«Дизельный двигатель в своем мощностном ряду пока вне конкуренции»
21 июня 2021
После распада СССР российская дизелестроительная отрасль оказалось в непростых условиях. Для её возрождения требуются существенные инвестиции и новые высокотехнологичные разработки. Почему это важно, каковы перспективы двигателей внутреннего сгорания и где запустят первый водородный поезд в России «Известиям» рассказал заместитель генерального директора «ТМХ – Энергетические решения» Денис Тарло.
— В каких отраслях промышленности сегодня востребованы дизельные двигатели?
— Спрос на дизельные двигатели есть во всех отраслях, нуждающихся в автономной выработке электроэнергии. К примеру, там, где нет возможности или экономически нецелесообразно подключаться к электросетям: в море, на удаленных нефтяных и газовых платформах, в отдаленных регионах, таких как Артика, Чукотка, Камчатка, Курилы, на неэлектрифицированных участках железных дорог, где сегодня по-прежнему преимущественно используются тепловозы. Или там, где важно иметь резервное питание: в воинских частях, больницах, на АЭС. Собственное энергообеспечение также необходимо крупным промышленным предприятиям, а дизельные установки меньшей мощности и размера востребованы в быту. Резервное питание почти всегда обеспечивается за счет работы дизель-генератора.
— Как двигателестроение может повысить энергетическую безопасность страны?
— Говоря об энергобезопасности, следует в первую очередь сказать о надежности энергообеспечения. Представьте себе, что в 50-градусный мороз где-нибудь в Якутии отключится генератор, снабжающий электроэнергией целый поселок или в больнице, во время операции, прервется подача электроэнергии и не будет резервного питания? Авария на АЭС «Фукусима-1» произошла из-за того, что резервный дизель-генератор, питающий систему аварийного охлаждения, был залит водой. Современные системы, обеспечивающие работу дизель-генераторов, проектируются с учетом опасности затопления, делая невозможным повторении фукусимской трагедии.
Что касается энергобезопасности страны в целом, она обеспечивается в том числе способностью российской промышленности выпускать качественный и надежный продукт широкого мощностного ряда в необходимом объеме.
Представьте, что было бы, если бы у нас не было своих дизелей? Военные, удаленные регионы, системы жизнеобеспечения были бы зависимы от иностранных изготовителей. Поэтому наша главная задача на сегодняшний день — обеспечить производство всей линейки двигателей, полностью закрывая имеющуюся потребность ключевых отраслей страны.
— Насколько дизелестроение сейчас зависимо от импорта?
— Любую из наших машин мы можем изготовить с применением исключительно российских комплектующих, и это достаточно распространенное требование многих заказчиков. Другое дело, что некоторые комплектующие и компоненты проигрывают зарубежным аналогам по техническо-экономическим характеристикам. Хотя еще раз подчеркиваю: при необходимости мы можем обойтись без поставок из-за рубежа.
Кроме того, нужно помнить, что у дизельного двигателя, как у любого механизма, есть срок эксплуатации, поэтому важно обеспечить его своевременный ремонт или замену. Причем рынок хочет получать эту услугу комплексно. Важно не только поставить двигатель, но и поддерживать его работу. Двигатель рассчитан на длительный срок эксплуатации, и на всем протяжении жизненного цикла его требуется гарантированно обеспечить запчастями и технической поддержкой, что не всегда возможно в условиях приобретения импортной машины. Поэтому поставлять иностранные машины в значимые отрасли экономики — недопустимо для безопасности страны.
— Что сейчас делается для импортозамещения?
— ТМХ последовательно уходит от импортозависимости, реализуя собственную инвестпрограмму. Ее реализация позволит не просто отказаться от импорта, но и гарантированно выпускать необходимый объем продукции исключительно силами российских производителей.
— В каких отраслях промышленности сегодня востребованы дизельные двигатели?
— Спрос на дизельные двигатели есть во всех отраслях, нуждающихся в автономной выработке электроэнергии. К примеру, там, где нет возможности или экономически нецелесообразно подключаться к электросетям: в море, на удаленных нефтяных и газовых платформах, в отдаленных регионах, таких как Артика, Чукотка, Камчатка, Курилы, на неэлектрифицированных участках железных дорог, где сегодня по-прежнему преимущественно используются тепловозы. Или там, где важно иметь резервное питание: в воинских частях, больницах, на АЭС. Собственное энергообеспечение также необходимо крупным промышленным предприятиям, а дизельные установки меньшей мощности и размера востребованы в быту. Резервное питание почти всегда обеспечивается за счет работы дизель-генератора.
— Как двигателестроение может повысить энергетическую безопасность страны?
— Говоря об энергобезопасности, следует в первую очередь сказать о надежности энергообеспечения. Представьте себе, что в 50-градусный мороз где-нибудь в Якутии отключится генератор, снабжающий электроэнергией целый поселок или в больнице, во время операции, прервется подача электроэнергии и не будет резервного питания? Авария на АЭС «Фукусима-1» произошла из-за того, что резервный дизель-генератор, питающий систему аварийного охлаждения, был залит водой. Современные системы, обеспечивающие работу дизель-генераторов, проектируются с учетом опасности затопления, делая невозможным повторении фукусимской трагедии.
Что касается энергобезопасности страны в целом, она обеспечивается в том числе способностью российской промышленности выпускать качественный и надежный продукт широкого мощностного ряда в необходимом объеме.
Представьте, что было бы, если бы у нас не было своих дизелей? Военные, удаленные регионы, системы жизнеобеспечения были бы зависимы от иностранных изготовителей. Поэтому наша главная задача на сегодняшний день — обеспечить производство всей линейки двигателей, полностью закрывая имеющуюся потребность ключевых отраслей страны.
— Насколько дизелестроение сейчас зависимо от импорта?
— Любую из наших машин мы можем изготовить с применением исключительно российских комплектующих, и это достаточно распространенное требование многих заказчиков. Другое дело, что некоторые комплектующие и компоненты проигрывают зарубежным аналогам по техническо-экономическим характеристикам. Хотя еще раз подчеркиваю: при необходимости мы можем обойтись без поставок из-за рубежа.
Кроме того, нужно помнить, что у дизельного двигателя, как у любого механизма, есть срок эксплуатации, поэтому важно обеспечить его своевременный ремонт или замену. Причем рынок хочет получать эту услугу комплексно. Важно не только поставить двигатель, но и поддерживать его работу. Двигатель рассчитан на длительный срок эксплуатации, и на всем протяжении жизненного цикла его требуется гарантированно обеспечить запчастями и технической поддержкой, что не всегда возможно в условиях приобретения импортной машины. Поэтому поставлять иностранные машины в значимые отрасли экономики — недопустимо для безопасности страны.
— Что сейчас делается для импортозамещения?
К примеру, Коломенский завод (принадлежит группе ТМХ) осваивает производство перспективных двигателей типа Д300. Они разработаны для замены дизелей американской фирмы GE, являющихся на сегодняшний день безальтернативным вариантом для обеспечения вождения поездов массой 7,1 тыс. т на полигоне Байкало-Амурской магистрали.
Для выполнения стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года уже сейчас требуется разработка модификаций тепловозных двигателей внутреннего сгорания, работающих на природном газе, и такая задача успешно реализуется силами инженеров ТМХ.
С сентября 2019 года ТМХ участвует в четырехстороннем соглашении о сотрудничестве и взаимодействии по проекту организации железнодорожного сообщения на острове Сахалин с применением поездов на водородных топливных элементах. В рамках проекта предусматривается создание центра компетенций, который позволит развить отработанные в Сахалинской области организационные и технологические решения и затем распространить их на другие неэлектрифицированные железные дороги, прежде всего на Дальнем Востоке.
Вопрос разработки и производства отечественных тепловозных дизельных, газодизельных и газопоршневых двигателей, отвечающих современным требованиям надежности, экономичности и экологичности, находится на непрерывном контроле Министерства промышленности и торговли РФ и нашего основного заказчика — ОАО «РЖД».
— У дизельных машин есть конкуренты?
— На земле, там, где не важны габариты, конкурентами можно было бы назвать газовые турбины, вырабатывающие электричество. Однако газовые турбины эффективны на мощностях от 20 мегаватт. На меньших мощностях лучший результат показывают дизельные двигатели. Кроме того, последние можно отремонтировать в местах установки, тогда как турбины — только на заводе. Этих отличий достаточно, чтобы понять, что они занимают разные ниши на рынке.
Таким образом, в своем мощностном ряду дизельный двигатель пока вне конкуренции. Рядом можно поставить разве что возобновляемые источники энергии. Но и к ним всегда ставят резервное питание, позволяющее снизить зависимость от погодных условий.
В перспективе конкурентами дизельного двигателя станут силовые установки, в основе которых лежит не двигатель внутреннего сгорания, а химический процесс, основанный на использовании водорода.
Водород, несомненно, является топливом будущего. Однако его использование в качестве топлива связано с рядом сложностей. Поскольку водород имеет свойство испаряться, обеспечение его длительного хранения — технологически трудная и дорогостоящая задача. Кроме того, на сегодняшний день отсутствует необходимая инфраструктура, в связи с чем полномасштабное развитие этого направления остается вопросом будущего. Не ближайшего, но и не слишком отдаленного.
— Способен ли водород полностью вытеснить дизельные двигатели?
— Уменьшение углеродного следа и переход на альтернативную энергетику — либо полностью безуглеродную, либо стремящуюся к снижению выбросов — важный глобальный тренд, вытекающий из общемировой борьбы с изменением климата. Мы понимаем, что в развитых странах этот тренд обретает всё большую значимость, и считаем жизненно важным ему следовать. Очевидно, что требования к выбросам будут ужесточаться и, несомненно, повлияют на наших заказчиков и на нас.
Крупные международные компании и конечные потребители будут обращать внимание на наличие углеродного следа, выработанного не только при производстве продукта, но и при его хранении и доставке. Так, к примеру, покупая продукт, доставленный на электромобиле, вы поддерживаете борьбу с изменением климата. В связи с этим логистическая инфраструктура тоже будет вынуждена идти по пути снижения углеродного следа.
Помимо водородного поезда, на железной дороге есть еще несколько перспективных направлений, одним из которых является электрификация. На сегодняшний день остается много неэлектрифицированных участков, где используются дизельные двигатели. Тем не менее, на наш взгляд, электрификация многих из них экономически нецелесообразна: строительство генерации и обновление сетей требует значительных затрат. Кроме, того, может оказаться, что потраченные усилия не приведут к желаемому снижению выбросов.
Мы видим хорошие перспективы в переходе на сжиженный газ в подвижном составе. Скорее имеет смысл отказаться не от двигателей внутреннего сгорания, а от дизельного топлива. Газ значительно дешевле и экологичнее. Для перехода на газ потребуется создать заправочную инфраструктуру. Однако с учетом разницы в цене предполагаем, что это не приведет к увеличению тарифа на перевозку. Тем более в перспективе благодаря значительному сходству систем заправки и хранения такая инфраструктура может стать базой для перехода на водородную энергетику.
— Какие в целом перспективы у классических двигателей внутреннего сгорания?
— Постепенно двигатели внутреннего сгорания становятся менее востребованными. По сравнению с электрическими или электрохимическими генераторами ДВС менее надежны, а оборудованные ими машины ломаются чаще, чем электромобили. Хотя использование литий-ионных аккумуляторных батарей также имеет свои издержки. Например, до сих пор не изобретено на 100% эффективной технологии утилизации отработанных аккумуляторов.
Тем не менее очевидно, что количество ДВС будет снижаться. Многие страны уже отказываются от них в автомобильной отрасли. Но железнодорожному и морскому транспорту требуются принципиально большие мощности, поэтому в этих нишах в ближайшие лет 15, скорее всего, заменить ДВС не получится.
— Как планируется модернизировать дизельные двигатели? Можно ли, к примеру, уменьшить выбросы?
— Можно, но уменьшение выбросов отразится на мощности. На Западе существует множество альтернативных проектов с использованием других видов топлива, таких как газ и биотопливо. Мы планируем не отставать от наших зарубежных коллег.
— Какие у вас сейчас новые проекты и решения?
— Мы разработали газовые и двухтопливные машины, рассматриваем био- и смешанное топливо. Эти направления очень востребованы.
В период с 2015 по 2020 год ТМХ инвестировал в развитие технологической базы двигателестроения 11 млрд рублей. Еще несколько проектов по модернизации находятся на рассмотрении. В случае успешной реализации всех инвестпроектов мы сможем производить практически любой вид ДВС на своих мощностях и быть готовым выполнить различные заказы, выпуская до тысячи машин в год, что позволит удовлетворить потребности экономики страны.
Источник: iz.ru