Денис Гордієнко

Газотурбінні електростанції на сьогодні — це практично єдиний шлях створення високоефективних установок для маневреної енергетики

17.03.21
Світ невпинно рухається у вуглецево-нейтральне майбутнє. Все більшу увагу привертають інноваційні проєкти із застосуванням водню. Співрозмовником Energy Club в рамках «Великого інтерв'ю» став генеральний директор ДП НВКГ «Зоря» - «Машпроект» Денис Гордієнко. Говоримо про світові тренди розвитку й проблеми в енергетиці України, про актуальність газотурбінних технологій. Також нас цікавить, які виклики стоять перед підприємством, та як український розробник залучає молодь до складної технічної роботи.
Денис Геннадійович, у сьогоднішньому інформаційному полі України обговорення енергетичних перспектив країни зосереджено переважно на питаннях зеленої енергетики, тарифів, проблем вугільної промисловості, атомних станцій... Однак в цьому дискурсі практично не фігурують газотурбінні технології й проєкти. Наскільки вони актуальні для сучасної енергетики, враховуючи, в тому числі прагнення до відмови від вуглецю?
— Газотурбінні технології сьогодні — це одне з найбільш ефективних рішень для багатьох завдань світової енергетики. Підтвердження тому — повсюдне впровадження таких енергетичних проєктів. При цьому розкид проблем, які вирішуються цими проєктами, досить великий: від енергозабезпечення об'єктів, віддалених від інфраструктури, нафтових і газових родовищ до покриття пікових навантажень в міських електромережах.

Сама технологія варіативна з точки зору використання різних видів палива. Це і природний газ, і рідкі види палива, і промислове, і, навіть, побутове сміття як сировина для синтетичного палива. При цьому сучасні газотурбінні двигуни витримують екологічні параметри на дуже високому рівні.

Ну і тренд сьогоднішнього дня — це застосування водню, і це одна з провідних тем розробників газотурбінної техніки у світі, якщо говорити про перехід до вуглецево-нейтральної енергетики. Хоча, об'єктивно, світ ще довгий час не зможе повністю відмовитися від викопного палива типу природного газу.
Дефіцит маневрених потужностей — актуальна проблема для України. Наскільки газотурбінні електростанції можуть бути технологією вибору для будівництва маневрених електростанцій?
— Дефіцит маневрених потужностей — наразі головна проблема енергетики України. Газотурбінні електростанції на сьогодні — це практично єдиний шлях створення високоефективних установок для маневреної енергетики. Короткий час пуску і виходу на номінальну потужність поряд з високими екологічними та технічними показниками — головні критерії установок для маневреної енергетики. Крім того, газотурбінні електростанції компактні — мають невеликі габарити, що дозволяє їх розмістити в існуючій інфраструктурі. Такі ГТЕС вимагають відносно невеликих капіталовкладень. Це швидке, ефективне і надійне розв'язання питання маневрених потужностей, а на певній лінійці потужностей — безальтернативне. Ми вже зараз готові постачати такі електростанції для покриття пікових навантажень.
У Зорі-Машпроект є готові рішення, актуалізовані під реальності нашої енергосистеми?
— У нас досить велика пропозиція. Внутрішньому споживачеві підприємство пропонує перш за все апробоване в різних проєктах високонадійне й ефективне обладнання — повнокомплектні енергоблоки одиничною потужністю 5-6, 16 і 25 МВт для електростанцій простого, когенераційного та комбінованого циклу. Установки мають високу заводську готовність. Це хороша пропозиція не тільки для покриття пікових навантажень, але і для базової генерації певної потужності, і для мобільних електростанцій потужністю 5-25 МВт.

Що стосується створення маневрених потужностей на основі газотурбінних технологій, в Україні існує специфічний ресурс: ряд газоперекачувальних станцій магістральних газопроводів, які втратили свою актуальність з огляду на різні причини. Ці об'єкти мають готову інфраструктуру і підготовлений персонал. Це відмінна база для будівництва маневрених газотурбінних електростанцій, але це також перспективний ресурс для розвитку газоводневих технологій.
Водень сьогодні розглядають у світі як одне з найбільш прогресивних напрямків. В Україні також є деякий рух у цій сфері. Денис Геннадійович, які Ви бачите перспективи розвитку теми в нашій країні?
— В Україні, в основному, говорять про виробництво водню і його транспортування європейським споживачам за допомогою існуючої ГТС. Але компресорні станції, про які я говорив, можна використовувати як базу для енергетичних установок на газоводневому паливі. Створення пілотних проєктів на існуючих об'єктах, їх експериментальне відпрацювання й отримання готових до експлуатації промислових зразків вже зараз може дати пріоритет України в області впровадження газоводневих і водневих технологій як джерела отримання промислової електроенергії.

Використання водню для додавання в природний газ магістральних газопроводів, на першому етапі це може бути 20-40%, дозволить в короткий термін, з одного боку, знизити шкідливі викиди, з іншого боку, створити високоефективну енергетику. Для України такий шлях може бути вкрай важливим внаслідок наявності надмірної кількості базових потужностей. Отримання водню, додавання його в існуючі газотранспортні мережі може стати найважливішою статтею експорту. Цей етап може бути реалізований вже у 2024-2025 роках. На другому етапі може відбуватися перехід на використання суто водневого палива. За прогнозами наших фахівців, це, орієнтовно, 2030-2035 роки.

Ми вже маємо тривалий досвід експлуатації нашого газотурбінного двигуна на паливі з високим вмістом водню. Зараз ми активно працюємо над створенням випробувального стенда, який дозволить виконати доведення камер згоряння всієї лінійки наших ГТД з використанням газоводневого і водневого палива. Такий стенд ми плануємо запровадити в експлуатацію в середині 2022 року. Це тільки перший крок. Наступний — випробування наших ГТД на водневому паливі та пілотний проєкт.

Для нас був би особливо цікавий пілотний проєкт на базі нашого нового газотурбінного двигуна потужністю 32 МВт, який вже зараз має технічні показники, що не поступаються провідним світовим аналогам.
Повертаючись до проблеми маневрених потужностей, чи відома Вам позиція Міненерго щодо вибору технологічних рішень?
— Ми досить давно очікуємо оголошення конкурсу на будівництво маневрених потужностей. На сьогодні не можна з упевненістю говорити про те, якому виду технологічних рішень віддають перевагу в міністерстві. Однак точно можна сказати, що Міненерго шукає постачальників-інвесторів. Для нашої компанії цей підхід створює істотні перешкоди. Зоря-Машпроект сьогодні постачає якісні, в тому числі комплексні, рішення для найрізноманітніших завдань, але компанія не готова до того, щоб інвестувати.

Позиція міністерства зрозуміла, але вона фактично виводить з участі вітчизняного розробника і виробника. Це надалі може мати певні наслідки, як-от недостатня оперативність або висока ціна сервісного обслуговування. В цілому, з точки зору енергетичної безпеки країни залежність від іноземних постачальників – фактор однозначно негативний.
Сьогодні Україна залишається країною з широким застосуванням вугільної генерації. У цій області ми поки йдемо всупереч зі світовою тенденцією відмови від вугілля. Газотурбобудування може запропонувати ефективну альтернативу?
— В Україні дійсно існує проблема застарілих вугільних ТЕС і ТЕЦ. Їх екологічні показники не витримують критики. Технічні параметри істотно відстають від альтернативних технологій. Разом з тим повністю відмовитися від їх експлуатації в найближчому майбутньому, напевно, буде досить проблематично. З одного боку, заміна їх на альтернативу вимагає істотних капіталовкладень, з іншого, їх функціонал не обмежується тільки генерацією електроенергії. Це ще і забезпечення міст теплом. Відповідно, проблема має комплексний характер і вирішити її тільки, наприклад, «зеленою» енергетикою не вийде.

З огляду на ситуацію, ми можемо йти двома шляхами. З одного боку, застосування газотурбінних технологій може значною мірою підвищити ефективність існуючих об'єктів. Йдеться про створення при них «газотурбінних надбудов», де газотурбінний двигун використовується як нагнітач повітря в існуючий котел, чим і досягається підвищення ККД всієї установки в цілому. Такий шлях може застосовуватися і для великих енергоблоків, і для малих міських ТЕС.

Якщо говорити про повноцінну альтернативу, то світовий досвід показує, що газотурбінні технології відіграють в процесі відмови від «брудної» вугільної генерації ключову роль. Як заміну застосовують газотурбінні електростанції комбінованого циклу, що дозволяє розв'язувати питання не тільки електропостачання, а й забезпечення теплом. Такі електростанції істотно більш економічні й екологічні.
В Україні понад 95% твердих побутових відходів вивозиться на сміттєві полігони. В той самий час відходи можуть бути енергоносієм. Наскільки виправданим може бути застосування газотурбінної техніки для утилізації сміття й отримання електроенергії?
— У світі вже досить давно розроблені й застосовуються різні технології переробки відходів на енергію, так звані W2E проєкти. В частині таких проєктів використовують саме газотурбінні технології. Йдеться про отримання різних видів синтетичного палива зі сміття і відходів для подальшого використання в газотурбінних установках. І це більш ніж виправданий підхід, оскільки тільки газотурбінні двигуни можуть найбільш ефективно спалювати паливо, що має досить високий розкид характеристик.

В Україні такого роду газотурбінних проєктів, наскільки мені відомо, поки немає, але інтерес до теми зростає. І наша компанія зараз веде переговори із зацікавленою стороною — внутрішнім замовником. Світовий же досвід застосування показує, що особливо ефективними можуть бути локальні газотурбінні електростанції малої та середньої потужності, які працюють на такому паливі й забезпечують електричною і тепловою енергією невеликі населені пункти або райони великих міст. Тож це ефективне рішення для цієї перезрілої проблеми.
ДП НВКГ «Зоря» - «Машпроект» - відомий у світі розробник і виробник газових турбін і газотурбінних установок морського і загальнопромислового застосування. Яка частка експорту в загальному обсязі поставок підприємства? Чим це обумовлено? З якими іноземними ринками працюєте? Які найбільші партнери серед іноземних країн?
— Протягом усієї 30-річної історії сучасної незалежної України частка експорту у загальному обсязі поставок нашого підприємства складала не менш ніж 90-95%. І цей тренд поки кардинально не змінюється. Втім, останніми роками ми доволі успішно беремо участь у тендерах Оператора газотранспортної системи України. Це й проєкти з реконструкції газоперекачувальних агрегатів із заміною газотурбінних двигунів, й значний обсяг капітальних ремонтів. Наразі на українській ГТС у нас ще є поле для діяльності, тож ми плануємо продовжувати співробітництво з ОГТСУ. Підприємство має колосальний досвід втілення проєктів з модернізації та нового будівництва на газотранспортному напрямку у різних регіонах та кліматичних зонах, але його переважна частина має відношення суто до закордонних проєктів.

Щодо флоту, єдиним газотурбінним кораблем українських ВМС є флагман флоту – фрегат «Гетьман Сагайдачний». Ми, безумовно, беремо участь у проєктах з ремонту та модернізації корабля, але цим наш сьогоднішній вклад у вітчизняні військово-морські сили поки обмежується. Свого часу підприємство було обрано розробником й постачальником морської силової установки для корвета «Володимир Великий» і серії кораблів за цим проєктом, але його доля досі є невизначеною. Наразі є пропозиції щодо модернізації цього проєкту, але рішень поки немає. Не виключено, що його замінить більш сучасний проєкт корвета, але питання в тому, чи буде Україна сама будувати або купувати кораблі. Поки Україна не розвиває власний газотурбінний флот, тож на цьому напрямку ми майже повністю працюємо на іноземних ринках – постачаємо обладнання для ВМС країн Південної та Південно-Східної Азії, де реалізують масштабні програми оновлення і розвитку військово-морського флоту.

Дещо схожою є ситуація у вітчизняній енергетиці, якщо говорити про державний сектор і стратегічні питання, як-то забезпечення маневровими потужностями. Але ми успішно працюємо над вирішенням локальних завдань. В Україні втілена низка енергетичних проєктів на базі нашого обладнання. Є проєкти базової генерації, у тому числі з використанням когенерації, які забезпечують населені пункти електричною та тепловою енергією. Є кілька проєктів суто промислового призначення. Втім, найбільш значущі та великі були реалізовані також за кордоном – переважно у країнах Близького Сходу. У нас є досвід роботи у Канаді, країнах Східної Європи, Середньої Азії, Західної Африки. До речі саме на Африканському континенті і ми, і наші конкуренти бачать найбільш вражаючі перспективи для енергетичних проєктів.
Які виклики стоять перед підприємством? Які напрямки конструкторських робіт і плани розвитку? Розкажіть про науково-дослідницьку та інноваційну діяльність компанії.
— Підприємство з часів створення було спрофільоване на розробку нової газотурбінної техніки. В його структурі є конструкторське відділення, науково-дослідне відділення та дослідне виробництво. Ми маємо власні випробувальні стенди для реальних випробувань всієї нашої продукції. Тобто ми можемо розробляти нові зразки техніки, оперативно виготовляти експериментальну матеріальну частину, як окремі вузли, так і двигун в цілому, та виконувати необхідні специфічні дослідження. Підприємство має хорошу базу для розробки. І це наша сильна сторона.

Щодо напрямів діяльності. Є великий пласт постійної роботи – це робота над підвищенням технічних характеристик наших двигунів, у тому числі екологічних характеристик. Вона дуже багатопланова і вона ніколи не припиняється.

Є стратегічні завдання – створення нового двигуна: базового, тобто такого, що може бути використаний на різних напрямах нашої діяльності, або профільного, наприклад, для енергетики.

І є робота на інноваційних напрямах. Ми вже говорили про перспективи водню. Для нас наразі це одна з найактуальніших тем. Інше питання – адаптація нашого обладнання для завдань утилізації сміття. Обидва напрями затребувані ринком, і їх актуальність буде лиш зростати.

Якщо говорити про суто енергетичний напрям, ми працюємо над створенням швидкозбірних блочно-контейнерних електростанцій, у тому числі мобільних, тобто таких, що можна використовувати тимчасово до створення постійної інфраструктури, а потім перевозити на інший об'єкт. Ми плануємо найближчим часом вже вийти на ринок з таким комплексним рішенням, яке зможемо якісно реалізовувати у дуже короткі терміни, з урахування потреб замовника.
Денис Геннадійович, а що робить підприємство успішним? Скільки у вас працює робітників? Що ви робите, аби зберегти команду? Чи є у вас мотиваційні програми або спеціальне навчання та тренінги тощо?
— Газотурбобудування – складна галузь і з точки зору розробки продукції, і з точки зору виробництва, подальшого технічного супроводу, бізнес-процесів. Успіх роботи у галузі безпосередньо пов'язаний з кваліфікацією, рівнем освіти, досвідом фахівців, які в ній працюють.

Щороку близько 3000 наших працівників, навчаються на курсах, семінарах, тренінгах, підвищують кваліфікацію. Ми запрошуємо провідних фахівців, відомих бізнес-коучів. Своїми силами можемо навчати близько 120 спеціальностям робітничого напряму – маємо відповідну ліцензію. Є спеціальні програми з адаптації молодих фахівців, з мотивації ініціативних працівників.

Ми пропонуємо ємний соціальний пакет. Є своя поліклініка з денним стаціонаром та фізіотерапією. Працюють 6 їдалень з високою якістю харчування і дружньою ціновою політикою. Забезпечуємо всіх дітей працівників місцями у власних дитячих садочках. Щоліта працюють три бази відпочинку на узбережжі, дитячий табір.

Наразі для нас найважливіше – забезпечувати постійне завантаження виробництва, давати людям працювати за фахом і отримувати гідну зарплату.

У нас доволі великий колектив – близько 8,5 тисяч працівників, але середній вік сягає 50 років, тож сьогодні перед нами стоїть дещо непросте завдання – заохочення талановитої молоді до навчання і роботи за складними технічними спеціальностями, адаптація їх у галузі й подальше утримання в компанії.