Мегаватты из воды
В наследство от СССР современная Россия получила сотни гидроэлектростанций. В нагрузку к ним новые собственники энергообъектов - как частные, так и государственные - унаследовали общую проблему отрасли: высокую степень износа оборудования ГЭС. В результате в последние годы отечественные и петербургские энергомашиностроители в большей степени ориентировались на внутренний рынок, принимая участие в масштабной программе по модернизации электростанций.
Это не корпус строящейся летающей тарелки, а всего лишь видимая часть будущей гидротурбины. ФОТО Сергея КОНЬКОВА/ТАСС
Уголь отдыхает
В 2018 год гидроэнергетики вошли, как сказали бы в былые годы, с опережением графика. Так, в 2017-м завершилось комплексное восстановление крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС. Теперь в приоритете петербургских заводов переоснащение Красноярской, Усть-Илимской, Волжской, Жигулевской и Охтинской гидроэлектростанций.
Благодаря модернизации Красноярская, Братская и Усть-Илимская ГЭС уже в нынешнем году будут вырабатывать на 1,5 миллиарда киловатт-часов в год больше без увеличения объема пропускаемой воды. Это позволит сэкономить до 800 тысяч тонн угля в год, который сейчас сжигается на тепловых электростанциях. В итоге на 2 млн тонн в год уменьшится выброс вредных веществ в атмосферу.
В декабре 2016-го завершилось строительство одного из самых затяжных проектов в отечественной гидроэнергетике - Богучанской ГЭС, четвертой в Ангарском каскаде. Несмотря на сложную судьбу, станция является одной из самых современных в техническом оснащении и уже сейчас вырабатывает 25% от общего объема электроэнергии, генерируемой в Красноярском крае.
В этом же регионе в 2017 году модернизирован оперативно-пусковой комплекс самой северной не только в России, но и в мире Усть-Хантайской ГЭС. До 2021 года на станции будут заменены все семь гидроагрегатов, производителем и поставщиком которых выступает одно из основных российских предприятий тяжелого машиностроения «Тяжмаш» (г. Сызрань). Этот же завод выиграл тендер в качестве поставщика технического перевооружения гидроагрегатов Иркутской ГЭС. Подписан договор на поставку гидротурбинного оборудования для реконструкции Белореченской ГЭС.
Введен в промышленную эксплуатацию третий модернизированный гидроагрегат и на Новосибирской ГЭС. Его новая турбина имеет пятилопастное рабочее колесо, более высокий коэффициент полезного действия и более высокий уровень экологической безопасности. Работы велись силами Саяно-Шушенского филиала «Гидроремонт ВКК» в соответствии с программой комплексной модернизации «РусГидро». К 2020 году после завершения модернизации всех гидроагрегатов установленная мощность Новосибирской ГЭС увеличится до 490 МВт.
Плоды конкуренции
Развернувшаяся в России программа строительства и модернизации ГЭС привела к росту портфеля заказов не только отечественных машиностроительных компаний, но и зарубежных. В этом есть и положительный момент: иностранные корпорации приносят новые технологии и открывают в России и в Петербурге собственные производства.
Такое положение дел стало причиной серьезной конкурентной борьбы. Сегодня собственники гидроэнергетических объектов привлекают для их модернизации иностранные компании, создавая совместные предприятия. Примерами таких предприятий, ориентированных на производство гидротурбинного оборудования, являются Саратовская, Угличская, Братская ГЭС. Например, по контракту с Voith Hydro (Австрия) на Саратовской ГЭС планируется заменить все вертикальные поворотно-лопастные гидротурбины.
С одной стороны, предотвратить это в условиях рыночной экономики невозможно. С другой - это хороший стимул для развития отрасли. Достичь совершенства можно только при наличии конкуренции, тем более что ведущие отечественные производители гидрооборудования имеют для этого хороший потенциал, занимая четвертое место в мире. Мы немного уступаем лишь таким известным европейским компаниям, как Voith, Siemens и Alstom.
Кроме европейских лидеров отрасли заметно подтянулись их китайские коллеги. Есть достойные производители гидротурбин и в Индии. Однако, по мнению руководителей российских компаний, с Индией и Китаем достаточно сложно конкурировать на мировом рынке, поскольку они имеют выгодные финансовые преференции. К примеру, компания из Поднебесной, которая выходит на международный рынок, получает ощутимые дотации от государства.
«Бесчеловечные» технологии
Современный рынок гидротурбин ориентирован на максимальное внедрение «безлюдных» технологий. Это когда привычных специалистов заменяет хорошо налаженная электронная система управления и мониторинга. Самая актуальная перспектива отрасли - разработка систем диагностики, позволяющих производить ремонт гидрооборудования не по установленному плану, а по состоянию. Это даст возможность уйти от классических плановых, текущих и капитальных ремонтов.
Для достижения этой цели уже сегодня агрегаты Саяно-Шушенской ГЭС оснащены тысячами датчиков, которые снимают параметры гидротурбины в процессе эксплуатации на различных режимах. Следующий шаг этого инновационного процесса - внедрение интеллектуальных систем, которые позволят интерпретировать полученные показания в онлайн-режиме и прогнозировать состояние оборудования на ближайшую перспективу. Именно это послужит основой для организации ремонта гидроагрегатов, когда это действительно необходимо.
Программа на завтра
Что касается будущего, то оно у гидроэнергетики, несомненно, есть. Сегодня такое направление развивают и широко используют в более чем 160 странах мира. Это открывает большие перспективы и для петербургских заводов энергомаша.
Сейчас крупнейшими поставщиками гидроэнергии являются Китай, Канада, Бразилия, США, Россия и Норвегия. В последние десятилетия мировые объемы мощностей ГЭС увеличивались каждый год. Неудивительно, что на данный момент на ГЭС вырабатывается около 70% всей возобновляемой энергетики на земном шаре.
При этом многие страны Европы и Америки почти исчерпали возможности для постройки новых станций. Уже три года назад Западная Европа свой гидропотенциал использовала на 70% (только на Рейне возведен каскад из 27 станций мощностью 3000 МВт). Японцы использовали почти 90% своего гидроэнергетического потенциала.
Россия по запасам данного ресурса находится на втором месте после Китая. Несмотря на рекорды гидростроительства, потенциал рек нашей страны использован всего на 20%. Особенностью гидроэнергетики России, как и Латинской Америки, Африки и Китая, является большая удаленность богатых гидроресурсами районов от центров потребления электроэнергии. Гидроресурс на территории России распределен очень неравномерно: в европейской части находится 25%, в Сибири - 40%, на Дальнем Востоке - 35%.
В европейской части РФ, которая развита больше остальных в промышленных отраслях, энергопотенциал рек использован только наполовину. Здесь отрасли пророчат развитие на Северо-Западе России и на Северном Кавказе.
Комментарии