بازار توربین گاز روسیه

در کشور روسیه از لحاظ تاریخی، توسعه توربین‌های بخار نسبت به توربین‌های گازی فعال‌تر بوده‌است. کارخانه‌های معروف نوسکی و توربین اورال که تولیدکننده توربین به منظور تامین انرژی هستند، در سال ۱۹۵۰، اولین توربین‌های گازی خود را تولید کردند. توربین‌های گاز در درجه اول برای ساخت هواپیما توسعه داده شدند. در دهه ۱۹۹۰، شرکت ماش‌پرایکت (اوکراین)، توسعه توربین‌های گازی را بر اساس موتورهای هوایی شرکت ساتورن آغاز نمود. امروزه تولید تجهیزات برق زمینی بر اساس موتورهای ساتورن توسط شرکت «توربین‌های گاز ساتورن» انجام می‌شود. وضعیت مشابهی برای شرکت موتور پرم اتفاق افتاد و تولید نیروگاه‌های توربین گاز را بر اساس توسعه موتورهای هوایی شرکت «آویادویگاتل» آغاز نمود.

تعداد شرکت‌های تولیدکننده توربین گاز در کشور روسیه بسیار محدود است. شرکت‌های تولیدکننده تجهیزات زمینی برای توربین‌های گاز از آن هم کمتر است. از جمله این شرکت‌ها عبارتند از: کارخانه نوسکی، توربین‌های گازی ساتورن، کارخانه موتور پرم. در عین حال، بطور کلی توان خروجی تولیدات این شرکت‌ها، از ۲۵ مگاوات تجاوز نمی‌کند. البته چندین ماشین با ظرفیت واحد ۱۱۰ مگاوات بر اساس توسعه ساتورن به بهره‌برداری رسیده‌ و امروزه تنها مراحل پایانی تولید قطعات داغ این توربین‌های صنعتی در این شرکت انجام می‌شود. توربین‌های با ظرفیت بالا برای تاسیسات بزرگ عمدتاً توسط شرکت‌های خارجی تامین می‌شود.

شرکت‌های روسی با شرکت‌های پیشرو در جهان که عموماً جنرال الکتریک، آلستوم، زیمنس و سولار توربین می‌‍‌باشند، مشارکت دارند. بعنوان مثال، پاور ماشین که قبلا به‌طور مستقل تولیدکننده توربین بوده، در حال حاضر تنها با همکاری زیمنس تولیدات خود را توسعه می‌دهد. در سال ۲۰۱۱، یک شرکت مشترک به نام «زیمنس تکنولوژِی گاز توربین» ایجاد شد که نه تنها در زمینه تولید، بلکه در توسعه محصولات جدید نیز، فعالیت دارد. کارخانه توربین اورال، تولید توربین‌های گاز قدیمی خود را متوقف کرد و در سال ۲۰۱۴، بومی‌سازی تولید قطعات داغ توربین‌های گاز بزرگ را مدنظر قرار داد. این اقدام بعنوان یک راهبرد توسعه‌ای برای این کارخانه حائز اهمیت بود. شرکت توربین گاز ساتورن هم مجموعه محصولاتی ازتوربین‌های سولار توربین، جی‌ئی و رولزرویس را ارائه داده‌است. هولدینگ آرئی‌پی به صورت مشترک با شرکت نفت و گاز جی‌ئی همکاری می‌کند.

لازم به ذکر است که همه شرکت‌های پیشرو در جهان، به سازماندهی تولید توربین‌های با ظرفیت بالا در روسیه علاقمند نیستند. بعنوان مثال، آلستوم که مشغول فعالیت‌های مشترک در سرتاسر جهان و روسیه می‌باشد، تاکنون از راه‌اندازی تولید توربین گاز در کشور روسیه خودداری کرده‌است. بنابراین، تحویل پروژه‌های بزرگ از طریق واردات عرضه می‌شود. آندری لاورینینکو معاون رئیس آلستوم پاور در روسیه، کشورهای مستقل مشترک‌المنافع و گرجستان در این خصوص معتقد است که طی چند سال گذشته، افزایش تقاضا برای توربین‌های گاز در روسیه با مکانیزم «قراردادهای تامین توان» تعیین شده‌است. لازم به ذکر است که تقاضا برای توربین‌های گاز به میزان مصرف انرژی بستگی دارد. مصرف انرژی در روسیه از سال ۲۰۱۰، بطور پیوسته افزایش یافته‌است. اما طبق گفته کارشناسان، پس از چند سال افزایش تقاضای برق در روسیه، شاهد رکود تقاضا در سال ۲۰۱۳-۲۰۱۴ بوده‌است.

مدیر کل بخش توزیع برق جی‌ئی در روسیه و کشورهای مستقل مشترک‌المنافع ادعا می‌کند که بزرگترین مشکل برای تولیدکنندگان توربین، پیش‌بینی تقاضای بازار در شرایط ناپایدار است. به اعتقاد دیمیتری سولوویوف، معاون طراح شرکت توربین گاز ساتورن، برای تولید توربین گاز قدرتمند، تجهیزات ویژه، ماشین‌آلات بزرگ و ماشین‌های جوشکاری خلاء موردنیاز است. پیش‌نیاز تامین و ساخت این تجهیزات، شناخت و اطمینان به بازار است، لذا این کشور نیازمند یک برنامه بلندمدت برای توسعه انرژی است. لازم به ذکر است که فقدان یک چشم‌انداز قابل پیش‌بینی به معنای نبود تقاضا نیست. تقاضا، برای توربین‌هایی با ظرفیت بیش از ۱۵۰ مگاوات وجود دارد و شرکت‌های بزرگ تولیدکننده – فارتوم، هولدینگ آرئی‌پی و غیره متقاضیان این مقدار ظرفیت می‌باشند. با این حال، براساس گفته آندری لاورینینکو، انتظار می‌رود که تکمیل برنامه ” قراردادهای تامین توان” در واحدهای کوچک‌تر که نیاز به هزینه کمتری دارند افزایش یابد، اما در عین حال نیازمند حل مسائل مهمی برای بهبود بهره‌وری انرژی و بازپرداخت می‌باشد.

تولیدکنندگان روسیه عمدتاً کار با توربین‌های گاز با ظرفیت ۴، ۸، ۱۶، ۲۵ مگاوات را تجربه کرده‌اند. بنابراین، در هولدینگ آرئی‌پی، واحدهایی با ظرفیت ۱۶-۲۵ مگاوات و کمتر ۴-۱۲ مگاوات که می‌توانند در محل‌های ساخت‌وساز جدید و در ایستگاه‌های بازسازی اجرا شوند، بیشترین تقاضا را دارند. بنابراین تعجبی ندارد که این شرکت در حال حاضر برای یک واحد جدید با ظرفیت ۱۶ مگاوات با جی‌ئی همکاری می‌کند. دیمیتری سولوویف، بین رشد بازار با توسعه انرژی منطقه‌ای و راه‌اندازی تاسیسات با ظرفیت متوسط رابطه تنگاتنگی برقرار می‌کند. بعنوان مثال، در چارچوب پروژه آزمایشی برنامه بهبود کیفیت انرژی برای مناطق فدراسیون روسیه، توربین‌های گاز ساتورن، ساخت و راه‌اندازی پ‌گ‌او –سی‌اچ‌پی۵۲ در شهر توتایف منطقه یاروسلاو انجام می‌شود. این نیروگاه شامل چهار واحد توربین گاز ۸ مگاواتی می‌باشد.

امروزه بر اساس وضعیت بازار، محصول اصلی شرکت‌ها، نیروگاه‌هایی با ظرفیت ۱۰-۲۵ مگاوات است. در عین حال، توسعه نیروگاه‌های تولیدی کوچک مبتنی بر توربین‌های گاز که متعلق به شرکت‌های صنعتی هستند، هنوز هم از اهمیت کم‌تری برخوردار هستند. واضح است که سرعت توسعه تولید (به ویژه با استفاده از نیروگاه‌های توربین گاز) هنوز در روسیه به میزان قابل‌توجهی پایین‌تر از کشورهای توسعه‌یافته است. در این میان، یکی دیگر از بخش‌های بازار توربین گاز که مربوط به امکانات تولید در میدان‌های نفت و گاز و خطوط اصلی گاز می‌باشد، نیز باید موردبررسی قرار گیرد.

دلایل محبوبیت توربین‌های گاز در این حوزه، سوخت می‌باشد. نیروگاه‌های توربین گاز بطور موثر از محصولات گاز و نفت طبیعی استفاده می‌کنند که نه تنها مشکل عرضه انرژی، بلکه استفاده منطقی از منابع هیدروکربنی را حل می‌کند. با توجه به مشاهدات متخصصان «توربین گاز ساتورن» در سال‌های قبل از بحران ۲۰۰۶ تا ۲۰۰۸، افزایش تقاضا برای محصولات نفت وجود داشت. علاوه بر این، توربین‌ها برای تولید محصولات گاز و نفت طبیعی و تولید برق نه تنها برای میادین، بلکه برای مردم نیز استفاده شده‌اند. این شرکت تعداد زیادی از سفارشات را از تی‌ان‌کی-بی‌پی دریافت کرد. امروزه اینگونه تقاضاها در سطح پایدار قرار دارد و تولیدکنندگان در حال توسعه توربین برای این بازار هستند.

یکی دیگر از روش‌های توسعه، استفاده از توربین‌های رادیال است. این توربین‌ها بعنوان واحدهایی که با گاز سولفید هیدروژن بالا (تا ۵ درصد) کار می‌کنند، نیاز به طراحی و ساخت واحدهای تصفیه گاز اضافی ندارند. شایان ذکر است که توربین‌های رادیال با سایر سیستم‌های جریان محوری هوا و جریان گرما متفاوتند. توربین‌های رادیال در درجه اول، برای تامین برق مصرف‌کنندگان کوچک طراحی شده‌است. کارشناسان هولدینگ آرئی‌پی یادآور می‌شوند که اگرچه توربین‌های رادیال مزایایی از جمله مصرف کم دارند، اما عملکرد آنها در دمای بالا دچار مشکل می‌شود. بر این اساس، این نوع توربین‌ها بطور گسترده‌ای در تاسیسات با درجه حرارت پایین و در میکروتوربین‌های سرامیکی مورداستفاده قرار می‌گیرند. برای مناطق دیگر، تنها توربین‌های محوری مناسب هستند.

بدیهی است، نوآوری‌های صنعت نفت در توسعه توربین‌های گاز محدود به روش‌های مدرن نیست. در این خصوص می‌توان به چند نمونه اشاره کرد. در ابتدا، تمام تولیدکنندگان تلاش می‌کنند تا بازدهی انرژی را افزایش دهند. شرکت‌های روسی اعلام می‌کنند که باید برای تولید محصولات جدید، رقبای خارجی را کاهش داد. با این حال، اگر روسیه در مورد بازدهی توربین ۳۴٪ صحبت کند، همکاران غربی در حال حاضر بازدهی ۳۸٪ را بکار می‌برند. این سطح بازدهی در سال ۲۰۱۲، با ارتقاء توربین گازی جی‌تی۱۳ئی۲ آلستوم در یک سیکل ساده و در هنگام بهبود شاخص در تمام محدوده بار به دست آمده‌است.

مورد بعد شامل کاهش تعداد واحدهای توربین با هدف افزایش قابلیت‌اطمینان، کاهش خدمات تعمیر و نگهداری و کاهش مدت زمان خرابی در هنگام عیب‌یابی فنی می‌باشد. با این وجود، اظهارنظر در خصوص اینکه این اقدامات بطور اساسی در حل مشکلات مربوط به هزینه‌های بالای خدمات کمک می‌کند یا خیر، دشوار است. یک مسیر مهم دیگر در جهت توسعه سریع تولید، مسیر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در جهان و معرفی شبکه‌های هوشمند است. در ابتدا، توربین‌های گاز بعنوان تجهیزاتی برای تامین توان ثابت ساخته شدند.

استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه برق، مستلزم ایجاد انعطاف‌پذیری خودکار نسبت به سایرانرژی ها می‌باشد. چنین انعطاف‌پذیری موجب می‌شود تا در صورت تولید کم انرژی برق از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر، بعنوان مثال، در روزهای آرام و ابری، سطح قدرت پایدار در شبکه فراهم شود. بر این اساس، توربین باید به راحتی با تغییرات شبکه برق هوشمند سازگار باشد و برای راه‌اندازی و خاموشی به‌طور منظم طراحی شده باشد. بعنوان مثال، طبق گزارش جی‌ئی، توربین گازهای انعطاف‌پذیر جدید قادر به کاهش قدرت از ۷۵۰ مگاوات به ۱۰۰ مگاوات هستند. این توربین‌های گاز ظرف مدت ۱۳ دقیقه به مقادیر مرجع تعیین‌شده می‌رسند. همچنین، هنگام استفاده از انرژی خورشیدی بازده آن ۷۱٪ خواهد شد.