La Russia ha trascurato lo sviluppo del proprio edificio di turbine a gas per l'energia, ora è importante accumulare competenze high-tech nelle fabbriche costruite nel paese da società straniere
Il 18 giugno, presso il sito del parco industriale Greenstate a Gorelovo, a sud di San Pietroburgo, si è tenuta una cerimonia per il lancio dell'impianto Siemens Gas Turbine Technologies (STGT), una joint venture tra Siemens e Power Machines, programmato per coincide con l'apertura del Forum economico di San Pietroburgo. L'importanza dell'evento è stata sottolineata dalla presenza di alti funzionari - la parte russa, in particolare, era rappresentata dal presidente della Duma di Stato Sergei Naryshkin e dal governatore della regione di Leningrado Alexander Drozdenko, parte tedesca - da Siemens Siegfried Russvurm, membro del consiglio di amministrazione dell'AG. Tuttavia, la partecipazione del capo del corpo parlamentare russo, a giudicare dal suo intervento in apertura con una notevole retorica antiamericana, avrebbe dovuto piuttosto sottolineare una semplice tesi: nonostante le sanzioni, la cooperazione nel campo dell'high-tech con l'Europa paesi e aziende continua. Il progetto stesso, hanno affermato i relatori (tra i quali la parte russa era rappresentata dal Primo Vice Ministro dell'Energia Alexei Teksler, e dal Direttore Generale di OJSC Power Machines, Roman Filippov), contribuirà ad accelerare la modernizzazione del settore energetico nazionale, nonché come rafforzare i legami economici tra i paesi in difficili condizioni politiche.
Leadership persa
Indubbiamente, l'apertura di un tale impianto è un altro passo nello sviluppo della produzione high-tech in Russia. E questa notizia appartiene alla categoria degli ottimi. Le turbine a gas saranno prodotte a Gorelovo - apparecchiature elettriche ad alta tecnologia, giustamente considerate l'apice dell'alta tecnologia per la costruzione di macchine elettriche, e l'impianto stesso, che attualmente impiega circa 300 specialisti, è dotato di attrezzature moderne, comprese macchine uniche per spruzzatura al plasma di parti di turbine, saldatura laser e taglio a getto d'acqua. Siemens ha solo tre imprese simili e dipartimenti di ingegneria per la produzione di turbine a gas ad alta potenza nel mondo: a Berlino, la tedesca Mülheim e l'americana Charlotte.
La linea di prodotti della joint venture di San Pietroburgo comprende due turbine a gas con una capacità di 172 e 307 MW, ma in seguito il sito può essere utilizzato anche per l'assemblaggio di turbine a gas di capacità inferiore. Verranno inoltre avviati lavori sulle tubazioni, l'assemblaggio e l'imballaggio di apparecchiature per compressori centrifughi destinati al trasporto di gas naturale e in futuro inizieranno a fabbricare i moduli del compressore stessi. Ma ora non stiamo parlando di compressori. Per noi è importante essere in grado di produrre turbine a gas specificamente ad alta potenza, anche se con il marchio Siemens. Ed ecco perché.
L'ingegneria energetica (EMC) e l'ingegneria elettrica sono settori ad alta tecnologia dell'economia reale, che testimoniano la fattibilità tecnologica di qualsiasi stato. L'ingegneria delle turbine a gas è l'apice del settore dell'ingegneria energetica, che mantiene in buona forma l'intera sfera della produzione e dell'innovazione. Fino a tempi relativamente recenti, solo un numero limitato di stati possedeva il proprio EMC, e anche un numero minore di iniziati aveva sviluppato l'ingegneria delle turbine a gas, che includeva sia l'energia che i motori per aerei e navi; quasi fino alla fine del XX secolo, il loro numero nel mondo non superava una dozzina: Gran Bretagna, Germania, Italia, URSS / Russia, Stati Uniti, Svizzera, Svezia, Francia, Giappone. Successivamente, il pool di paesi che producono tali apparecchiature è stato rifornito dai paesi in via di sviluppo (principalmente, ovviamente, dalla Cina). Ma anche in questo settore della tecnologia abbiamo intrapreso un percorso peculiare.
È successo che l'URSS, essendo stato il leader tecnologico indiscusso dell'industria delle turbine a gas di potenza dall'inizio degli anni '70 del secolo scorso (allora presso lo stabilimento metallurgico di Leningrado, sono state prodotte le prime macchine seriali al mondo con una capacità di 100 MW), già negli anni '80 iniziò a perdere terreno. Ciò è accaduto principalmente a causa del fatto che il paese si è spostato verso potenti centrali nucleari, idroelettriche e termiche, e i successivi difficili tentativi di creare turbine a gas da 150 megawatt presso la LMZ sono stati semplicemente persi nella grandezza dell'oscillazione energetica sovietica. Risorse energetiche a basso costo hanno terminato la tendenza ad abbandonare la turbina a gas a risparmio di risorse e la tecnologia a ciclo combinato, di conseguenza, l'Unione Sovietica (e dopo il suo crollo, la Russia) è rimasta senza il suo impianto di turbine a gas di grande capacità esaurito.
Alla fine del primo decennio del 21° secolo, l'unica turbina a gas che, con un occhio alla storia della questione (le radici della turbina risalgono agli sviluppi navali dell'era sovietica, ed è stata progettata all'epoca L'ufficio di progettazione Zarya-Mashproekt nell'ucraino Nikolaev), era GTU-110, che, con il supporto di Anatoly Chubais, è stato perfezionato presso l'NPO Saturn di Rybinsk, ma non è mai stato completato e ora su cinque di queste turbine installate in due stazioni a Ivanovo e Ryazan, solo uno ha lavorato l'anno scorso. Dopo la chiusura di RAO UES e la partenza da Saturno nel 2010 di un ardente sostenitore dello sviluppo del direttore generale dell'azienda Yuri Lastochkin, il suo miglioramento, infatti, si è interrotto (per maggiori dettagli, vedere "Serve un progetto nazionale di turbine a gas" in Perito n. 11, 2010). I rappresentanti degli attuali proprietari dell'impresa Rybinsk, la United Motor Corporation (UEC), non parlano chiaramente e pubblicamente della continuazione di questo lavoro. UEC, invece, insieme alla società statale Inter RAO UES, ha creato una joint venture nello stesso luogo, a Rybinsk, nel 2011 con l'obiettivo di realizzare un impianto di turbine a gas, competitivo con Saturn, in partnership con General Electric. Ora è in corso l'assemblaggio delle prime due unità a turbina a gas con una capacità di 77 MW su ordine di Rosneft.
Il mercato è completato. Le tecnologie adottate?
GTU e CCGT (impianto a ciclo combinato) sono ancora le principali abbreviazioni per la nostra industria energetica. Il bilancio dei combustibili delle centrali elettriche è ora dominato dal gas: produce, secondo il Ministero dell'Energia, lo scorso anno oltre il 44% dell'elettricità russa. L'ammodernamento delle centrali termoelettriche a gas e il loro passaggio da ciclo vapore a ciclo vapore-gas potrebbe far risparmiare fino a un quarto di quei 160 miliardi di metri cubi di gas naturale, che viene per lo più bruciato in caldaie a condensazione centrali elettriche con un'efficienza del 38%, nella migliore delle ipotesi. CCGT è uno strumento molto più efficiente per l'utilizzo del gas. Nei migliori modelli moderni di CCGT, costruiti sulla base di quelle turbine che si prevede di produrre nello stabilimento di Gorelovo, l'efficienza raggiunge il 60%.
Negli ultimi cinque anni, il mercato delle turbine a gas, grazie agli accordi di fornitura di capacità (i CDA sono stati inventati durante la riforma dell'industria di Chubais per garantire che lo stato rimborsasse all'investitore i fondi investiti nella costruzione e in parte nell'ammodernamento degli impianti con un aumento della capacità) è stata la crescita più rapida in termini di domanda per il segmento delle apparecchiature delle nuove centrali elettriche. Solo nel 2014, a spese del CCGT, nel Paese sono stati commissionati oltre 3,2 GW di nuove capacità presso grandi TPP che fanno parte del Sistema energetico unificato della Russia. Tuttavia, quasi tutto questo mercato è lasciato alla mercé di produttori stranieri, in primis Siemens e General Electric.
Solo Siemens SGT5-4000F con una capacità da 270 a 285 MW (versione moderna 307 MW) - questi sono quelli che dovrebbero essere assemblati a Gorelovo - undici unità sono già in funzione in Russia e altri sette progetti sono in fasi diverse di attuazione. Ciò significa che Siemens ha fornito attrezzature alla Russia per un'unità CCGT, la cui capacità installata si avvicina a 7,5 GW, che è più delle unità nucleari lanciate dal paese per l'intero periodo post-sovietico! Secondo la stessa società, la capacità totale delle turbine a gas Siemens realizzate utilizzando la tecnologia Siemens, comprese le macchine di piccole e medie dimensioni vendute in Russia, supera i 13 GW. General Electric è in ritardo rispetto a Siemens in termini di capacità installata, ma questa società conta anche gigawatt nelle consegne (l'autore di queste linee contava più di 20 turbine da 77 a 256 MW con una capacità totale di circa 2 GW, installate da GE a Russian TPP solo nel 2010-2012).
Per il settore energetico russo, la fornitura di gruppi turbogas da parte di queste aziende è un fatto gratificante, si tratta di macchine eccellenti. Ma l'industria meccanica nazionale ha perso miliardi di dollari a causa della riluttanza del governo a investire davvero in un segmento tecnologico così importante. Quindi, secondo le stime, sono stati spesi solo circa $ 20 milioni per lo sviluppo del progetto GTE-110 e negli Stati Uniti il Dipartimento dell'Energia ha investito più di un miliardo di dollari nello sviluppo e nella messa a punto di alcuni H- turbine di classe negli anni 2000 (e non solo in GE, ma e l'attuale divisione di turbine a gas di Westinghouse, di proprietà di Siemens).
C'è ancora qualche esperienza positiva nel trasferimento tecnologico nel settore. Nel 1991, lo stabilimento metallurgico di Leningrado (ora una filiale di Power Machines) ha organizzato la JV Interturbo insieme a Siemens. L'impresa ha prodotto 19 macchine V94.2 con il marchio Siemens, che sono state vendute in nove paesi del mondo, inclusa la Russia. Nel 2001, Power Machines ha acquistato una licenza per la produzione di V94.2 con il proprio marchio GTE-160 (sono state prodotte in totale 35 macchine di questo tipo, di cui 31 per i consumatori russi). La quota di componenti domestici negli impianti ha raggiunto il 60%, ma le unità critiche - componenti della sezione calda, scanalature di brocciatura nei dischi, parte elettronica del sistema di controllo, blocco del combustibile a gas - sono rimaste nell'area di responsabilità di Siemens.
Localizzazione del libero arbitrio
Al culmine del suo successo, Power Machines ha sviluppato l'unità GT-65, affidandosi ad essa e alla CCGT sulla base per sostituire numerose turbine a vapore obsolete con una capacità fino a 110 MW. Mosenergo, che ha sostenuto il progetto, è stato presto eliminato: perché rischiare di sponsorizzare il costoso sviluppo e la messa a punto di una turbina a gas russa, quando è possibile acquistare una turbina straniera finita e ottenere comunque un rimborso in base agli accordi CDA. Nel 2011 Power Machines, infatti, ha abbandonato lo sviluppo autonomo di questa materia, trasferendo la SKB di turbine a gas, che operava in LMZ dal 1956, alla nuova Siemens Gas Turbine Technologies, che ha acquisito Interturbo, e gli asset nella joint venture ridistribuita a favore di Siemens (65%).
La prima turbina SGT5-2000E è già stata assemblata nell'impianto di nuova apertura; la quota dei fornitori nazionali in essa è ancora di circa il 12% al prezzo di costo. Ma, secondo il direttore generale di STGT, Niko Petzold, l'azienda intende portarlo al 70% in linea con gli obiettivi fissati dal governo russo, secondo lui diverse aziende russe sono ora allo studio e in fase di opportuna certificazione. Non esistono documenti vincolanti diretti che prescrivono un programma di localizzazione, ma la domanda delle aziende statali spesso richiede già un certo grado di localizzazione del prodotto. Pertanto, afferma il top manager, solo ampliando la gamma e migliorando la qualità della localizzazione, è possibile ottenere un accesso più ampio al mercato russo, piuttosto competitivo, dei prodotti per turbine a gas.
In particolare, nello stabilimento OMZ Spetsstal, afferma Alexander Lebedev, direttore tecnico CTGT, le parti del rotore per la prossima turbina - dischi del rotore, parti terminali (totale 28 componenti) - sono già state prodotte da un lotto di pezzi fucinati in fase di certificazione del fornitore. E questo è un prodotto molto responsabile, spesso proveniente dall'estero.
La quota dei produttori russi, compresa la fornitura di componenti ad alta tecnologia attraverso la loro graduale certificazione secondo gli standard Siemens, aumenterà gradualmente. I componenti domestici saranno utilizzati anche nelle turbine destinate ai mercati esteri.
