Rússia ha descuidat el desenvolupament del seu propi edifici de turbines de gas energètiques, ara és important acumular competències d'alta tecnologia a les fàbriques construïdes al país per empreses estrangeres
El 18 de juny, al lloc del parc industrial Greenstate a Gorelovo, al sud de Sant Petersburg, es va celebrar una cerimònia per llançar la planta Siemens Gas Turbine Technologies (STGT), una empresa conjunta entre Siemens i Power Machines, programada per coincideixen amb l’obertura del Fòrum Econòmic de Sant Petersburg. La importància de l’esdeveniment es va ressaltar amb la presència d’alts càrrecs –la part russa, en particular, va estar representada pel president de la Duma Estatal Sergei Naryshkin i el governador de la regió de Leningrad Alexander Drozdenko, la part alemanya– per Siemens Siegfried Russvurm, membre de la junta de AG. Tot i això, la participació del cap del cos parlamentari rus, a jutjar pel seu discurs a la inauguració amb una notable retòrica antiamericana, hauria d’haver destacat una tesi senzilla: malgrat les sancions, la cooperació en el camp de l’alta tecnologia amb els països i empreses continua. El projecte en si, segons els ponents (entre els quals la part russa estava representada pel primer viceministre d’Energia, Alexei Teksler, i el director general de OJSC Power Machines, Roman Filippov), també contribuirà a accelerar la modernització del sector energètic nacional. com enfortir els llaços econòmics entre els països en condicions polítiques difícils.
Lideratge perdut
Sens dubte, l'obertura d'aquesta planta és un pas més en el desenvolupament de la producció d'alta tecnologia a Rússia. I aquesta notícia és de la categoria de molt bona. Es produiran turbines de gas a Gorelovo: equips d’energia d’alta tecnologia, considerats justament el cim de la tecnologia de fabricació de màquines elèctriques, i la pròpia planta, que actualment compta amb uns 300 especialistes, està equipada amb equips moderns, incloses màquines úniques per a polvorització de plasma de peces de turbines, soldadura làser i tall per raig d’aigua. Siemens només té tres empreses i departaments d’enginyeria similars per a la producció de turbines de gas d’alta potència al món: a Berlín, Mülheim alemany i Charlotte nord-americana.
La línia de productes de la joint venture de Sant Petersburg inclou dues turbines de gas amb una capacitat de 172 i 307 MW, però posteriorment el lloc també es pot utilitzar per al muntatge de turbines de gas de menor capacitat. També s’establiran obres sobre canonades, muntatge i embalatge d’equips de compressors centrífugs destinats al transport de gas natural i, en el futur, començaran a fabricar ells mateixos els mòduls de compressor. Però ara no parlem de sobrecarregadors. Per a nosaltres és important poder produir turbines de gas específicament d’alta potència, encara que amb la marca comercial Siemens. I per això.
L'enginyeria elèctrica (EMC) i l'enginyeria elèctrica són sectors d'alta tecnologia de l'economia real, que testimonien la viabilitat tecnològica de qualsevol estat. L’enginyeria de turbines de gas és el cim de la indústria de l’enginyeria elèctrica, que manté en bon estat tota l’esfera de producció i innovació. Fins fa relativament poc temps, només un nombre limitat d’estats posseïen el seu propi CEM i fins i tot un nombre menor d’iniciats havia desenvolupat l’enginyeria de turbines de gas, incloent tant motors d’energia com d’avions i vaixells; gairebé fins a finals del segle XX, el seu nombre al món no superava la dotzena: Gran Bretanya, Alemanya, Itàlia, URSS / Rússia, EUA, Suïssa, Suècia, França, Japó. Més tard, els països en vies de desenvolupament (principalment, per descomptat, sobre la Xina) van reposar el conjunt de països que produïen aquest equip. Però també vam prendre un camí peculiar en aquesta àrea de la tecnologia.
Va succeir que l’URSS, havent estat el líder tecnològic indiscutible de la indústria de les turbines de gas de potència des de principis dels anys 70 del segle passat (aleshores a la planta de metall de Leningrad, es van produir les primeres màquines de sèrie del món amb una capacitat de 100 MW)), ja als anys 80 va començar a perdre terreny. Això va ocórrer principalment a causa del fet que el país es va dirigir cap a potents centrals nuclears, hidroelèctriques i tèrmiques, i els difícils intents posteriors de crear turbines de gas de 150 megawatts a la LMZ es van perdre simplement en la grandiositat del swing energètic soviètic. Els recursos energètics econòmics van acabar amb la tendència d’abandonar la tecnologia de turbina de gas i el cicle combinat que estalviaven recursos, per la qual cosa la Unió Soviètica (i després del seu col·lapse, Rússia) es va quedar sense la seva planta de turbines de gas de gran capacitat gastada.
A finals de la primera dècada del segle XXI, l’única turbina de gas que, amb una mirada posada en la història del problema (les arrels de la turbina es remunta als desenvolupaments navals de l’era soviètica, i va ser dissenyada a la L’oficina de disseny de Zarya-Mashproekt a l’Ucraïnès Nikolaev) era GTU-110, que, amb el suport d’Anatoly Chubais, es va perfeccionar a l’Organització de Rybinsk (NPO) de Saturn, però mai no es va completar, i ara de cinc turbines d’aquest tipus instal·lades a dues estacions a Ivanovo i Ryazan, només un va treballar l'any passat. Després del tancament de RAO UES i la sortida de Saturn el 2010 d'un fervent partidari del desenvolupament del director general de la companyia Yuri Lastochkin, la seva millora, de fet, es va aturar (per a més detalls, vegeu "Necessitem un projecte nacional de turbines de gas" a l’expert núm. 11, 2010). Els representants dels actuals propietaris de l'empresa Rybinsk, la United Motor Corporation (UEC), no parlen clarament i públicament sobre la continuació d'aquest treball. D’altra banda, UEC, juntament amb l’empresa estatal Inter RAO UES, van crear una empresa conjunta al mateix lloc, a Rybinsk, el 2011 amb l’objectiu de construir una planta de turbines de gas, que sigui competitiva amb Saturn, en col·laboració amb General Electric. Ara es fa el muntatge de les dues primeres unitats de turbina de gas amb una potència de 77 MW per ordre de Rosneft.
El mercat s'ha completat. S’adopten les tecnologies?
GTU i CCGT (planta de cicle combinat) continuen sent les principals abreviatures de la nostra indústria elèctrica. El balanç de combustible de les centrals elèctriques ara està dominat pel gas: produeix, segons el Ministeri d'Energia l'any passat, més del 44% de l'electricitat russa. La modernització de les centrals tèrmiques de gas i la seva transferència d’un cicle de vapor a un gas de vapor podria estalviar fins a una quarta part d’aquests 160.000 milions de metres cúbics de gas natural, que es crema principalment a les calderes de condensació. centrals elèctriques amb un 38% d’eficiència, en el millor dels casos. El CCGT és un instrument molt més eficient per utilitzar gas. En els millors models moderns de CCGT, construïts sobre la base d’aquestes turbines que es preveu produir a la planta de Gorelovo, l’eficiència arriba al 60%.
Durant els darrers cinc anys, el mercat de les turbines de gas d’energia, gràcies als acords de subministrament de capacitat (els CDA es van inventar durant la reforma de la indústria de Chubais per garantir que l’Estat reemborsarà a l’inversor els fons invertits en la construcció i en part en la modernització de plantes amb augment de la capacitat) ha estat el que més ha crescut en termes de demanda de segment d’equips de noves centrals elèctriques. Només el 2014, a costa de CCGT, es van encarregar al país més de 3,2 GW de noves capacitats en grans TPP que formen part del sistema energètic unificat de Rússia. Tot i això, gairebé tot aquest mercat queda a la mercè de fabricants estrangers, principalment Siemens i General Electric.
Només Siemens SGT5-4000F amb una capacitat de 270 a 285 MW (versió moderna de 307 MW) - aquests són els que se suposa que s’han de muntar a Gorelovo - onze unitats ja estan en funcionament a Rússia i set projectes més es troben en diferents etapes d’implementació. Això significa que Siemens ha subministrat equips a Rússia per a una unitat CCGT, la capacitat instal·lada de la qual s’acosta als 7,5 GW, que supera la quantitat que va llançar el país unitats nuclears per a tot el període post-soviètic. Segons la pròpia empresa, la capacitat total de les turbines de gas Siemens fabricades amb tecnologia Siemens, incloses les màquines petites i mitjanes venudes a Rússia, supera els 13 GW. General Electric es queda per darrere de Siemens en termes de capacitat instal·lada, però aquesta companyia també representa gigawatts en els lliuraments (l’autor d’aquestes línies comptava més de 20 turbines de 77 a 256 MW amb una capacitat total d’uns 2 GW, instal·lades per GE a Russian TPP només el 2010-2012).
Per al sector energètic rus, el subministrament d'unitats de turbines de gas per part d'aquestes empreses és un fet gratificant, es tracta de màquines excel·lents. Però la indústria nacional de l'enginyeria ha perdut milers de milions de dòlars a causa de les reticències del govern a invertir realment en un segment tan important de tecnologia. Així, segons les estimacions, només es van gastar uns 20 milions de dòlars en el desenvolupament del projecte GTE-110 i, als Estats Units, el Departament d’Energia va invertir més de mil milions de dòlars en el desenvolupament i posada a punt d’alguns H- turbines de classe dels anys 2000 (i no només a GE, sinó a l'actual divisió de turbines de gas de Westinghouse, propietat de Siemens).
Encara hi ha una experiència positiva en la transferència de tecnologia a la indústria. El 1991, la planta metàl·lica de Leningrad (ara una branca de Power Machines) va organitzar l’Interturbo JV juntament amb Siemens. L’empresa va produir 19 màquines V94.2 amb la marca Siemens, que es van vendre a nou països del món, inclosa Rússia. El 2001, Power Machines va comprar una llicència per a la producció de V94.2 amb la seva pròpia marca GTE-160 (es van produir un total de 35 màquines d’aquest tipus, de les quals 31 eren per a consumidors russos). La proporció de components domèstics a les instal·lacions va arribar al 60%, però les unitats crítiques (components de la secció calenta, ranures de broca als discs, la part electrònica del sistema de control, el bloc de combustible de gas) van romandre a l’àrea de responsabilitat de Siemens.
Localització del lliure albir
En el punt àlgid del seu èxit, Power Machines va desenvolupar la unitat GT-65, basant-se en ella i en el CCGT per substituir nombroses turbines de vapor obsoletes amb una capacitat de fins a 110 MW. Mosenergo, que va donar suport al projecte, va ser eliminat aviat, per què arriscar-se a patrocinar el costós desenvolupament i posada a punt d’una turbina de gas russa, quan es pot comprar una turbina estrangera acabada i, tot i així, obtenir-ne un reemborsament segons els acords de CDA. El 2011, Power Machines, de fet, va abandonar el desenvolupament independent d’aquest tema, transferint l’SKB de turbines de gas, que treballava a LMZ des del 1956, a les noves tecnologies de turbines de gas Siemens, que van adquirir Interturbo, i els actius del l’empresa conjunta es va redistribuir a favor de Siemens (65%).
La primera turbina SGT5-2000E ja s'ha muntat a la planta recentment oberta; la quota de proveïdors nacionals en ella continua sent al voltant del 12% al preu de cost. Però, segons el director general de STGT, Niko Petzold, la companyia té la intenció d'augmentar-la fins al 70% d'acord amb els objectius establerts pel govern rus, segons ell, ara s'estan considerant diverses empreses russes i estan sent certificades adequadament. No hi ha documents vinculants directes que prescriguin un programa de localització, però la demanda de les empreses estatals sovint ja requereix un cert grau de localització del producte. Per tant, diu el màxim responsable, només ampliant la gamma i millorant la qualitat de la localització, és possible obtenir un accés més ampli al mercat rus, força competitiu, de productes de turbines de gas.
En particular, a la planta OMZ Spetsstal, segons Alexander Lebedev, director tècnic de CTGT, les peces del rotor per a la propera turbina (discs de rotor, peces finals (total de 28 components)) ja s’han fabricat a partir d’un lot de forjats en el procés de certificació de proveïdors.. I aquest és un producte molt responsable, que sovint prové de l’estranger.
La proporció de fabricants russos, inclòs el subministrament de components d’alta tecnologia mitjançant la seva certificació gradual d’acord amb els estàndards de Siemens, augmentarà gradualment. Els components nacionals també s’utilitzaran en turbines destinades a mercats estrangers.
