АТ «Укренергомашини» відноситься до стратегічних підприємств України, що в значній мірі визначають економічну, енергетичну і національну безпеку країни.
Харківськими турбінами укомплектовані 40% - ТЕС, 65% - АЕС, 90% - ГЕС і ГАЕС України. АТ «Укренергомашини» відноситься до числа найбільших підприємств світу з проектування та виготовлення:
Парових турбін для:
- теплових електростанцій (ТЕС);
- теплоелектроцентралів (ТЕЦ);
- атомних електростанцій (АЕС).
Гідравлічних турбін для:
- гідроелектростанцій (ГЕС);
- гідроаккумулюючих електростанцій (ГАЕС).
Гідравлічних затворів для ГЕС, ГАЕС та насосних станцій.
Газових турбін та парогазових установок (ПГУ) для ТЕС.
Іншого енергетичного обладнання.
Результат праці підприємства – це робота більше 2000 турбін в 45 країнах Європи, Азії, Африки та Латинської Америки: більше 400 парових турбін на ТЕС, загальною потужністю понад 63 млн. кВт; 175 турбін на АЕС загальною потужністю понад 63 млн. кВт; більше 600 гідротурбін загальною потужністю близько 39 млн. кВт та 480 гідрозатворів на 115-и ГЕС та ГАЕС.
Завод має міжнародний сертифікат відповідності Системи менеджменту якості вимогам стандарту серії ISO 9001.
На підставі подання Комітету з Державних премій України в галузі науки і техніки наприкінці минулого року підписано указ Президента України «Про присудження премій Президента України для молодих вчених 2020 року», а у 2021 році молоді працівники підприємства: Іщенко М.Г. – начальник технологічного відділу - головний технолог, Шерфедінов Р.Б. – начальник відділу СКБ «Турбоатом» та Сластьон Л.О. - провідний інженер центральної заводської лабораторії отримали премії Президента України для молодих вчених за роботу: «Створення робочих лопаток та діафрагм останніх ступенів парових турбін».
У 2021 році працівники підприємства подані на отримання Державної премії України у галузі науки і техніки за роботу: «Створення високоекономічних гідроагрегатів для ГЕС України», яку виконували разом з ПАТ «Укргідропроект».
Мета представленої роботи є збільшення потенціалу ГЕС України за рахунок реабілітації існуючого гідро- та електроустаткування з встановленням нових високо економічних гідроагрегатів. Об'єктом дослідження є реконструкція гідроелектростанцій Дніпровського каскаду, які входять до другої черги реконструкції ГЕС Укргідроенерго.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
- На основі подальшого розвитку математичних моделей, алгоритмів і чисельних методів моделювання просторової в’язкої нестисливої течії рідини удосконалено програмний комплекс IPMFlow (розробка ІПМаш), що вперше в Україні дозволило достовірно моделювати робочий процес в проточних частинах гідромашин різного типу.
- Вперше запропоновано і реалізовано підхід до просторового профілювання лопатей робочих коліс осьових гідротурбін, заснований на застосуванні складних навалів в осьовому й окружному напрямках, який дозволяє покращити енергетичні характеристики проточної частини осьових поворотно-лопатевих гідротурбін.
- Вперше встановлено закономірності впливу окружних і осьових навалів лопатей робочих коліс осьової гідротурбіни на структуру потоку та інтегральні енергетичні показники, що використовуватимуться при проектуванні та модернізації проточних частин.
Практичне значення. одержаних результатів:
Під час роботи реконструйованих ГЕС в енергосистемі складається оптимальна структура потужності та забезпечуються раціональні режими роботи АЕС і ТЕС, регулюються та підтримуються на належному рівні частота та напруга в ОЕС України, а також з’являється швидкодіючий аварійний резерв потужності.
Введення в експлуатацію модернізованих високоекономічних гідроагрегатів дозволить зробити суттєвий внесок в поліпшення існуючої в ОЕС України ситуації, коли багато електростанцій застаріли та створюють проблеми під час експлуатації, мають низьку надійність та здатність виконувати функції маневрування. Враховуючи перспективи розвитку ОЕС України передбачається, що гідроагрегати ГЕС будуть виконувати такі функції в енергосистемі:
- покривати пікову частину графіку навантажень;
- регулювати потужність, навантаження та міжсистемні перетоки;
- виробляти та споживати реактивну потужність, регулювати напругу в мережі.
В обсязі другої черги реконструкції ГЕС Дніпровського каскаду за період від 2008 по 2020 рр. виконано модернізацію 45 гідроагрегатів з підвищенням їх сумарної потужності на 214,8 МВт.
Наукові результати роботи відображено в 1 монографії, понад 71 статті (з них 5 в англомовних журналах). Індекс їх цитування з 2008 року – 65, h-індекс - 5. Новизну та конкурентоспроможність технічних рішень захищено 5 авторськими свідоцтвами та 11 патентами. За даною тематикою захищено 3 кандидатських дисертації.
Економічна ефективність реконструкції визначена в рамках розробки проекту «ГЕС Укргідроенерго. Реконструкція. II черга » 2006 р. У 2013 році було виконано коригування проекту з уточненням обсягів реконструкції і визначенням, у поточному періоді, вартості проєкту. Питання ефективності при коригуванні проєкту не порушувалися у зв'язку з актуальністю переходу на новий рівень оплати електроенергії при переході на ринкові відносини. При цьому розумілося, що ефективність ГЕС з їх подальшою можливістю брати участь у більш дорогих послугах регулювання частоти і потужність в енергосистемі значно підвищується.
Розрахунки економічної ефективності другої черги реконструкції ГЕС Укргідроенерго основані на порівнянні витрат у варіанті реконструкції з витратами на подальшу експлуатацію ГЕС без проведення реконструкції. В розрахунки закладені потужність, виробіток і експлуатаційні витрати, які відносяться до агрегатів, що підлягають реконструкції, ГЕС Дніпровського каскаду, а також до всіх агрегатів Київської ГАЕС та Дністровської ГЕС-1.
Капіталовкладення (економічні) в реконструкцію визначалися на основі розрахункової вартості в сумі 5 290,6 млн грн без витрат на безпеку споруд, ПДВ- 868,5 млн грн, інфляційних коштів – 1 183,2 млн грн, податків і зборів – 0,1 млн грн та зворотних сум – 26,6 млн грн і склали 3 212 млн грн.
Річний доход в розрахунках економічної ефективності від приросту виробітку електроенергії і потужності визначався по такому розрахунковому двоставковому тарифу, який забезпечить окупність капіталовкладень в реконструкцію за десять років після її завершення або за двадцять два роки з урахуванням тривалості реконструкції.
Таким чином, здійснення ІІ черги реконструкції ГЕС Укргідроенерго, крім продовження терміну їхньої експлуатації, дозволить збільшити енерговіддачу приблизно на 3-4 %. Очікувані після реконструкції значення збільшення основних показників енерговіддачі становитимуть:
- середньобагаторічного річного виробітку електроенергії
207,3 млн кВт·год;
- наявної зимової потужності 90 % забезпеченості 181,2 МВт;
- потужності при розрахунковому напорі 245,2 МВТ, а з урахуванням зниження ККД гідроагрегатів за роки експлуатації становитимуть: середньобагаторічного річного виробітку електроенергії 501 млн КВт·год; наявної зимової потужності 90 % забезпеченості 293 МВт.
В Україні знаходяться в експлуатації 111 гідроагрегатів встановленою потужністю 6100МВт. На даний момент модернізовано 66 гідроагрегатів та в стадії модернізації і будівництва знаходиться ще 15 гідроагрегатів. Інтегральний економічний ефект від виконання модернізації українських ГЕС у сьогоднішніх цінах становить 40,5 мільярдів гривень.
Виконання комплексу заходів, передбаченого цією роботою, дозволить створити сучасні умови праці відповідно до чинної нормативної документації, а також знизити вплив на навколишнє середовище.