает ситуация, когда отсутствует поле для внедрения научно-технических разработок», – резюмирует он.

Генеральный директор ГК «Теплоэнергосервис» видит выход из сложившегося положения не только в отмене действующих технических норм. Он предлагает альтернативное решение через признание ЛМЗ «Силмаша» монополистом с последующей выработкой регламентов по срокам и стоимости согласования таких проектов или формирование независимого института экспертов по модернизации турбинного оборудования для ТЭС.

Китайский демпинг

Помимо влияния конъюнктуры энергорынка и низкого спроса со стороны генерирующих компаний на новейшие научно-технические разработки, отечественные производители испытывают жесткий прессинг в виде конкуренции со стороны дешевого низкокачественного импорта, заполонившего рынок.

Директор по маркетингу электромашиностроительного концерна «Русэлпром» Андрей Ефимов, комментируя критическое положение отечественных заводов – изготовителей электродвигателей, привел результаты анализа таможенной статистики.

По его информации, в последнее время в России, несмотря на взятый курс на импортозамещение, укоренилась тенденция ввоза электродвигателей из Китая. Закупочные процедуры крупных энергогенерирующих компаний все больше ориентированы на ценовой демпинг. «Мы регулярно проводим исследования китайских электродвигателей: в основном экспортируются дешевые, с повышенной мощностью агрегаты, изготовленные в расчете на стандарты энергоэффективности, действующие на территории Китая, – IE0. В то время как в России с января 2017 года принят максимальный уровень IE3», – уточняет Андрей Ефимов.

По его словам, чугун и сталь в китайских образцах не соответствуют нормативам электротехнических изделий, они могут применяться при изготовлении вентиляционного оборудования, но никак не энергетического. Качество изделий, которые поставляются для европейских заказчиков, абсолютно другое.

Турбина
Нехватка профессиональных кадров и низкая квалификация эксплуатирующего персонала порождают сложности при заключении договоров жизненного цикла энергетического оборудования
Фото: времяроссии.рф

При этом таможенных барьеров для ввоза со стороны России нет, более того, поставки осуществляются беспошлинно. Мерой поддержки отечественных производителей в этой ситуации может стать выработка стандартов по закупке двигателей достойного качества, соответствующего ГОСТам, выработка общепринятых условий работы, как это происходит в Европе с 1990-х годов в рамках НТП и промышленных кластеров. «Возможности роста отрасли, как и во всем индустриальном обществе, закладываются в интеграции покупателей и производителей, – уверен Андрей Ефимов. – Высокий конструкторский потенциал наших предприятий должен быть реализован в тандеме с научно-техническим потенциалом энергетической отрасли на основе интеграции в технологические платформы».

Другой любопытный пример в сфере опытного применения разработок НИОКР для электроэнергетики привел генеральный директор ООО «НПК «Энергодвижение» Вячеслав Клинцевич. Производственный комплекс, выпускающий синхронные электрические машины на постоянных магнитах, в 2016 году запустил серийное производство судовых гребных электродвигателей, основным заказчиком которых, как правило, было Минобороны РФ. Тем не менее разработки для ВПК могут быть диверсифицированы и адаптированы для нужд электроэнергетики.

«Развиваемое нами новое направление по выпуску высокооборотных электрических машин для судовой промышленности может быть переориентировано в качестве кластерного решения на создание высокооборотного электродвигателя для паровых турбин, – убежден Вячеслав Клинцевич. – В свое время компания «Сименс» для участия в торгах Газпрома пролоббировала включение в ТЗ по закупкам электродвигателей характеристики «асинхронный», которое не играет принципиальной роли, но ограничивает участие в торгах отечественного производителя. Сегодня мы пытаемся изменить эти правила, чтобы дать дорогу российским инновациям».

Однако на этапе внедрения ввод разработок в опытную эксплуатацию на предприятиях энергетического сектора идет с трудом в отличие от оборонзаказа. Пять лет назад в рамках ФЦП инженеры «НПК «Энергодвижение» разработали высокооборотный турбогенератор мощностью 2 МВт на 8000 оборотов, конструкция предусматривала использование в режиме 3 МВт на 12 000 оборотов.

Проектом было предусмотрено производство двух газовых турбин Пермского ОТК и украинского завода. Разработчики обратились к топ-менеджменту Пермского ОТК с предложением развернуть производство электростанций на базе инновационных турбин для судостроения. После долгих дискуссий и переговоров Пермский ОТК выставил счет на 100 млн рублей, включив в затраты доработку стенда, подводку электричества и прочие побочные расходы.

На выходе предполагалось получить агрегат, который действительно нужен, он мог бы стать основой для компактной электростанции. Это простая конструкция электрической машины без редуктора, небольших габаритов, могла бы выступить альтернативой зарубежным аналогам, но этого не произошло.

В области гидроэнергетики при попытке создания генераторов для гидроэлектростанций на основе высокооборотных двигателей внедрение новой разработки приостановило отсутствие конкретных референций и предыдущего опыта работы установок.

«При обращении к руководству предприятий судостроительной отрасли или «Силовых машин», как правило, заказчика устраивают основные рабочие параметры, вес агрегата, габариты, мощность, но когда заходит речь о проведении серии опытных испытаний, выдвигаются чрезмерные требования, требующие дополнительного финансирования», – сетует Вячеслав Клинцевич.

Затраты на сервис

Проблемы нехватки профессиональных кадров и низкой квалификации эксплуатирующего персонала, о которых все чаще говорят эксперты, порождают сложности при заключении так называемых договоров жизненного цикла энергетического оборудования.

Линия электропередач
Фото: novostienergetiki.ru

Производители считают, что установка модернизированного энергоагрегата должна сопровождаться переходом к технически более прогрессивной форме обслуживания и сервиса – прогнозному обслуживанию. На предприятиях энергетического сектора этот вид комплексного сервиса появился недавно. Он подразумевает внедрение систем мониторинга и диагностики, определение технического состояния, дефектов и параметров всех систем в режиме реального времени, расчет ресурсного потенциала электрических машин и выдачу рекомендаций эксплуатирующему персоналу.

Технически такая возможность реализуется за счет специальной архитектуры решений, с присоединением температурных и вибрационных датчиков, а также датчиков частичных разрядов и перевода аналоговых сигналов в цифровой формат с последующей обработкой в программной среде или с помощью сигнатурного анализа и построения математической модели идеальной машины.

«Экономическая эффективность от внедрения подхода, позволяющего заказчику управлять надежностью электрических машин, запасами и резервами предприятия, высока на предприятиях нефтедобывающей отрасли, – полагает заместитель начальника НИОКР и технического развития ООО «Русэлпром» Леонид Кубарев. – Ведь отказ оборудования при тран спор ти ров ке нефти и газа приводит к колоссальным убыткам! Трудно переоценить роль систем мониторинга и диагностики в обеспечении безопасности труда в угольных шахтах и разрезах. Наличие прогнозного обслуживания стало обязательным требованием при заключении контрактов на поставку взрывозащищенных двигателей. Сегодня нами ведутся перспективные разработки по комплексному мониторингу в рамках АСУТП состояния всего механизма энергоблоков, включая насосное оборудование, а не только электродвигателей», – подытожил он.

Советник генерального директора ГК «Севкабель» Илья Маслов рассказал о новинках кабельно-проводниковой продукции для электроэнергетики и проблемах их внедрения. Это силовые и контрольные кабели Кабтрон, изначально разработанные для нефтегазовой отрасли, масло- и бензостойкие, с повышенной гибкостью и предназначенные для работы в агрессивных средах.

«В электроэнергетике эта линейка продукции незаменима при прокладке кабельных линий в условиях экстремально низких температур. Для повышения термоустойчивости в качестве изоляционных материалов используются резиновые смеси, способные сохранять гибкость при температуре –35 °С, – пояснил Илья Маслов. – Такой кабель стоек и к вибрационным нагрузкам, и к монтажным изгибам. Спектр конструкций кабеля, разработанный специалистами, позволяет прокладывать линии в различных грунтах, внутри и вне помещений. Крупные партии Кабтрона мы поставили на строительство электросетей космодрома Восточный, заменив продукцию из сшитого полиэтилена в безгалогенной оболочке, которая не выдерживает температурные нагрузки даже при –20 °С».

Защищенный провод СИП-7 для ВЛ электропередачи напряжением 110 КВ – еще одна новинка«Севкабеля». В практике электросетевых предприятий традиционно используются провода без защитной изоляции, что создает неудобства.

«Разработанная нами конструкция дает снижение напряженности электрического поля и электромагнитного излучения ВЛ, позволяющее сократить территорию охранной зоны ЛЭП с 20 до 5 м и снизить экологический ущерб, – проинформировал Илья Маслов. – В тех местах, где из-за нехватки места можно было проложить только дорогостоящую кабельную линию, появилась возможность прокладки ЛЭП. И хотя по стоимости такой провод на 20% дороже неизолированного, он гораздо дешевле кабеля. В совокупности использование СИП-7 приносит хороший экономический эффект при прокладке воздушных линий по дорогостоящим землям населенных пун ктов».

Путь внедрения инновационных наукоемких разработок в России традиционно долог и тернист. Только после проведения всех необходимых технических расчетов, разработки специальных ТУ, согласования в Минпроторге РФ и утверждения в Ростехнадзоре специалисты ГК «Сев кабель» получили разрешение на строительство нескольких таких линий. Но для массового внедрения и получения всего комплекса разрешительной документации «Севкабелю» потребуется стать резидентом Скол ково.

Как отметил, подводя итог дискуссии, Владислав Салов, профильные ведомства, в том числе Минэнерго РФ, устранились от решения насущных проблем энергетики, отдав их решение на откуп рынку. «В министерствах царит безразличие, чиновникам все равно, в каком состоянии сегодня пребывает ЦКТИ, ВТИ, Таганрогский и Барнаульский котельные заводы, в свое время составлявшие фундамент энергомашиностроительной отрасли. Российская экономика управляется менеджерами, чрезвычайно далекими от решения задач перспективного развития и обеспечения надежного сбалансированного роста. Минэнерго должно ставить задачи, а рынок откликнется на этот призыв».

Похожие сообщения

X