Компания 2 Июля 2020

Лидеры электропривода из Челябинска

Компания — национальный чемпион «Приводная техника» предлагает инновационные решения, востребованные практически во всех отраслях российской промышленности, и готовится к штурму западных рынков
Лидеры электропривода из Челябинска
Синхронные реактивные электродвигатели производства ГК «Приводная техника» на стане холодной прокатки труб, проект модернизации стана ХПТ-250 для Челябинского трубопрокатного завода
«Приводная техника»

Недавно челябинская компания — национальный чемпион «Приводная техника» в рамках всероссийского вебинара представила свои новые разработки — системы накопления и хранения электроэнергии (СНЭ) для промышленных объектов и частных домохозяйств.

Компания изготавливает СНЭ на базе преобразовательной техники нового поколения собственной разработки — трехуровневых низковольтных инверторов напряжения. Такие преобразователи в России никто не выпускает, основные конкуренты — General Electric, Siemens, Yaskawa и Nidec. Устройства обладают более высокими энергетическими показателями, у них меньше потери, гораздо выше КПД установки, то есть при меньших габаритах можно получить большую мощность. Всё, кроме батарейного блока, — отечественного производства. В перспективе планируется комплектовать установки аккумуляторными ячейками производства компаний «Лиотех» и «Уралэлемент». С ними уже идут переговоры.

magnifier (1).png Сетевые накопители создают запас энергии во время неполной загрузки энергосистемы с последующей ее отдачей в систему в моменты пикового потребления, уменьшая тем самым зависимость генерирующих мощностей от неравномерности потребления и улучшая качество производимой энергии для конечного потребителя

Как пояснил «Стимулу» директор по маркетингу НТЦ «Приводная техника» Евгений Чупин, у низковольтных трехуровневых преобразователей и вообще многоуровневых схем есть важные преимущества: «Существует несколько уровней преобразования электроэнергии с постоянного тока на переменный. У обычного преобразователя частоты на выходе идет шимованный сигнал (широтно-импульсная модуляция сигналов, сокращенно ШИМ) с разной шириной импульсов, шимованный сигнал разной скважности, который дальше нужно фильтровать. Обычно ставятся синусные фильтры, которые преобразуют его как раз в ту самую синусоиду, которая подается на электродвигатель либо в сеть. А у трехуровневого либо у многоуровневого преобразователя на выходе идет не просто шимованный сигнал, а сигнал, близкий к синусоиде, и его можно даже не фильтровать, не ставить это оборудование в виде синусных фильтров, которые не только довольно дорогие — в них используется довольно много меди, но еще и громоздкие».

При использовании многоуровневых схем в преобразовательной технике можно отказаться от одного из элементов электроцепи. Получается значительная экономия, к тому же само выходное напряжение имеет лучший гармонический состав, нужно отфильтровывать меньше гармоник. В результате электродвигатель меньше греется, его можно использовать с более низким классом изоляции. Гораздо меньше греются обмотки, есть запас по перегрузке, примерно 20%. Кроме того, снижаются акустические шумы двигателя, что в некоторых случаях становится серьезным преимуществом.

Сетевые накопители создают запас энергии во время неполной загрузки энергосистемы с последующей ее отдачей в систему в моменты пикового потребления, уменьшая тем самым зависимость генерирующих мощностей от неравномерности потребления и улучшая качество производимой энергии для конечного потребителя.

В СНЭ входит накопитель на литий-ионных аккумуляторах с интегрированной силовой частью — DC/AC-преобразователями, элементами автоматики и релейной защиты. Конструктивно СНЭ представляет собой стандартный транспортный контейнер длиной шесть либо двенадцать метров. В нем располагается аккумуляторная батарея, силовой трансформатор, коммутационное оборудование и инвертор напряжения.

magnifier (1).png «Офис у отца был у нас на кухне, днем он обычно подрабатывал таксистом, вечерами считал технико-коммерческие предложения, считал оборудование, составлял различные планы, в свободное время ездил по нашим предприятиям, предлагая новое оборудование на заводы»

СНЭ могут применяться в электроснабжении изолированных и удаленных районов; в системах электроснабжения жилых районов, промышленных и коммерческих объектов; в ЖКХ, на электротранспорте и в зарядной инфраструктуре (с возможностью использовать эти комплексы в качестве резервного источника электроснабжения для близлежащих объектов социальной инфраструктуры — ТРК, магазинов, бизнес-центров и т. д.); в транспортной инфраструктуре нового поколения, а также совместно с такими видами возобновляемой энергетики, как солнечная, ветряная и гидрогенерация.

«Наша первая промышленная система накопления и хранения энергии отправляется на опытную эксплуатацию в Тюменскую область, на одно из месторождений крупнейшей нефтяной компании страны — “Роснефти”», — рассказал Евгений Чупин.

Мощности компании позволяют выпускать от 20 промышленных СНЭ в год, их стоимость варьируется в диапазоне от 18 до 50 млн рублей за установку мощностью 1 МВт и емкостью 1 МВт·ч, такая разница в стоимости обусловлена применяемыми комплектующими, в первую очередь аккумуляторными батареями.

Кроме того, разработка компании дает широкие возможности для развития внутриобластной кооперации, например для промышленного кластера транспортного машиностроения и приводной техники, членом которого является НТЦ.

ЭЛПРИВОД Е ЧУПИН.png
Директор по маркетингу НТЦ «Приводная техника» Евгений Чупин показывает журналистам устройство новой разработки компании — системы накопления и хранения электроэнергии
«Приводная техника»

 

Инновации как стиль жизни

В этом году у «Приводной техники» юбилей, она прошла путь в двадцать лет от одного единственного сотрудника, ее основателя, до компании, которая в Челябинской области входит с список системообразующих предприятий, имеет патенты, собственные технологии и ноу-хау.

«Мы добились этого, потому что наш собственник, Сергей Анатольевич Чупин, всегда стремился делать новые вещи, создавать продукты, которых нет на рынке, — рассказал Евгений Чупин. — Несколько раз мы создавали даже рынки под себя, потому что понимали, что продуктов нет, рынков нет, надо как-то продвинуть нашу продукцию, чтобы хотя бы заплатить зарплату сотрудникам. Мы понимали, что, если мы будем толкаться на рынке стандартного электротехнического оборудования, стандартных технологий, мы не будем расти ни в инновационном плане, ни в технологическом. У нас будет огромное количество конкурентов, с которыми нам будет тяжело соревноваться. С новыми, уникальными продуктами трудно пробиться, убедить заказчика. Зато когда это получается сделать один раз, ты доказываешь, что технология имеет право на жизнь, имеет большие преимущества перед стандартной. Нашел одного, и к тебе уже выстраивается очередь, все работает как сарафанное радио. Все хотят уже именно так, как предлагаешь ты, а не так, как предлагает основная масса твоих конкурентов на рынке».

Учредитель «Приводной техники» Сергей Чупин двадцать лет проработал на Челябинском металлургическом комбинате. Занимался он наладкой систем электроприводов, дослужился до должности начальника центральной электротехнической лаборатории завода.

magnifier (1).png Если, к примеру, круговой огонь возникнет в приводе буровой установки, то она встанет и скважину можно потерять, а это убытки в десятки миллионов рублей. Буровую надо снова перетаскивать, монтировать, бурить новую скважину»

Время — конец девяностых, у завода, как и у большинства предприятий страны, большие проблемы: некуда сбывать продукцию, задерживают зарплату. Тогда рушились огромные проектные институты и в Челябинске, и в других промышленных городах, которые занимались проектированием больших заводов. Заводы не модернизировались, оборудование там было устаревшее, а мировые технологии на месте не стояли. И Сергей Чупин принял решение уволиться и организовать свою собственную компанию.

«Приводная техника» была зарегистрирована в феврале 2000 года, она состояла из Сергея Анатольевича как учредителя и двух его друзей. Она начала поставлять иностранное современное оборудование, предлагать его на промышленные предприятия Челябинской области.

ЭЛ ПРВ С ЧУПИН .png
Основатель и собственник ГК «Приводная техника» Сергей Чупин
«Приводная техника»

«Я помню это время, — рассказывает Евгений Чупин. — Офис у отца был у нас на кухне, днем он обычно подрабатывал таксистом, вечерами считал технико-коммерческие предложения, считал оборудование, составлял различные планы, в свободное время ездил по нашим предприятиям, предлагая новое оборудование на заводы. Так длилось года полтора. Дошло до того момента, когда он понял, что на заводах нет специалистов, которые смогли бы внедрять это оборудование в какие-то проекты. И вообще не было проектных компаний, которые смогли бы как-то это оборудование интегрировать в технологические процессы. И он принял для себя решение, что оборудование нужно продавать не просто как какой-то элемент системы, а нужно разрабатывать и проектировать системы на базе того оборудования, которое наша компания “Приводная техника” предлагала. Так был сформирован первый проектный отдел, как раз из сотрудников тех крупных проектных институтов, которые на тот момент развалились».

В 2005–2006 годах «Приводная техника» реализовала сразу несколько знаковых проектов, первых в стране: перевод буровых установок, грузоподъемных механизмов на металлургических заводах с постоянного тока на переменный. Делалось все на иностранном оборудовании. И тем не менее это были революционные проекты, потому что вся страна на тот момент работала на постоянном токе и все оборудование, в том числе тяжелые мощные приводы, было на постоянном токе.

«Основная проблема электроприводов постоянного тока в том, что они довольно прихотливы в эксплуатации, — поясняет Евгений Чупин. — Там есть щеточный узел, коллекторный узел, то есть трущиеся между собой детали. И двигатели постоянного тока каждые полгода, каждый год нужно снимать на дефектовку. Чистить щетки, чистить коллектор, заменять различные узлы. Это дорогой и трудоемкий процесс. Плюс там есть вероятность возникновения так называемого кругового огня из-за неправильных режимов работы самого преобразователя либо из-за каких-то ошибок в системе. Это, по сути, короткое замыкание, которое просто выжигает все в двигателе, и он выходит из строя. У асинхронных двигателей такой проблемы нет. У них и срок службы большой, и в эксплуатации они достаточно неприхотливы. Им только раз в два-три года надо смазать подшипники».

Если, к примеру, круговой огонь возникнет в приводе буровой установки, то она встанет и скважину можно потерять, а это убытки в десятки миллионов рублей. Буровую надо снова перетаскивать, монтировать, бурить новую скважину.

Первый проект по переводу буровой установки с постоянного тока на переменный «Приводная техника» делала совместно с «Уралмашем». Пытались продать эту систему два года. Ни одна из российских нефтегазовых компаний не хотела ее покупать, потому что она была в два раза дороже, чем существовавшие на тот момент системы на постоянном токе. Первым заказчиком стала British Petroleum, которая в тот момент еще работала на российском рынке. Британцы заказали сразу шесть таких систем.

«И мы перевернули рынок нефтегазового бурения, — говорит Евгений Чупин. — С тех пор основные механизмы буровых установок уже не выпускаются с приводами на постоянном токе. Примерно до 2010–2012 года мы были единственными в стране, кто занимался модернизацией и переводом агрегатов с постоянного тока на переменный».

В 2008-м грянул кризис, у компании начались проблемы. В тот момент «Приводная техника» поставляла в Россию иностранное оборудование: электродвигатели, преобразовательную технику. По мере развития рынка начали появляться конкуренты, которые стали продавать то же иностранное оборудование, рентабельность от проекта к проекту снижалась. И Сергей Анатольевич принял радикальное решение, которое изменило ход развития компании: строить завод, развивать собственное производство. Это электродвигатели, преобразователи частоты, различные комплектующие для систем электропривода.

В 2009 году зарегистрировали дочернюю компанию, Снежинский завод специальных электрических машин, и начали развивать собственный инженерный центр, который разрабатывал комплектующие. Причем акцент был сделан на разработку оборудования специального применения. Дело в том, что во времена Советского Союза существовало очень много заводов, которые серийно изготавливали асинхронные двигатели и преобразовательную технику на тиристорах. Кроме того, открылся рынок для китайских производителей, за счет массового производства они могли держать очень низкие цены, и «Приводная техника» стала разрабатывать специальные электрические машины для тяги, подвижного состава, нефтегазового бурения, большие электродвигатели для металлургии и так далее.

ЭЛ ПР ПАРОВОЗ.png
ГК «Приводная техника» разработала основной элемент гибридного тепловоза ТЭМ9-h - систему хранения и аккумулирования энергии
«Приводная техника»

«Параллельно с развитием собственных разработок у нас очень активно росло сервисное подразделение, — рассказывает Евгений Чупин. — Была создана компания “ПТ-сервис”. И примерно в это же время мы организовали собственный учебный центр. Мы понимали, что уровень квалификации студентов, которые выпускаются из университетов, даже по тем базовым специальностям, которые требовались нам, становился все ниже и ниже. Учебный центр был создан, чтобы подтянуть тех студентов, которых мы берем, кроме того, активно пошло обучение персонала заказчика для работы на наших системах и с иностранным оборудованием».

Первый знаковый проект, который «Приводная техника» реализовала на собственном оборудовании совместно со «Сколково» и машиностроительным холдингом «Синара — Транспортные машины», — гибридный тепловоз ТЭМ9-h. Речь идет о разработке тяговых преобразователей и преобразователей собственных нужд, а также главного элемента этого гибридного тепловоза — системы хранения и аккумулирования энергии. На тот момент такой гибридный тепловоз был первым в стране и всего лишь четвертым в мире. И, как выяснилось позже, третьим, который поехал. У американцев аналогичный тепловоз во время испытаний взорвался из-за того, что там неправильно были выбраны режимы зарядных преобразователей, батарея разогрелась и воспламенилась.

«Тот проект стал для нас стартом, — рассказывает Евгений Чупин. — Мы на нем наработали много опыта, запатентовали несколько технологических решений по преобразовательной технике. И на базе тех полученных знаний мы начали разработку промышленных серийных преобразователей частоты, причем тоже долго мониторили рынок, смотрели, куда мир пойдет через пять-десять лет, потому что период разработки такой техники довольно длительный — со всеми испытаниями, улучшениями. Мы сразу пошли в многоуровневые преобразователи частоты, трехуровневый — как частный случай, на низкое напряжение. На тот момент нам все говорили, что это дорого, бесперспективно, что мы никому этот преобразователь не сможем продать. Тогда это было действительно так».

magnifier (1).png «И мы перевернули рынок нефтегазового бурения. С тех пор основные механизмы буровых установок уже не выпускаются с приводами на постоянном токе. Примерно до 2010–2012 года мы были единственными в стране, кто занимался модернизацией и переводом агрегатов с постоянного тока на переменный»

На разработку у специалистов «Приводной техники» ушло пять лет, первый прототип вышел на рынок в 2017 году. К тому моменту транзисторы, на базе которых строятся преобразователи, резко упали в цене. В мире было уже несколько компаний, которые выпустили аналогичные преобразователи: GE, Yaskawa — крупнейшая японская корпорация в этой области, Nidek — один из крупнейших европейских производителей электротехнической продукции — и Siemens. В 2019 году «Приводная техника» вышла на мелкую серию и начала активно продавать трехуровневые преобразователи на нефтегазовые и металлургические предприятия.

В альтернативной энергетике многоуровневые преобразователи, или инверторы, как их еще называют, применяются для снижения гармонических составляющих, повышения КПД системы на полтора-два процента. Если это большие мощности и стоит несколько установок, экономия составляет сотни киловатт. Разницу в стоимости с двухуровневыми преобразователями получается компенсировать за два-три года. Такие технологии ведущие иностранные компании в первую очередь позиционируют как энергосберегающие, которые во многих странах обязывают применять в проектах с альтернативной генерацией. В Европе и США такие преобразователи очень активно внедряются в этой сфере.

ЭЛ ПРВ СНЭ.png
ГК «Приводная техника» изготавливает системы накопления и хранения электроэнергии на базе преобразовательной техники нового поколения собственной разработки — трёхуровневых низковольтных инверторов напряжения
«Приводная техника»

 

Работать на опережение

«Мы работаем во всех отраслях промышленности, потому что электропривод применяется везде, — поясняет Евгений Чупин. — Это и генераторы на различных подстанциях, это и насосы, и прокатные станы, и буровые установки. Автоматизация тоже понятие широкое. Это может быть автоматизация больших бизнес-центров, логистических комплексов, промышленных предприятий. Это полная автоматизация, включая нижний уровень, когда с датчиков собирается информация и выдается на пульт диспетчера. И заканчивая автоматизацией верхнего уровня. Она позволяет, к примеру, на металлургическом предприятии прослеживать все, начиная с прихода сырья. Полностью прослеживается процесс переработки. Можно контролировать расход материалов, расход электроэнергии. Вся эта информация выдается на пульт диспетчера, синхронизируется с 1С-системами: бухгалтерией, закупками и так далее. То есть получается полная картина расходования всех энергоресурсов и всех ресурсов, которые пришли на предприятие, плюс полностью контролируется выход конечного продукта: какое количество, в какое время, в каком цеху, при участии какого специалиста. Среди наших заказчиков можно найти и небольшие агрофермы, и крупные компании такие как “Россети”, “Роснефть”, “Сургутнефтегаз”».

magnifier (1).png У американцев аналогичный тепловоз во время испытаний взорвался из-за того, что там неправильно были выбраны режимы зарядных преобразователей, батарея разогрелась и воспламенилась

Сейчас основное направление — хранение и накопление энергии на базе преобразовательной техники и электрооборудования собственного производства. Плюс заказы в проектах по освоению шельфа. Все оборудование для морских буровых платформ по-прежнему иностранное. А так как наработан колоссальный опыт и по специальным электродвигателям, и по преобразовательной технике, «Приводную технику» привлекают, чтобы заменить импортное оборудование, которое там работает.

Компания также ведет разработку нового типа электропривода, который приходит на смену асинхронным двигателям, — так называемых синхронно-реактивных двигателей. У них более высокие энергетические показатели. Уже есть первое внедрение. «Приводная техника» первой в стране полностью разработала комплект такого оборудования, начиная с самих двигателей и заканчивая системами управления ими. Это уже следующий этап эволюции электропривода, такие наработки есть только у ABB и Siemens, и даже у них еще не было крупных проектов с этими двигателями в России.

«Синхронно-реактивные двигатели и системы к ним мы начинаем активно предлагать и в электротранспорт в качестве тяги, — говорит Евгений Чупин. — Мы постоянно стараемся работать на опережение, быть в лидерах в области электропривода. К сожалению, не всегда удается найти заказчиков, которые готовы были бы внедрять такие вещи, потому что наша промышленность очень инерционная, у нас до сих пор осталось огромное количество предприятий, где используют двигатели постоянного тока и тиристорные преобразователи, выпущенные еще сорок-пятьдесят лет назад, и модернизировать их собственники предприятий не планируют, пытаясь выжать максимум из старого оборудования. К нам несколько раз обращались китайские компании с предложением выкупить технологию, патенты либо создать совместное предприятие на территории Китая. Но наш собственник — патриот до мозга костей, или, как он себя называет, партизан. Он старается все идеи реализовывать в России».

magnifier (1).png «Западный рынок все время требует новых технологий. Они у тебя еще в голове или на листочке, а предприятия уже готовы их у себя внедрять. Это одна из основных причин, почему многие наши технологические компании, стартапы перебираются на Запад: там готовы принимать их продукты и технологии»

На ближайшее будущее «Приводная техника» поставила для себя очень амбициозную цель — выйти на западные рынки. По словам Евгения Чупина, страны ближнего зарубежья развиваются по тому же пути, что и Россия, там тоже идут по инерции и новые продукты внедрять сложно. А страны Западной и Восточной Европы делают ставку на экологичность, экономичность, энергоэффективность, на автоматизацию и цифровизацию всех производственных процессов, всех технологий. На западных рынках можно продавать продукт с гораздо большей рентабельностью.

«Западный рынок все время требует новых технологий, — поясняет Евгений Чупин. — Они у тебя еще в голове или на листочке, а предприятия уже готовы их у себя внедрять. Это одна из основных причин, почему многие наши технологические компании, стартапы перебираются на Запад: там готовы принимать их продукты и технологии. По этой же причине туда уезжают наши талантливые инженеры: их идеи готовы внедрять в массовом сегменте. Поэтому есть большая вероятность, что мы в ближайшее время там откроем представительство. И начнем работать с западными компаниями. Сначала в плане инжиниринга, потому что это проще с точки зрения сертификации: будем разрабатывать для них какие-то изделия, помогать в разработке. А в дальнейшем основная задача — наладить сбыт этой продукции. Мы получим опыт в инженерии и в работе с европейскими компаниями, получим знания по всем их стандартам, особенностям производства в различных отраслях, тогда мы уже сможем целенаправленно выходить к ним с нашим продуктом».

Темы: Компания

Еще по теме:
31.07.2020
Инновационный гигант, банкротство которого стало любимым кейсом профессоров менеджмента, неожиданно получил льготный гос...
30.07.2020
Компания — национальный чемпион «Промет», производитель сейфов и металлической мебели, будучи сильным игроком с мощной в...
28.07.2020
Национальный чемпион «Монокристалл», мировой лидер в выращивании и обработке сапфира, получил наивысший рейтинг по резул...
14.07.2020
Компания — национальный чемпион «Протон-Электротекс» из Орла, ведущий производитель изделий силовой электроники в России...
Наверх