В декабре 2018 года правительство утвердило концепцию «Цифровая трансформация 2030», реализация которой за 11 лет должна полностью преобразовать энергетическую электросетевую инфраструктуру России с помощью внедрения цифровых технологий. Роль цифровизации в развитии энергетического сектора в последние годы действительно сложно переоценить, и ее влияние распространяется на все сегменты и составляющие отрасли, в том числе и на рынок газовых турбин.
Какие тенденции энергетического сектора влияют на развитие рынка газовых турбин
Сегодня в энергетическом секторе наблюдается несколько ключевых трендов, которые напрямую влияют на рынок газовых турбин. Во-первых, это постепенное движение от централизованной энергетики к распределенной, которое стимулирует развитие рынка распределенной генерации. Во-вторых, сюда относится стремление к декарбонизации энергетических систем, направленной на сокращение выбросов углекислого газа в процессе выработки энергии (она стала особенно актуальной после подписания Парижского соглашения по климату в 2016). В-третьих, спрос на энергоресурсы только растет, что подстегивает игроков рынка работать над увеличением мощности и КПД своей продукции. Ну и, наконец, на фоне вышеперечисленных тенденций все большую актуальность приобретает цифровизация, которая подразумевает как использование новых технологий в процессе изготовления турбин, так и цифровые решения, внедряемые в уже готовую продукцию.
Если остановиться на цифровизации подробнее, производители газовых турбин все чаще обращают внимание на такие технологии, как Интернет вещей (позволяет объединить все составляющие энергосистемы в единую сеть), аддитивное производство (дает возможность упростить изготовление ключевых узлов и деталей, а также сократить сроки и снизить себестоимость производства) и предиктивная диагностика (повышает качество готовой продукции, ее производительность и снижает время простоев). Помимо этого, растет актуальность технологий smart grid, которые способны обеспечить безопасную эксплуатацию в условиях растущей нагрузки и сложности построения современных электросетей, связанной с диверсификацией подключаемых источников энергии.
Отражение этих тенденций на развитии газовых турбин можно наглядно проследить на примере инновационной продукции Siemens.
Турбины H-класса как стандарт мощности и эффективности
Еще в мае 2011 немецкий концерн произвел настоящий фурор в энергетическом секторе благодаря достижению рекордного показателя КПД в 60,75% на электростанции комбинированного цикла в баварском Иршинге. Этот объект стал первой электростанцией, оборудованной газовыми турбинами H-класса нового поколения, которые компания представила в 2009 году, и одновременно первой электростанцией комбинированного цикла, чей КПД превысил 60%.
За прошедшие годы продукция компании задала совершенно новые стандарты мощности, эффективности и надежности электростанций комбинированного цикла. Так серия SGT-8000H уже давно стала лидером на рынке среди газовых турбин своего класса мощности: выходная мощность турбин SGT5-8000H достигает 450 МВт, а SGT6-8000H – 310 МВт. При этом КПД новых парогазовых установок на базе турбин H-класса производства Siemens превышает 61%, а благодаря их гибкости в эксплуатации при показателе линейного изменения нагрузки до 60 МВт в минуту (для частоты 60 Гц) или 80 МВт в минуту (для частоты 50 Гц) электростанции, оборудованные турбинами серии SGT-8000H, могут добиться стабильной работы энергосетей при параллельном использовании возобновляемых источников энергии. Сегодня 70 газовых турбин H-класса компании используются на четырех континентах, а количество часов их эксплуатации перевалило за 1 млн, при этом заключены контракты на поставку еще 90 турбин.
Новый виток в эволюции газовых турбин
Несмотря на успех турбин Н-класса, на фоне последних тенденций в глобальном энергетическом секторе Siemens поняла, что настало время вывести эволюцию газовых турбин на новую ступень, и выпустила на рынок газовые турбины HL-класса – SGT-8000HL и SGT-9000HL, взяв за основу зарекомендовавший себя H-класс. Электрическая выходная мощность новых турбин для частоты 50 Гц составляет 593 МВт в простом цикле или 870 МВт в комбинированном цикле, а КПД в режиме комбинированного цикла превышает недостижимые ранее 63%. Впервые новые турбины были представлены публике в 2017 году, а для российского рынка были представлены в октябре прошлого года.
Доля новых технологий в турбинах HL-класса достигает 65%. В числе цифровых инноваций – новейшая автоматизированная система управления технологическим процессом, включающая в себя «умную» систему регулирования и оптимизированные контрольно-измерительные приборы и автоматику, открытая облачная операционная система MindSphere, в которую интегрирована надежная система передачи и аналитической обработки данных, и новейшие системные решения в области кибербезопасности.
Высокие технические характеристики вкупе с инновационными технологическими решениями обеспечивают турбинам HL-класса эксплуатационную гибкость и минимальные затраты на жизненный цикл. Представители Siemens считают, что их инновационная разработка позволит совершить качественный скачок компаниям энергетического сектора.
