В марте 2022 года американский производитель энергетического оборудования General Electric приостановил бизнес-деятельность на территории России. В мае того же года аналогичное заявление сделала немецкая компания Siemens. Для российской газотурбинной промышленности, на 70% зависимой от импортного оборудования, уход крупнейших в мире операторов газовых турбин большой мощности с рынка стал серьезным поводом для беспокойства. Однако Россия нашла выход из сложившейся ситуации: образовавшийся вакуум она попыталась восполнить за счет Китая.
По состоянию на апрель 2023 года для строительства ТЭС в Якутии «Газпром энергохолдинг» планирует закупить две газовые турбины модели AGT-110 китайского производства – турбины без значимой истории коммерческой эксплуатации. По подобной схеме на фоне отказа нефтесервисной компании Baker Hughes от поставок газовых турбин в Россию НОВАТЭК планирует обеспечивать стабильное энергоснабжение проекта «Арктик СПГ-2» – для этого, по данным на май 2023 года, компания планировала закупить газовые турбины китайской разработки модели GT-25000.
Однако сможет ли Китай занять место покинувших российский рынок компаний –вопрос открытый, по крайней мере в перспективе ближайших лет.
Жемчужина в короне энергетического машиностроения: как выглядит мировой рынок газовых турбин?
Газовая турбина – это сложно устроенный механизм, который справедливо называют жемчужиной в короне энергетического машиностроения. Мировой рынок газовых турбин – это, по сути, олигополия, которая представлена тремя ключевыми компаниями-производителями: американской General Electric, немецкой Siemens Energy и японской Mitsubishi Heavy Industries. Суммарная доля трех компаний на мировом рынке газовых турбин – 88%. Соответственно, ключевые технологии в этой области также принадлежат весьма ограниченному числу производителей. Роль Китая на мировом рынке газовых турбин на данный момент довольно скромная, однако преодолению данного «бутылочного горлышка» посвящен не один стратегический план КНР.
Поворотный 2015
В 2015 году Государственный совет КНР опубликовал стратегический план «Сделано в Китае 2025» (中国制造 2025), что стало значимым триггером для развития газотурбинной промышленности КНР. В соответствии с планом, к 2025 году китайские компании должны выйти на качественно новый уровень конкурентоспособности, чтобы стать мировыми лидерами в десяти стратегически важных для китайской экономики отраслях. Проще говоря, Китай стремится преодолеть зависимость от зарубежных технологий и стимулировать развитие предприятий, способных конкурировать с зарубежными как на рынке КНР, так и во всем мире. Среди приоритетных отраслей – информационные технологии нового поколения, роботы, авиакосмическое машиностроение, кораблестроение, транспортное оборудование, автомобили на новых источниках энергии, сельскохозяйственное оборудование, новые материалы, био- и медицинские технологии, а также энергетическое машиностроение.
К десяти приоритетным отраслям применяется особый преференциальный режим, который предполагает меры финансовой поддержки, в частности выделение субсидий на НИОКР и производство, и налоговые послабления – урезанные ставки налогообложения для предприятий. Подобное системное стимулирование приоритетных отраслей обобщенно называют промышленной политикой современного Китая.
План «Сделано в Китае 2025» как проявление вмешательства в рыночную экономику и честную конкуренцию в конце 2010-х годов подвергся критике со стороны ключевых партнеров КНР, в первую очередь со стороны США, Германии и Европейского союза. Западные партнеры обвинили КНР в попытках обеспечить технологический прорыв в десяти приоритетных отраслях за счет недобросовестных бизнес-практик и кражи технологий. Новый стратегический план обострил опасения, связанные с постепенным выдавливанием западных партнеров с рынка КНР на фоне роста влияния Китая в области высоких технологий как на внутреннем, так и на мировом рынке.
На фоне подобных подозрений в 2019 году план «Сделано в Китае 2025» ушел из публичной повестки. При этом его фактическая реализация не прекратилась – наиболее отчетливо это прослеживается на примере рынка автомобилей на новых источниках энергии.
Среди приоритетных отраслей, перечисленных в плане «Сделано в Китае 2025», особое место отведено энергетическому оборудованию. Это, в первую очередь, машиностроение для альтернативной энергетики: ветряные турбины и солнечные панели. Однако в том же разделе упомянуты газовые турбины, которые применяются для электрогенерации на природном газе.
Этапы развития отрасли в плане разбиты на пятилетние промежутки. Так, к 2020 году Китай планировал полностью освоить технологии производства газовых турбин F-класса, а к 2025 году – инновационного, соответствующего современным мировым стандартам G/H-класса. Особое внимание в плане уделено разработке деталей горячего тракта для газовых турбин. Однако реальность оказалась сложнее: по состоянию на 2023 год Китай зависит от импорта ряда ключевых деталей горячего тракта для моделей не только G/H-, но и F-класса.
Экологическая трансформация: чем поможет природный газ?
В феврале 2022 года Европейская Комиссия признала газ переходным топливом, которое позволит осуществить более безболезненный переход в сторону возобновляемой энергетики. Подобной трактовки значения природного газа придерживается и Китай, который в последние годы стремится к экологической трансформации энергетического сектора и экономики в целом.
По сравнению с другими видами ископаемого топлива, в частности, с углем, на долю которого в Китае приходится около 61,3% электрогенерации, природный газ оказывает меньшее воздействие на локальные экосистемы: при генерации на природном газе образуется меньшее количество парниковых газов и других загрязнителей воздуха, в том числе оксидов серы и азота, чем при сжигании угля. При этом доля природного газа в электрогенерации КНР на данный момент незначительна: в 2022 году она составила лишь 3,13%. На уровне чуть выше 3% в энергобалансе газ держится с 2016 года. Подобная инертность энергетики КНР обусловлена, с одной стороны, структурой электрогенерации в Китае, в которой преобладает уголь. С другой стороны это объясняется недостаточной развитостью технологий в области газотурбинного машиностроения. Первый фактор более долгосрочный и решается в рамках стратегических документов в сфере энергетики и экологической политики. В свою очередь преодолению второго препятствия КНР уделяет повышенное внимание в рамках реализации промышленной политики и конкретных шагов стратегического плана «Сделано в Китае 2025».
Все, везде и сразу: открытость иностранным технологиям и независимые НИОКР
Стратегический план «Сделано в Китае 2025» заострил внимание на проблеме зависимости Китая от импортных технологий в области энергетического машиностроения. Однако вопрос отставания начал волновать Китай еще в начале 2000-х годов. Именно тогда началась реализация инфраструктурных мегапроектов – газопроводов, которые сейчас соединяют газоносные западные регионы КНР с энергоемкими производствами в провинциях восточного Китая. С целью перенятия передовых газотурбинных технологий Китай начал тесно взаимодействовать с ключевыми игроками на рынке газовых турбин: General Electric, Siemens Energy и Mitsubishi Heavy Industries. От лица КНР с зарубежными партнерами сотрудничали три ключевых производителя энергетического оборудования: Shanghai Electric Group, Harbin Electric Corporation и Dongfang Electric Corporation. Взаимодействие с зарубежными партнерами Китай преимущественно реализовывал в трех форматах:
Технологический трансфер. В 2003 году подобное соглашение о трансфере технологий производства газовой турбины модели 9FA было заключено между Harbin Electric Corporation и General Electric.
Приобретение доли в компании. В 2014 году Shanghai Electric Group выкупила 40% акций итальянского производителя энергетического оборудования Ansaldo. Стоимость сделки составила 400 млн евро.
Создание совместного предприятия. В 2004 году Dongfang Electric Corporation и Mitsubishi Heavy Industries создали совместное предприятие, на базе которого велась разработка турбины мощностью 50 МВт модели F. Доля китайского производителя в совместном предприятии составила 49%, японского – 51%.
Формат совместного предприятия актуален и по состоянию на 2023 год: в феврале этого года в эксплуатацию ввели газовую турбину модели 9HA, которая по своим технологическим характеристикам соответствует современным мировым стандартам, в том числе экологическим. Турбину спроектировали и произвели в рамках совместного предприятия Harbin Electric Corporation и General Electric, созданного в 2018 году.В ноябре 2022 года китайская двигателестроительная компания Aero Engine Corporation of China заявила о том, что газовая турбина большой мощности AGT-110 полностью китайского производства успешно прошла испытания на полной мощности. Работа над турбиной началась в 2018 году. В ее основе – проект газовой турбины R0110, работу над которой с 2002 по 2012 годы вели Китайская корпорация авиационной промышленности, университет Цинхуа и научно-исследовательский институт теплофизики при Китайской академии наук.
При этом у подобного формата есть ограничения. Произведенные в рамках совместных предприятий турбины предназначены только для использования на китайском рынке, то есть экспортного потенциала у подобных моделей нет. Участие данных моделей в международной торговле должен санкционировать зарубежный партнер по совместному предприятию. Помимо этого, модели, произведенные в рамках совместного предприятия, предполагают дорогостоящее обслуживание, которое осуществляет зарубежная компания-поставщик технологий, что значительно повышает операционные издержки производителей газовых турбин.
Практика двух десятилетий показывает, что Китай, который стремится к импортозамещению высоких технологий, не пренебрегает сотрудничеством с зарубежными партнерами. Подобная модель позволяет Китаю выйти на качественно новый уровень инновационности в условиях жестких барьеров для входа на мировой рынок газовых турбин.
Чтобы обойти ограничения, которые накладывает на китайских производителей использование зарубежных технологий, Китай уделяет особое внимание собственным разработкам в области газовых турбин.
В июле 2020 года для координации независимых НИОКР и производства в газотурбинной отрасли в Китае был создан Инновационный союз китайских производителей газовых турбин (中国燃气轮机产业创新联盟). В него вошли 66 институций, среди которых пять крупнейших электроэнергетических корпораций КНР, три крупнейших производителя газовых турбин, высшие учебные заведения КНР, инновационные центры, производители электроэнергетической инфраструктуры, а также производители деталей для газовых турбин.
В ноябре 2022 года китайская двигателестроительная компания Aero Engine Corporation of China заявила о том, что газовая турбина большой мощности AGT-110 полностью китайского производства успешно прошла испытания на полной мощности. Работа над турбиной началась в 2018 году. В ее основе – проект газовой турбины R0110, работу над которой с 2002 по 2012 годы вели Китайская корпорация авиационной промышленности, университет Цинхуа и научно-исследовательский институт теплофизики при Китайской академии наук. Несмотря на весьма продолжительный цикл НИОКР, по более распространенной международной классификации газовая турбина большой мощности модели AGT-110 соответствует классу E, пик применения которой в мировой практике пришелся на 1980-е годы. В плане инновационности турбина китайского производства несопоставима с современными газовыми турбинами General Electric и Siemens Energy со значительно более высокими возможностями генерации и экологическими стандартами.
Несмотря на весьма продолжительный цикл НИОКР, по более распространенной международной классификации газовая турбина большой мощности модели AGT-110 соответствует классу E, пик применения которой в мировой практике пришелся на 1980-е годы. В плане инновационности турбина китайского производства несопоставима с современными газовыми турбинами General Electric и Siemens Energy со значительно более высокими возможностями генерации и экологическими стандартами.
Половинчатое импортозамещение
Главная проблема китайской газотурбинной промышленности – отсутствие технологий производства деталей горячего тракта, которые в процессе электрогенерации подвергаются высокотемпературному воздействию, превышающему температуру плавления металлов. Так, некоторые детали газовых турбин, приведенные в движение, нагреваются до 1200-1500℃. Китай зависит от импорта таких ключевых высокотемпературных деталей, как цилиндры и роторы компрессора, керамические пластины и воздушные клапаны камеры сгорания, а также лопасти газовой турбины. Без этих деталей генерация невозможна.
При производстве деталей горячего тракта применяются высокотемпературные сплавы. У суперсплавов китайского производства есть значимый для газотурбинного производства недостаток: они изнашиваются значительно быстрее, чем детали горячего тракта зарубежного производства. Как следствие, повышаются операционные расходы на обслуживание газовых турбин.
Более того, китайский рынок высокотемпературных сплавов не справляется со спросом на эту продукцию, в частности со стороны газотурбинного двигателестроения. В ноябре 2016 года было заявлено о запуске инвестиционного проекта, посвященного разработке ключевых технологий для авиа- и газотурбинного двигателестроения. Подобный шаг спровоцировал значительный рост спроса на высокотемпературные сплавы в Китае. Предложение, однако, справиться с возросшим спросом не смогло. Спрос на суперсплавы в Китае по-прежнему превышает предложение: в 2021 году национальное производство высокотемпературных сплавов покрыло лишь 62% рыночного спроса.
Китай является нетто-импортером высокотемпературных сплавов. Ключевыми торговыми партнерами КНР в долларовом исчислении являются США, Япония и Германия, которые в 2022 году обеспечили более 90% экспорта суперсплавов в Китай. Импорт высокотемпературных сплавов в динамике с 2018 по 2023 годы вырос в 2,5 раза в денежном эквиваленте.
Российская модель
Китай и Россия в плане развития газотурбинной промышленности идут в одном направлении – в сторону импортозамещения и устранения зависимости от импорта ключевых технологий. Однако Китай запустил этот процесс еще в начале 2000-х годов. С момента подписания первого соглашения о трансфере технологий с General Electric прошло 20 лет. За это время Китай в тесном взаимодействии с западными партнерами постепенно осваивал технологии производства газовых турбин, но так и не вышел на новый уровень инновационности, в частности из-за отсутствия технологий производства высокотемпературных деталей газовых турбин.
В то же время для России импортозамещение стало актуальным только в конце 2010-х и особенно в начале 2020-х годов. Одним из триггеров стало судебное разбирательство, инициированное Siemens Energy в связи с поставкой на территорию Крыма газовых турбин, произведенных компанией и закупленных российской стороной на вторичном рынке. Следующим значимым событием стало заявление крупнейших операторов газовых турбин Siemens Energy и General Electric о прекращении бизнес-деятельности на территории России весной 2022 года. Для российской модели резкое прекращение связей с ключевыми производителями газовых турбин создает дополнительные сложности, которые вынуждают Россию фактически с нуля заниматься независимыми разработками в отсутствие крепкой научно-технологической и опытно-конструкторской базы.
Россия зависит от импорта газовых турбин и их комплектующих, в том числе ключевых высокотемпературных деталей – лопаток газовых турбин. Доля импорта в газотурбинной отрасли до ухода крупнейших производителей турбин с российского рынка составляла порядка 70%.
В последние несколько лет газотурбинная промышленность России стремилась к локализации производственной цепочки. В частности, локализации производства газовых турбин моделей 6FA F-класса и GT13E2 E-класса была посвящена серия соглашений, достигнутых в 2020 году между ПАО «Интер РАО» и General Electric в рамках совместного предприятия ОАО «Русские газовые турбины». В мае 2023 года стало известно, что ОАО «Русские газовые турбины» отказалось от плана по локализации производства модели GT13E2 – это отдельно отмечено в отчете компании.
Производство газовых турбин в формате совместного предприятия осуществляло ООО «Сименс технологии газовых турбин», 65% в структуре собственности которого принадлежали немецкой Siemens Energy и 35% – петербургской ООО «Силовые машины». В октябре 2022 года доля Siemens Energy перешла к ПАО «Интер РАО», а компания сменила название на ООО «Современные технологии газовых турбин».
При этом Россия также занимается собственными разработками в области газовых турбин: значимую роль в независимых разработках играет энергомашиностроительная компания «Силовые машины». В мае 2021 года Министерство промышленности и торговли Российской Федерации наделило газовую турбину «Силовых машин» модели ГТЭ-170.1 E-класса статусом инновационного энергетического оборудования. Основанием для получения статуса стала степень локализации газовой турбины.
Собственными разработками занимается и АО «Объединенная двигателестроительная компания», которая входит в Государственную корпорацию «Ростех». Так, в январе 2023 года газовую турбину модели ГТД-110М собственной разработки АО «ОДК» ввели в эксплуатацию на краснодарской ТЭС «Ударная». Производственный потенциал газовой турбины данной модели – две установки в год при спросе, по словам первого заместителя «Ростеха» Владимира Артякова, в «несколько десятков единиц».
***
Китайская модель развития – это синтез сотрудничества с зарубежными партнерами в рамках совместных предприятий и независимых разработок, которые поощряет государство, в том числе при помощи финансовых инструментов. Наиболее критично для развития отрасли в Китае: отсутствие производственных возможностей для удовлетворения спроса на суперсплавы, их недостаточная функциональность для производства газовых турбин, а также вынужденность импорта ключевых высокотемпературных деталей для производства турбин. Однако работа над этими «бутылочными горлышками» не прекращается с начала 2000-х годов.
В текущих условиях Россия не может опереться на дифференцированный подход Китая к развитию отрасли – окно для взаимодействия с зарубежными производителями газовых турбин сужается. Вследствие этого Россия вынуждена отказываться от локализации и удовлетворять спрос на газовые турбины при помощи собственных НИОКР и производственных возможностей, причем в весьма сжатые сроки, в отличие от Китая, который планомерно развивает отрасль с начала 2000-х годов. С учетом этого обстоятельства российско-китайские отношения в газотурбинной отрасли могут реализовываться в двух форматах:
Во-первых, Россия может сосредоточиться на импорте китайских турбин, разработанных и произведенных независимо от западных партнеров. Для этого понадобится провести работу по адаптации импортных газовых турбин к технологическим особенностям российской инфраструктуры для газовой генерации. Подобную модель развития газотурбинной отрасли начинают реализовывать уже сейчас. Так, в планах установить две китайские газовые турбины Aero Engine Corporation of China Gas Turbine на ТЭС в Якутии и снабдить двенадцатью установками Harbin Guanghan Gas Turbine проект «Арктик СПГ-2». Однако это попытка пойти по пути наименьшего сопротивления.
Во-вторых, Россия и Китай могут воспользоваться более технологичным решением и инициировать реализацию совместных проектов, в том числе в формате совместных предприятий. С учетом практически идентичного уровня независимых НИОКР, которого достигли обе страны к 2023 году, это вполне реалистичный вариант, ориентированный на долгосрочную перспективу. Для Китая подобный формат взаимодействия навряд ли спровоцирует дополнительные риски, связанные с его западными партнерами по газотурбинным разработкам, а для России станет реальной возможностью игры вдолгую ради удовлетворения собственных потребностей в газовых турбинах.
