Электротехника

Электротехническая промышленность относится к числу наиболее развитых отраслей индустрии, внося серьезный вклад как в обеспечение потребностей внутреннего рынка страны, так и в экспорт высокотехнологической продукции промышленного назначения и большой номенклатуры потребительских товаров.

В 1998 г. в экономике страны продолжались застойно-кризисные явления, что в электротехнических отраслях проявлялось в значительной неравномерности производства различных видов продукции, в том числе в смене тенденций роста объемов производства по некоторым товарным номенклатурам на противоположную.

Производство в 1998 г. некоторых наиболее важных видов изделий, выпускающихся электротехнической промышленностью страны, характеризуется следующими данными.

Сократилось производство промышленных электрогенераторов, трансформаторов, кондиционеров, стиральных машин и т. д. Это связано с тенденцией экономии электроэнергии в индустриальном секторе (внедрение более эффективных генераторов) и бытовом секторе, а также переносом производства многих видов продукции отрасли на зарубежные предприятия.

Рост производства волоконно-оптического кабеля и факсимильных аппаратов отражает тенденцию продолжающегося внедрения и распространения во всех отраслях экономики новейших информационных технологий.

Энергомаш.

В области энергетического машиностроения в 1998 г. продолжились изменения, связанные с действием нового закона о дерегулировании рынка производителей электроэнергии, в соответствии с которым на этот рынок вышли нетрадиционные производители электроэнергии, такие как металлургические, химические, нефтеперерабатывающие и т.п. компании. В результате начавшейся конкуренции на этом рынке 10 крупнейших энергетических компаний снизили тарифы на электроэнергию с февраля 1998 г. в среднем на 3,4%. Правительство поставило перед энергетическими компаниями цель - снизить к 2001 г. тарифы на 20% по сравнению с уровнем 1997 г. Борьба за снижение издержек производства вынудила энергетические компании продолжить сокращать в 1998 г. свои капитальные затраты, отказываясь от некоторых заказов на наиболее дорогостоящее оборудование.

По этой причине, а также в связи с действием других факторов - повышением экологических требований к новым энергетическим мощностям, сложностью решения вопросов выделения дополнительных площадей для строительства новых энергоблоков, темпы роста выпуска мощных электрогенераторов и другого оборудования электростанций в 1998 г. замедлились.

Общий объем рынка на комплектное оборудование для электростанций всех типов составил в 1998 г. 19 млрд.долл. (сокращение на 5% по сравнению с предыдущим годом). Большинство заказов на изготовление этого оборудования выполнялось так называемой "большой тройкой": фирмами "Мицубиси Хэви", "Хитати" и "Тосиба", а также крупными инжиниринговыми компаниями страны.

Вместе с тем активизировали свою деятельность на рынке энерготехники такие инжиниринговые фирмы, как "Тиода" и "Тоё Инжиниринг", которые ориентируются на нетрадиционных производителей электроэнергии, а также на зарубежных производителей более дешевых энергетических машин и оборудования.

Несколько международных консорциумов с участием японских машиностроительных компаний продолжили шаги по внедрению на этот рынок. К их числу относится консорциум с участием компании "Кавасаки Хэви Индастриз" и одного из крупнейших в Европе производителей тяжелого электрогенерирующего оборудования - фирмы "Асеа Браун-Бовери" (Швейцария).

Аналогичное соглашение заключили между собой электротехническая японская компания "Фудзи Электрик" и германский электротехнический концерн "Сименс".

Активные действия на японском рынке проводит итальянская компания "Ансальдо", которая ищет японских партнеров для продажи своего энергетического оборудования японским компаниям из числа независимых производителей электроэнергии.

Компании "большой тройки" рассматривают различные варианты удешевления своей продукции, в том числе путем кооперации друг с другом в разработках и производстве, путем закупок части оборудования за рубежом, путем привлечения зарубежных инжиниринговых компаний к выполнению проектных работ и др.

Угольная энергетика.

Использование угля в качестве первичного источника энергии на ТЭСбудет продолжать играть важную роль в течение ближайших 20-25 лет. Крупные японские корпорации - производители оборудования для энергетики стремятся повысить эффективность использования угля различных сортов при одновременном снижении вредных выбросов в атмосферу. Эти исследования проводятся в основном в рамках финансируемой МВТП национальной программы НИОКР "Экологически чистая угольная энергетика".

Фирма "Хитати" разработала и ввела в старой новую энергоустановку мощностью 350 мвт на ТЭС "Такехара", в которой используется угольная печь типа "сжиженного слоя", а также установку подобного типа мощностью 500 мвт на ТЭС "Нанао Оота". Теплоэнергетические установки фирмы "Хитати" являются одними из наиболее совершенных в мире как с точки зрения технико-экономических показателей, так и по экологическим характеристикам.

В программе МВТП по развитию угольной энергетики большое внимание придается разработке технологий, которые должны способствовать снижению выбросов в атмосферу тепловыми электростанциями углекислого газа, окислов серы и азота, в соответствии с международными обязательствами, которые Япония приняла на себя на конференции ООН в г. Киото в дек. 1997 г. На проведение соответствующих НИОКР МВТП выделило в 1998 г. 1,1 млрд.иен госассигнований по следующим направлениям: сжижение или газификация угля;технологии очистки, сжигания и многофункционального пиролиза угля.

Топливные элементы.

Продолжаются работы по созданию энергетических установок на основе так называемых "топливных элементов" (ТЭ), которые, могут стать технологическим "прорывом" в решении глобальных энергетических и экологических проблем.

Эти работы стали еще более актуальными после принятия страной на себя обязательств по снижению к 2010 г. уровня выброса в атмосферу углекислого газа на 6% ниже уровня 1990 г.

ТЭ основаны на принципе прямого преобразования химической энергии взаимодействия водорода с кислородом воздуха В качестве источника водорода для ТЭ могут использоваться почти любые виды дешевого водородосодержащего сырья, в том числе нафта, природный газ, метанол, пропан, газифицированный уголь, керосин и др.

Большим достоинством ТЭ является высокий коэффициент эффективности преобразования энергии (40-60%), а с учетом возможности утилизации тепла, образующегося при работе ТЭ, кпд энергоустановки может достигать 80%. При этом содержание загрязняющих атмосферу газообразных выбросов (окислов углерода, азота и серы) у таких энергоустановок значительно ниже, чем у традиционных тепловых электростанций.

Работы по созданию технологии генерации энергии с помощью тепловых элементов проводятся в рамках программы МВТП "Нью Саншайн". Осуществляется четыре проекта по разработке базовых типов топливных элементов и соответствующих энергоустановок на основе:фосфорной кислоты; расплавленного карбонатного топлива; твердых окислов;полимерного электролита.

Ожидается, что к 2010 г. суммарная мощность энергоустановок на топливных элементах всех типов составит в Японии более 2000 мвт. Около 50% из них будут составлять установки "на расплавленном карбонатном топливе".

Солнечная энергетика.

Работы по созданию в систем, преобразующих солнечную энергию в электрическую осуществляются также в рамках национальной программы "Нью Саншайн".

Основной задачей на ближайший период является снижение стоимости электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, до 100-200 иен за 1 ватт. С этой целью производители солнечных батарей продолжают активные поиски новых технологий для увеличения эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую с 12-15% (1996 г.) до 30-40% к 2000 г. Пока комплектные энергоустановки на солнечных батареях, которые предлагают японские фирмы-производители для установки в частных домах и небольших хозяйствах, являются достаточно дорогими (около 3 млн.иен при мощности 30 квт. и сроке окупаемости около 15 лет). Поэтому в 1998 г. МВТП Японии значительно расширило масштабы выдачи безвозвратных государственных субсидий размером 1 млн.иен для желающих установить такие системы. В области солнечной энергетики активно работают такие японские компании электротехнической и энергомашиностроительной отрасли, как "Мицубиси Электрик", "Санио Электрик", "Тосиба", "Хитати", "Шарп", "Кэнон" и др.

Электрические машины и оборудование, использующие явление сверхпроводимости.

В рамках крупномасштабной национальной программы "Нью Саншайн" на работы по энерготехнике на основе явления сверхпроводимости в 1998 ф. г. было выделено 40 млрд.иен.

Одним из быстро продвигающихся направлений разработок в рамках упомянутой программы явяляется создание сверхпроводящего электрогенератора. Ведущие компании-производители энергетического оборудования - "Хитати", "Тосиба" и "Мицубиси Электрик" обещают начать широкое практическое использование сверхпроводящих генераторов. Фирма "Хитати" завершила испытания сверхпроводящего генератора мощностью 70 тыс.квт. В ближайшем будущем "Хитати" и упомянутые другие фирмы планируют начать выпуск серийных сверхпроводящих генераторов мощностью от 600 тыс. до 1 млн.квт.

Сверхпроводящие электрогенераторы являются менее материало- и энергоемкими, по сравнению с генераторами обычного типа (экономия энергии на изготовление генератора той же мощности составляет 30-50%, при этом весогабаритные характеристики сверхпроводящих генераторов почти в два раза меньше).

Газотурбинные установки.

В Японии серийно выпускается большая номенклатура газотурбинных установок как собственной разработки, так и выпускаемых по лицензии, для энергетики, авиации и судостроения. Основными производителями в этой области являются фирмы "Мицубиси Хэви", "Кавасаки Хэви", "Исикавадзима-Харима Хэви", "Хитати" и "Тосиба".

Газотурбинные силовые установки начали широко использоваться в Японии в связи с модернизацией оборудования тепловых электростанций и их переводом на природный газ, а также внедрением перспективных "систем когенерации" в угольной энергетике.

Новое поколение так называемых "керамических газовых турбин" для систем когенерации разрабатывается в рамках проекта "Серамик Газ Турбин" (1988-99 гг.), который является составной частью крупномасштабной национальной программы НИОКР в области перспективных технологий для энергетики "Нью Саншайн". Целью проекта является разработка компактной турбины мощностью 300 мВт с температурой на входе в камеру сгорания 1350 град. Цельсия и тепловым КПД не менее 42%.Бюджет проекта составил в 1998 г. 2 млрд.иен (около 20 млн.долл.). К концу 1999 г. параметры нескольких опытных образцов такой турбины будут доведены до проектных значений, после чего начнется проектирование и изготовление коммерческого образца установки. Широкое внедрение установок когенерации с газовыми турбинами мощностью 150-300 мвт. на угольных электростанциях Японии ожидается после 2000 г.