Луняшин П.Д., горный инженер
Золотодобыча, №153, Август, 2011

Комментарий от сотрудников компании ЭНЕРГОКОМПЛЕКТ:
Несмотря на относительную давность материалов, использованных автором статьи, тем не менее,
основные параметры эксплуатации дизель-генераторов находятся в тех же диапазонах, поэтому
статья все еще актуальна для организаций, связанных с необходимостью локальной генерации электроэнергии.

Стабильная подача электроэнергии — один из базовых факторов нормальной работы предприятий, но его значимость в полной мере осознается лишь в моменты перебоев в работе электростанций. Важно, чтобы система не подводила тогда, когда в ней больше всего нуждаются, чтобы оборудование не стало «головной болью» персонала из-за частых ремонтов или сложного обслуживания и бюджет установки и эксплуатации системы находился в рамках разумного.

Купил дешевле — потратил больше

Выбор оборудования для комплектации дизель-электростанций в большинстве случаев лежит на проектных организациях, которые призваны осуществлять предпроектную проработку вопросов энергоснабжения. Но на деле они далеко не всегда занимаются сравнением представленных на рынке образцов по техническим характеристикам, стоимости и затратам на эксплуатацию, не изучают и не обобщают опыт их применения на предприятиях горной промышленности. Между тем ошибочный выбор может привести к серьезным проблемам и сбоям в работе.

Вот характерный пример. На одном из ГОКов установлено 5 дизель-генераторных установок (ДГУ) мощностью по 1,1 МВт. Общая энергетическая нагрузка колеблется в пределах от 1,7 до 2,2 МВт. В обычном режиме работают две ДГУ, но если нагрузка возрастает всего на 50–100 кВт, в работу включается третья установка мощностью 1,1 МВт. Возникает диспропорция между вырабатываемой и потребляемой мощностями, что приводит к перерасходу дизельного топлива и ухудшению характеристик работы сети.

Подобные ситуации возникают на многих предприятиях, работающих от автономных источников энергоснабжения. Очевидно, что с учетом реальных режимов работы электрооборудования в таких случаях правильнее выбрать несколько дизель-генераторов меньшей мощности. Их можно подключать в единую электросеть параллельно или использовать несколько изолированных независимых сетей для питания определенного количества потребителей. Такая схема не только более экономична, но и гораздо надежнее, поскольку с увеличением количества генераторов снижается вероятность отказа электростанции в целом.

Свыше 70 % совокупной мощности реализуемых в России дизель-генераторов формируется установками мощностью от 8 до 550 кВт. Этот сегмент до начала мирового финансового кризиса демонстрировал высокие темпы роста: с 2002 г. по 2007 г. его объем по совокупной мощности вырос в 5,6 раза. Изготовлением ДГУ в России занято около 30-и производителей. В то же время импортируются дизель-генераторы более чем 120-и иностранных фирм. Особенно быстро растет доля китайской продукции. Так, если в 2007 г. она составляла лишь 2,6 % по мощности, в 2008 году — 9,2 %, то в первом полугодии 2009 г. достигла 14,2 %.

В сегменте дизель-генераторов мощностью свыше 550–560 кВт позиции российских производителей весьма слабы. Их доля в объеме поставок не превышает 3 %, хотя по уровню надежности и ряду некоторых эксплуатационных показателей они не вызывают серьезных нареканий.

Многие годы на удаленных горных предприятиях Северо-Востока одним из самых распространенных генераторов был ДГ-72, который выпускался предприятием в г. Горьком. Он отличался неприхотливостью, высокой степенью надежности, невысокими затратами на проведение технического обслуживания и ремонтов. Срок службы этих ДГУ составлял десятки лет. Но с наступлением рыночных реформ, когда стоимость дизтоплива резко возросла и стала занимать в структуре себестоимости 25–40 %, неэкономичный и тяжеловесный дизель (масса ДГ-72 составляла 32 т, что в 4–5 раз тяжелее импортных аналогов) потерял свои конкурентные преимущества. Постепенно отечественную продукцию вытеснили ДГУ иностранного производства. Такие компании как «Cummins», «FG Wilson» и «Caterpillar»  занимают сегодня более 80 % российского рынка дизель-генераторов большой мощности.

Нередко дизель-генератор покупается по принципу «чем ниже цена — тем лучше». А поскольку есть спрос на дешевые дизель-генераторы, то основные мировые производители двигателей для ДГУ — Cummins, Perkins, Volvo, Deutz — разрешают лицензионную сборку своей продукции в других странах. В таких случаях предлагаются в основном устаревшие мо­дели и только для потребления на территории страны, где организовано подобное производство. Это полностью справедливо и для производителей электрических генераторов — Stamford, Leroy Sommer.

Однако китайские производители с легкостью нарушают лицензионные соглашения, да и просто выпускают откровенные подделки. Этим пользуются другие недобросовестные дельцы: маленький офис где-нибудь в Германии плюс китайская подделка — и вот мы уже имеем дело с немецким производителем недорогих дизель-генераторов. Печально, что этот «передовой зарубежный опыт» быстро переняли в России, в том числе при выполнении государственных заказов, где денег обычно не жалеют. Принимая участие в ответственных проектах, эти поставщики контрафакта именуют себя «самостоятельными производителями дизель-генераторов».

Отсюда вывод: погнавшись за дешевизной, можно в лучшем случае получить китайскую копию. Гарантийная наработка таких дизель-генераторов составляет не более 1000 часов, тогда как нормальная фирма предлагает гораздо больше — 4000–5000 тыс. часов. При этом возника

ет проблема запасных частей: приобрести их у оригинального производителя невозможно, поскольку по его учету данный двигатель или генератор не проходил.

Цены представленных на рынке ДГУ, как правило, объективно отражают качественные параметры. Так, ДГУ MAN (Германия) кажутся дорогими даже на фоне изделий других западных фирм, но зато они отличаются высокой степенью надежности и меньшими затратами на содержание. Если ДГУ Caterpillar требуют проведения технического обслуживания (ТО) через 250 час, то MAN — через 400 часов. За период эксплуатации (50 тыс. час) разница в затратах на обслуживание составит миллионы рублей.

Сравнительные характеристики и цены на ДГУ различных производителей представлены в таблицах 1–4.

Таблица 1. Сравнение характеристик ДГУ мощностью 400–500 кВт

Фирма-производитель

Россия

ДГА-315

Cummins

С550 D5

Caterpillar С15 MAN 500 SDMO V630K Denyo DCA-600SPK
Мощность ДГУ в режиме основного источника, кВа/кВт 315 500/400 500/400 500/400 570/456 550/440
Расход топлива при 75 % нагрузке, л/ч 72,0 77,0 75,8 121,8 85,0 81,8
Уд. расход топлива, г/кВт-ч 206 199 198,6 204 - -
Масса ДГУ, кг 14300 4199 3881 3750 3780 9080
Наработка до капремонта, ч 60000 40000 27000 40000 30000 32000
Стоимость* оборудования, тыс. руб. 1 860 2 940 3 040 4 880 3 510 6 800

*Цены на момент написания статьи - 2011 г

Таблица 2. Сравнение характеристик ДГУ мощностью 550–800 кВт

Фирма-производитель

Россия

ДГ-72

Cummins

С900 D5

Caterpillar

3412STA

MTU 1030

SDMO

X800K

Denyo

DCA-800SPK

Мощность ДГУ в режиме основного источника, кВа/кВт 800 820/656 810/648 1030/824 700/560 700/560
Расход топлива при 75 % нагрузке, л/ч 168 119 130 136 119 102
Уд. расход топлива, г/кВт-час 267 196 206 203 - -
Масса ДГУ, кг 32 100 7 105 6 130 6 700 5 241 11 450
Наработка до капремонта, ч 60 000 40 000 27 000 18 000 30 000 -
Стоимость* оборудования, тыс.руб. 10 400 6 600 4 500 7 000 5 800 8 500

*Цены на момент написания статьи - 2011 г

Таблица 3. Сравнение характеристик ДГУ мощностью 800–1200 кВт

Фирма-производитель Cummins С1400 D5 Caterpillar 3512В MTU 1150

SDMO

T1400

Denyo DCA-1100SPM
Мощность ДГУ в режиме основного источника, кВа/кВт 1250/1000 1275/1020 1150/920 1275/1020 1000/800
Расход топлива при 75%-й нагрузке, л/ч 199 210 232 208 154
Масса ДГУ, кг 10075 12803 8200 9781 14800
Наработка до капремонта, час 40000 27000 18000 18000 -
Затраты по материалам на 20000ч., млн руб. 6,122 9,194 - - -

Стоимость*
оборудования, тыс. руб.

10750 12400 7640 10400 11810

*Цены на момент написания статьи - 2011 г

 

Таблица 4. Сравнение характеристик ДГУ мощностью 1200-2000 кВт

Фирма-производитель

Cummins С1675

D5 С2250 D5

Caterpillar 3516

3516BHD

MTU 1650

SDMO X1850C

T1900

Мощность ДГУ в режиме

основного источника, кВа/кВт

1400/1120 1825/1460 1650/1320 1682/1346
2000/1600 2000/1600 - 1725/1380
Расход топлива при 75%-й нагрузке, л/ч

253

291

292

301

335

266

278

Уд. расход топлива, г/кВт-ч 210 198,5 214 -
191 224 - -
Масса ДГУ, кг 10626 13220 11405 11405
15510 14850 - 12891
Наработка до капремонта, ч 60000

18000

27000

18000 -

Стоимость*
оборудования, тыс. руб.

13420

18290

18290

20060

12450

14100

13450

*Цены на момент написания статьи - 2011 г

Cummins. Один из крупнейших концернов по производству электростанций и общепризнанный лидер в создании дизельных двигателей мощностью от 31 до 3500 л.с. Двигатели и дизель-генераторы Cummins проектируются и выпускаются на 56 предприятиях, расположенных в США, Австралии, Японии, Великобритании, Турции, Южной Корее, Китае, Индии, Мексике, ЮАР. Комплектующие части производят дочерние предприятия «Fleetguard», «Nelson», «Holset» и другие. Следует учитывать, что значительная часть электростанций российского производства «с двигателями Cummins» на самом деле укомплектована китайскими дизелями, о чем по понятным причинам умалчивается. Подтасовки не избежали и некоторые европейские производители, использующие для своих электростанций двигатели турецкого, корейского или китайского производства без указания на страну происхождения. Некоторые компании, официально предлагающие электростанции Cummins якобы английской сборки, на самом деле пользуются услугами предприятий в странах «третьего мира», с соответствующим качеством.

Olympian & Caterpillar. В России концерн «Caterpillar» (CAT) широко известен как производитель строительной и дорожной техники, карьерных самосвалов и экскаваторов, а также силовых установок. Новая линия генераторных установок средней и малой мощности получила название «Olympian». Она собирается на заводе в Великобритании, причем на линиях установлен специальный повышенный контроль качества. Все дизель-генераторные установки (ДГУ) этой марки оснащаются дизельными двигателями Perkins (Великобритания) и генераторами Leroy Somer (Франция). Максимальная мощность выпускаемых ДГУ не превышает 540 кВт.

Генераторные установки на базе двигателей Caterpillar имеют мощность от 300 до 4320 кВт. Все они оборудованы генераторами SR4B собственного производства, характеристики которых согласованы с характеристиками двигателей Caterpillar. Электростанции Caterpillar могут быть адаптированы для синхронной работы с внешней электросетью. Для получения большей совокупной мощности они объединяются в энергосистему. В силовых агрегатах используются высококачественные материалы, благодаря чему ДГУ этой фирмы имеют высокий КПД и компактные размеры, их отличает надежная работа комплектной управляющей электроники. Вышеперечисленные факторы и то обстоятельство, что установки производятся в больших промышленных масштабах, определяют их высокую конкурентоспособность и адекватную стоимость. ДГУ Caterpillar имеют стабильные рабочие параметры. При соблюдении правил эксплуатации сервисные интервалы между капитальными ремонтами достигают 7–8 лет. Все установки оснащаются системами теплоутилизации–когенерации для одновременного получения электроэнергии и тепла, что позволяет экономить примерно 40–45 % топлива в сопоставлении с раздельной выработкой тепловой и электрической энергии.

SDMO. В 2006 г. французский концерн «SDMO Industries» куплен американской корпорацией «KohlerCo, Global Power Group». В результате на мировом рынке генераторных установок образована третья по величине группа компаний. Генераторы SDMO отличаются не только высоким качеством сборки, но и уровнем сервиса, технической поддержки. В составе электростанций SDMO используются дизельные двигатели Mitsubishi, John Deere, Volvo, MTU-DDC. Генераторы имеют хорошие отзывы по качеству и по удобству эксплуатации. Продукции SDMO присвоен европейский сертификат Qualigen, созданный для обозначения оборудования высшего уровня качества. В Москве имеется постоянный склад запчастей концерна.

Gesan. Дизель-генераторы испанского концерна «Grupos electrygenos Gesan» отличаются простотой в эксплуатации и комфортностью благодаря системам шумоглушения. Используют двигатели Perkins, Volvo, Cummins. Пульты управления с максимальной механизированностью делают установки доступными для самых разных потребителей.

F.G. Wilson (Великобритания). Фирма принадлежит компании «Caterpillar». На ее заводах собирают генераторы серии Olympian. В составе электростанций F.G. Wilson используются двигатели Perkins исключительно английской сборки. В России этот бренд достаточно известен, однако в горной отрасли генераторы этой фирмы распространения не получили. Причины — недостаточный ресурс по общей наработке, повышенный удельный расход топлива, отсутствие сервисного обслуживания.

MAN-MTU (Германия). Немецкая компания «Lindenberg-Anlagen GmbH» специализируется на производстве стационарных генераторных установок и их монтаже «под ключ», заключая прямые контракты на поставку и монтаж всей цепи оборудования ДГУ. Исключительно высокое качество генераторных установок мощностью до 500 кВт обеспечивается за счет двигателей MAN Nutzfahrzeuge AG, изготовленных в Нюрнберге и рассчитанных на наработку 50000 моточасов до первого капитального ремонта. Компания поставляет главные и распределительные щиты собственного производства с автоматикой, согласно требованиям заказчика.

AKSA (Турция). Концерн «AKSA Power Generation» представляет собой крупное промышленное производство и считается одним из лидеров в изготовлении электростанций. Качество генераторных установок достигается за счет использования европейских узлов и комплектующих, в том числе двигателей John Deere (произведенных на заводах в США или во Франции), генераторов MeccAlte (Италия) или Stamford (Великобритания), панелей управления Deep Sea (Великобритания). Конструкционные элементы (рамы, баки, кожухи) —  собственного изготовления. Основные линейки продукции представлены следующими сериями электростанций: AJD с двигателями John Deere (США) мощностью от 22,4 кВт до 220 кВт, с жидкостным охлаждением; AC, ACQ с двигателями Cummins мощностью до 2000 кВт, имеющие жидкостное охлаждение и работающие с напряжением 400/230 В.

Denyo (Япония). Выпускает ДГУ с максимальной мощностью 800 кВт по цене, превышающей стоимость аналогов европейского и американского производства. Дилеры Denyo обещают, что разница будет компенсирована особо низким удельным расходом дизтоплива. Однако это еще предстоит проверить на практике: опыт применения Denyo в России пока незначительный.

Электростанции серии АД (Россия). Пользуются спросом у многих заказчиков на внутреннем рынке, хотя явно не дотягивают до зарубежных аналогов. Их преимущество — в доступности запасных частей, неприхотливости и умеренной цене, что особенно важно в условиях ограниченного финансирования. Раньше комплектовались двигателями Ярославского, Минского, Тутаевского моторных заводов, КамАЗа и других отечественных предприятий. Сегодня возможны разные варианты, начиная с китайских двигателей сомнительного качества и заканчивая двигателями европейской сборки от самых известных производителей.

Доверяй, но проверяй

На российском рынке, вследствие его недостаточной цивилизованности, как нигде в мире высок риск под видом «качественного оборудования» получить продукцию сомнительного происхождения и качества. Попробуем классифицировать варианты недобросовестного поведения продавцов.

  1. «Изделие европейской сборки». Огромное количество генераторных установок китайского производства маскируется под европейскую сборку. Если продавец прямо не указывает место сборки электростанции, это верный признак того, что она осуществлена в КНР. Второй признак — назойливая игра ничего не выражающими определениями, вроде: «адекватная цена», «европейское качество»... Потребители, позарившиеся на низкую цену, в итоге получают самые неудачные агрегаты.
  2. «Дизельные электростанции из России». Предлагая их потребителю, недобросовестные производители забывают уточнить, что «сердце» этих электростанций — не просто чужое, но к тому же негодное. ДЭС якобы российского производства имеют мало общего с продукцией отечественных заводов. Они комплектуются двигателями Perkins, Deutz, Cummins, Bearford и других известных марок, которые на поверку оказываются китайскими копиями, не предназначенными к экспорту.
  3. «Европейские электростанции малых серий». Некоторые зарубежные компании предлагают мелкосерийную низкокачественную продукцию под видом изделий мировых лидеров. В одной только Италии насчитывается более 50-и небольших площадок по сборке электростанций. Цены на них обычно самые низкие, но качество изготовления и уровень последующего сервиса остаются за пределами критики.
  4. «Сборная солянка» под торговой маркой. На российском рынке действуют несколько компаний, которые зарегистрировали для себя торговую марку и под этой маркой реализуют любое доступное для быстрого заказа оборудование. Таким путем можно получить что угодно — китайскую, ливанскую, индийскую и любую другую продукцию, не имеющую отношения ни к одной из известных фирм. Как правило, в подобных случаях продавец заявляет, что предлагаемая продукция «собирается сразу на нескольких европейских заводах».

Критерии, которыми следует руководствоваться при выборе энергетического оборудования, можно свести к следующим основным принципам:

  • высокая техническая надежность;
  • разумные конкурентоспособные цены;
  • минимальный удельный расход дизельного топлива и масел;
  • минимальные эксплуатационные затраты на техническое обслуживание;
  • качественное сервисное обслуживание;
  • стабильность поставок запасных частей, наличие консигнационных складов;
  • наличие сертификатов ГОСТ России.

В горнодобывающей промышленности России наибольшее распространение получили установки фирм «Caterpillar» и «Cummins», которые обеспечивают всю линейку ДГУ однотипными дизелями собственного производства (другие производители могут оснащать ДГУ дизелями нескольких фирм, что усложняет техническое обслуживание). Особенно хорошо зарекомендовали себя ДГУ Cummins мощностью 500–550 кВт: наработка таких установок до первого ремонта достигает 30 тыс. часов. В то же время имеется и отрицательный опыт, в частности, на предприятиях золотодобывающей промышленности. Так, на Агинском ГОКе на Камчатке все пять ДГУ Cat 3512В после 9000 часов работы потребовали ремонта в связи с системной аварией по выходу из строя распредвалов. Семь установок Cat 3516В мощностью 1600 кВт на месторождении «Кубака» в Магаданской области использовались при достаточно высоком уровне нагрузки (80–82 %), межремонтный пробег (капитальный ремонт) по требованию дилеров фирмы «Caterpillar» не превышал 18000 моточасов. При этом стоимость ремонта одной установки достигала 120–200 тыс. долл.

В то же время при сравнении с агрегатами других фирм специалисты горных предприятий положительно отзываются об установках Cummins и Caterpillar, отмечая их наибольшее соответствие основным критериям выбора оборудования. По степени технической надежности они полностью удовлетворяют условиям работы в экстремальных условиях Крайнего Севера. Однако, при сопоставлении ДГУ этих двух фирм предпочтение чаще отдается установкам Cummins. Так, полный моторесурс до списания у Cummins превышает ресурс Caterpillar на 5-7 тыс. моточасов. Их цена на 4–15 % ниже, чем у ДГУ Caterpillar (исключение составляет серия 3412 китайского производства). Удельный расход дизтоплива у Cummins на 2–5 % ниже, чем у Caterpillar (при экс­плуатации установок мощностью 1000 кВт в течение 10 лет это дает экономию 500–600 м3 топлива, или примерно 20 млн руб. на одной установке при сегодняшних ценах). Затраты на запасные части и техническое обслуживание ДГУ Caterpillar значительно превышают затраты на ДГУ на базе дизелей Cummins в связи с более низкими интервалами между средними и капитальными ремонтами. Стоимость техобслуживания (ТО) и ремонтов ДГУ Caterpillar в 1,5 раза выше, чем ДГУ Cummins.

По уровню предлагаемого сервисного обслуживания обе фирмы находятся на одном уровне, но Caterpillar имеет большее количество консигнационных складов в России, хотя уровень их наполнения находится на недостаточном уровне.