Transcript Презентация энергомашиностроительного кластера

Министерство промышленности и инновационной политики
Республики Башкортостан
Проект энергомашиностроительного
кластера в Республике Башкортостан
Решаемая проблема
Выработают свой ресурс мощности ТЭС и ГЭС:
•
к 2010 - 50%
•
к 2020 - 70%
2
По оценкам специалистов транспортные
потери составляют:
•
электроэнергии - 30%
•
тепловой энергии - 50%
Что мы предлагаем ?
 Создание
в Республике Башкортостан
кооперационной
разработки и производства продукции
с высокой долей
добавленной стоимости – оборудования, а именно модульных
энергоустановок, основанных на современных микротурбинных
технологиях,
с
повышенным
уровнем
экономичности,
обеспечением жестких экологических характеристик, высокой
надежностью и приемлемыми сроками окупаемости.
 Оборудование будет предназначено для децентрализованного
производства электрической и тепловой энергии (когенерация)
и, в перспективе, холода (тригенерация), в том числе и с
исполь-зованием
местных
дешевых
топлив,
а
также
утилизацией тепловых выбросов.
 Это позволит повысить энергоэффективность многих отраслей
экономики РБ и РФ.
3
Предпосылки создания в РБ
энергомашиностроительного кластера
 Государственная политика: Повышение энергоэффективности -
приоритетная задача инновационного пути развития экономики
РФ и РБ.
 Рыночные потребности: в том числе региональные,
в децентрализованном энергообеспечении, промышленности,
сельского хозяйства, лесопромышленного комплекса, жилищнокоммунальной сферы, здравоохранения, объектов туризма и
спорта.
 Ресурсные заделы: высокотехнологичный производственный и
кадровый потенциал, научные и образовательные учреждения,
малый и средний производственный бизнес.
4
Микротурбинные энергоустановки
5
Основные конструктивные и особенности
микротурбин:
 Одновальная схема, электрогенератор на постоянных магнитах
 Одноступенчатый центробежный компрессор, одноступенчатая
радиальная турбина
 Высокая частота вращения ротора до - 90000 об/мин
 Особые подшипники- керамические, газо-гидро-динамические,
магнитные
 Малоэмиссионная, многотопливная камера сгорания
 Регенеративная схема газовоздушного тракта, высоэффективный
малогабаритный теплообменник
 Инвертор - преобразователь электрической энергии к стандартным
требованиям потребителя, согласование с электросетями
 Цифровая система автоматического регулирования и управления,
допускающая объединение в кластеры и дистанционное (через Интернет)
управление
6
Паровой турбогенератор с
противодавленческой турбиной
Потенциал для внедрения
паротурбинных установок –
значительное
количество
котлов,
находящихся
в
эксплуатации (до 6000 шт.),
имеющие высокие давления
пара, сраба-тываемые на РОУ.
Оснащение
котельной
подобным
устройством,
превращает ее в мини -ТЭЦ, с
возможностью
работы
на
местном топливе.
Потенциальные потребители устройства – все котельные
Имеются примеры разработки линейки устройств с мощностью: 250,
2000 кВА
В устройстве применимы следующие унифицированные технические
решения: радиальная турбина, высокоскоростной мотор/генератор,
безмаслянные
подшипники,
система
управления,
возможность
объединения в кластеры, конструктивы.
7
7
Турбодетандер для природного газа
Предназначен для выработки
“бесплатной” электроэнергии
при дросселировании газа от
магистрального давления до
давления потребителя
Потенциальные потребители
устройства – все крупные
потребители газа.
Имеются примеры разработки
линейки устройств с
мощностью: 54, 160, 450 кВА
 В устройстве применимы следующие унифицированные технические
решения: радиальная турбина, высокоскоростной мотор/генератор,
безмаслянные подшипники, система управления, возможность
объединения в кластеры, конструктивы.
8
8
Источник бесперебойного питания- инерционный
накопитель энергии
Предназначен для накопления
электроэнергии
на быстро
вращающемся
маховике
и
отдаче его при отключениях, в
маховике
применимы
наноматериалы
Потенциальные потребители
устройства – все потребители
электроэнергии.
Стоимость
устройства с P=190кВА- $30000
Имеются примеры разработки
линейки
устройств
с
мощностью 190кВА, 400 кВА,
фирмы Pentadyne, Piller, Urenco
Power Technology и др.
В устройстве применимы следующие унифицированные технические
решения:
высокоскоростной
мотор/генератор,
безмаслянные
подшипники, система управления, возможность объединения в
кластеры, конструктивы.
9
9
Винтовые паровые машины
Является расширительной машиной объемного типа;
На этой принципиальной основе разработаны винтовые компрессоры, получившие
широкое применение в промышленности;
ПВМ содержит два винтовых ротора, между которыми происходит расширение пара.
Электрическая мощность, кВт
Давл. пара на входе/ выходе, МПа
Темп. пара на входе/ выходе, C°
Кол-во пропускаемого пара, т/ч
Частота вращения выходного вала, об/мин.
Диаметр роторов, мм
Габариты, м
10
1000
1,4/0,22
280/130
18,6
3000
400
1,92x1,17x0,79
2000
1,4/0,22
280/130
37
3000
500
2,4x1,47x0,99
Сферы применения модульных ЭУ
Наименование изделия
Сфера применения
Микротурбинные
энергоустановки,
мощностью 10, 100, 250
КВт
Коттеджные поселки и малые населенные пункты,
гостиницы, мотели, санатории, больницы, школы,
автомойки,
спортивные
сооружения,
очистные
сооружения,
большие
офисные
здания
многоквартирные
дома,
теплицы,
автоматизированные
телекоммуникационные
системы, нефтегазодобывающие отрасли
Паровой турбогенератор
250 КВт, Винтовая машина
– 2 МВт
Муниципальные и промышленные котельные
Турбодентандер 250 Квт
ГРС, ГРП, Все крупные потребители природного газа
Инерционный накопитель
энергии
(ИБП) 250 Квт
Промышленные предприятия, энергетические
службы, информационные системы
Системы утилизации
тепловых сбросов
Промышленные, энергетические, металлургические,
нефтехимические производства
11
11
Некоторые научно-технические проблемы,
которые предстоит решить
 Принципы






проектирования
синхронных
электрогенераторов
с
возбуждением на современных постоянных магнитах ;
Высокоскоростные опоры турбомашин (в т.ч. активные магнитные
гибридные с керамическими элементами, и газодинамические опоры) ;
Методы и принципы создания компактных теплообменников (газвоздух);
Технологии сверхпрочных и легких конструкционных материалов:
углепластики, наноструктурный титан;
Экологически чистые камеры сгорания в т.ч. с каталитическими
элементами, использующие различные виды топлив, в т.ч. жидкое
топливо и попутный газ;
Алгоритмы и микропроцессорные системы управления, диагностики и
регулирования энергоустановок;
Методы управления себестоимостью инновационной продукции на
машиностроительных
предприятиях,
методы
технологической
оптимизации.
12
Применение технических решений
в сопряженных изделиях
Конечные изделия ->
Технические решения :
Микротурбина
250,50
КВА
Турбодетандер
250,50
КВА
Паровой
турбогене
-ратор
Гироаккумулятор
Компрессор для
теплонасоса
“Фреоновая”
турбина
Центробежный компрессор
+
+
Радиальная турбина
+
+
+
Высокоскоростной
двигательэлектрогенератор
+
+
+
+
+
+
Безмасляные подшипники:
активные магнитные,
газодинамические и т.д.
+
+
+
+
+
+
Цифровая САУ, позволяющая объединять МЭСУ в
кластеры
+
+
+
+
+
+
Электронный инвертор,
согласователь с сетью
+
+
+
+
+
+
Высоко эффективные
теплообменники
+
+
+
+
+
13
13
Структура энергомашиностроительного кластера
Промышленные
Промышленные
Промышленные
Промышленные
предприятия
предприятия
предприятия
предприятия
Минпром
Университеты
Университеты
Научные учреждения
учреждения
Научные
Научные учреждения
Координирующая
компания
Малый ии средний
средний
Малый
Малыйбизнес
и средний
бизнес
бизнес
14
14
Предполагаемые участники ЭМ - кластера
Промышленные предприятия: ФГУП “Гидравлика”,
ФГУП “УАПО”, ФГУП “Молния”, ОАО
Салавтнефтемаш
Научные учреждения: ИСЭИ РАН, НИИД, РНТИК
Баштехинформ, НП Технопарк авиационные
технологии
Университеты: УГАТУ, УГНТУ, БГУ,
Малые и средние НПП: Курай, ВМ Энергия,
Станкомонтаж, Стэди и др.
15
15
Роли некоторых участников ЭМ - кластера
Организация
Характер участия в кластере
ФГУП Гидравлика
Разработка и производство ТГА-250, ПТГ-250,
производство МГТУ-10, ТА-100.
ФГУП УАПО
Разработка и производство БИП-250,
высокоскоростных электрогенераторов мощностью 10,
100, 250 КВт,блоков силовой электроники
ФГУП Молния
Разработка и производство САУ
ГОУВПО УГАТУ
НИР и ОКР по ряду ключевых технических и
технологических направлений
ГАУ РНТИК Баштехинформ
Общая координация работ , маркетинговые
исследования, защита интеллектуальной
собственности, информационное обеспечение
НП Технопарк авиационные
технологии
Разработки технологий производства узлов ГТУ со
специальными свойствами
ООО ВМ-Энергия
Пусконаладочные работы, сервис, разработка и
производство энергоустановок с ПВМ-2000
ООО СТЭДИ
Производство изделий по кооперации, производство
дожимного компрессора, тепловых насосов
ООО Станкомонтаж
Производство контейнеров, пэкеджей и стативов
16
Преимущества кооперационного производства
Выпуск номенклатурного ряда продукции с высокой долей
добавленной стоимости на основе широкой унификации узлов
Происходит распределение компетенций по направлениям
производства: ГТУ, мотор/генератор,силовая электроника, САУ
Использование унифицированных узлов для различных
изделий расширяет рынок сбыта, позволяет снизить издержки
на НИОКР и технологическую подготовку производства.
Интеграция разработки с университетами позволит поставить
задачи
дальнейшего
развития
разработок,
подготовки
обслуживающего персонала.
Интеграция с малыми
предприятиями даст возможность
наладить производство комплектующих изделий, решить
вопросы пусконаладочных работ, сервиса и сопровождения
изделий.
17
Планы инвестиций и доходов
участников кластера
 Планируемые объемы инвестиций в том числе господдержка
и собственные средства ~ 500 млн. руб. в т.ч.:
2010 г. 100 млн.руб.
2011 г. 150 млн.руб.
2012 г. 300 млн.руб.
 Планируемые объемы производства инновационной
продукции:
2010 г.
95 млн.руб.
2011 г. 150 млн. руб.
2012 г. 500 млн. руб.
к 2015 г. 1500 млн. руб.
18
Что уже сделано ?
Определено
направление
основные его участники,
компетенции
деятельности
ЭМ-кластера,
их функции и возможные
Определена продуктовая линейка микротурбинных ГТУ,
паровых ЭУ. Проводятся маркетинговые исследования и ОКР.
Разработан принцип функционирования кластера
Что предстоит сделать ?
“Оформить” официальное создание кластера и приступить к
формированию
нормативных
документов:
договоров,
соглашений и пр.
Определить приоритетные направления НИР и ОКР.
Определиться с финансированием разработок и подготовки
производства.
19
Заключение
 Разработка
и производство модульных энергетических установок
соответствует мировым тенденциям
и приоритетам развития
энергетических систем и энергосистемы Российской Федерации, и
Республики Башкортостан, а также рынка энергетического оборудования;
 Конструкторские и технологические решения, результаты НИР и ОКР,
которые будут получены в процессе разработки и освоения производства
МЭГТУ составляют основу для производства дополнительных новых
конечных
изделий
в
сфере
энергетики:
турбодетандер,
гироаккумулятор, компрессор, тепловой насос – что позволяет уже на
этапе проектирования рассматривать возможность промышленной и
научно-технической кооперации по созданию энергосберегающих
наукоемких технологий.
 Наилучший способ организации такой кооперации: создание кластера -
региональной структуры, объединяющей технические ВУЗы, научные
учреждения, промышленные предприятия, малые и средние предприятия
научно-производственного характера, с целью выпуска востребованной
рынком продукции.
20