Eelectrification: إعادة هندسة صناعة O & G منخفضة الكربون

من عزيز محمد5 جمادى الأولى 1440
© eaumstocker / Adobe Stock
© eaumstocker / Adobe Stock

نظافة وخضرة: يناقش عزيز محمد ، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة جنرال إلكتريك لتحويل الطاقة ، الدور الرئيسي لتكنولوجيا الكهرباء في إزالة الكربون من سلسلة قيمة النفط والغاز.

ثورة الطاقة المتجددة على قدم وساق. ومع ذلك ، لن تكون الطاقة المتجددة وحدها كافية للوفاء بتوقعات تقييم التأثير البيئي [1] من زيادة استخدام الطاقة العالمية بنسبة 28٪ حتى عام 2040. وهذا على الرغم من توقعها في نفس التقرير أن تقنيات الطاقة الشمسية والطاقة الشمسية والمائية وغيرها من التقنيات النظيفة ستكون مجتمعة مصدر الطاقة الأسرع نموًا خلال تلك الفترة عندما يزداد استهلاكها العالمي بمعدل 2.3٪ سنويًا.

على الرغم من ذلك ، يُنظر إلى صناعة النفط والغاز على نطاق واسع باعتبارها حاجزًا رئيسيًا أمام إزالة الكربون الذي وقعته جميع دول العالم تقريبًا في مؤتمر باريس لتغير المناخ لعام 2015 التابع للأمم المتحدة ، معتبرين أنه حيوي بالنسبة لأمن كوكب الأرض على المدى الطويل. .

العديد من شركات النفط الكبرى تستجيب بالفعل للسعي البيئي في سعيها لتطوير عروضها وتصبح محركات نشطة ، وتدافع عن ثورة الطاقة الخضراء. فهم يرون حماية مستقبلهم ومستقبل كوكب الأرض كشارع ذي اتجاهين. لنأخذ شركة Shell على سبيل المثال: تعهد عملاق الصناعة في أواخر عام 2017 بتخفيض بصمته الكربونية العالمية إلى النصف بحلول عام 2050 [2] - معلنا للمساهمين في نفس اليوم الذي سيلتزمون فيه بتقديم ما يصل إلى ملياري دولار حتى عام 2020 كجزء من استراتيجيتها لتخفيض الانبعاثات. . تعمل إكسون موبيل بنفس القدر من البحث ، وتبحث عن حلول مبتكرة وطويلة الأجل مثل الوقود الحيوي للطحالب عن طريق مثال واحد فقط وتهدف إلى إنتاج 10 ملايين برميل سنويًا بحلول عام 2025 [3].

ومن الواضح أن هناك رغبة في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل جذري بين لاعبي الطاولة العليا في قطاع O & G. ومن وجهة نظري ، أصبح للكهرباء دورًا أساسيًا في الوقت الذي تتطور فيه عملية نقل الكربون.

بناء سلسلة القيمة الخضراء O & G
في الواقع ، إن الكهرباء في قطاع O & G هي قيد التنفيذ بالفعل. ويحد ذلك - في بعض الحالات حتى القضاء - من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في ثلاثة مجالات رئيسية:

ضد التيار
يمكن للكابلات تحت سطح البحر التي تربط المنصات البحرية أن تزيد من استخدام الطاقة الخضراء النظيفة من البر. من خلال تجنب استخدام الكهرباء المولدة من مولدات توربينات الغاز ، يمكن للنظام الأساسي تقليل الانبعاثات بشكل كبير.

في أماكن أخرى ، وبوجه خاص حيثما كان هناك اختلاف في الحمولة / العملية ، فإن الكهربة بتكنولوجيا متغيرة السرعة تضيء الضوء على كفاءة الطاقة وبالتالي تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال ، في البئر تحت سطح البحر ، يمكن أن تفي أنظمة محركات الأقراص عالية / متغيرة السرعة بمتطلبات الضغط الدقيقة ، مما يقلل من الطاقة المستهلكة أثناء استخراج نفس الكمية من الموارد مقارنةً بأنظمة السرعة الثابتة المستخدمة في تطبيقات المنبع. مبدأ مماثل ينطبق على المصب.

منتصف الطريق
من خلال اتباع نهج نظيف لضغط الغاز باستخدام محرك كهربائي عالي السرعة وضاغط بالطرد المركزي في غلاف واحد مغلق ، فإن خطوط المكبس المتكاملة (ICL) تقضي تمامًا على تسرب الزيت والانبعاثات ، وهو أمر ضروري أيضًا لرفع معايير السلامة. نحن نرى حلولاً مستقلة مثل هذا الأمر محوريًا لمستقبل الكهربة. فالتكنولوجيات من هذا النوع ، المدمجة في الآلات المتكاملة ، لا تقدم فوائد فقط من حيث تحسين السلامة والكفاءة ، بل إنها تقلل أيضاً من أثرها ووزنها.

مع التيار
تجمع محركات التردد المتغيرة (VFDs) بين المحركات الكهربائية وتقنية القيادة لزيادة كفاءة العمليات من خلال تمكين مجموعة مرنة من السرعات. انطلاقاً من الحاجة إلى خفض الانبعاثات وخفض التكاليف ، يعد خيارًا قويًا لموردي O & G الذين يستكشفون فرصًا جديدة لتطوير بنية الأنظمة الخاصة بهم للحصول على أداء وكفاءة أفضل.

إن استخدام VFD بدلاً من التوربينات الغازية / البخارية لتشغيل ضواغط العمليات لمرافق O & G في اتجاه مجرى النهر يحد من الانبعاثات عن طريق تجنب إشعال فرن لتوليد البخار أو الغاز لتوربينات الطاقة. صحيح أنه رغم أن هذا يمثل فرصة كبيرة ، إلا أن معظم مصانع البتروكيماويات ومصافي التكرير ستظل بحاجة إلى بخار لبعض أغراض المعالجة. وعلى أي حال ، من أجل تمكين الحلول الكهربائية ، سيظل الموردون بحاجة إلى توليد وتزويد الطاقة لإطعام المحركات ومحركات VFD ، ولديهم شبكة توزيع يمكنها المحافظة على مثل هذه الأحمال. توفر الكهرباء الكثير - ولكن لا يمكن حل كل سيناريو محتمل.

خفض التكاليف ، وزيادة الإيرادات
إن إمكانات الكهربة لتحقيق وفورات كبيرة تستحق النظر الجاد أيضًا. إن الآلات المدمجة المصممة لمنصات بحرية لا تقلل فقط من الوزن أو البصمة ، بل يمكنها أيضًا تقليل النفقات الرأسمالية.

كما أن الآلات الكهربائية موثوق بها للغاية ، مع أنها تتطلب صيانة أقل بكثير من التقنية الميكانيكية التقليدية. لذا في نفس الوقت الذي يتم فيه رفع معايير السلامة ، فإنها تقلل من العمليات التشغيلية ، وتخفف من تأثير القوى العاملة المتقلصة حاليًا في O & G ، وتسهل الطريق نحو منصات غير مستقبلة.

إضافة إلى جاذبية الكهربة ، فإن أداءها الممتاز في وقت البدء يمنح المنتجين المرونة للتفاعل بسرعة أكبر مع متطلبات السوق - بزيادة الإيرادات في نفس الوقت.

المستقبل مكهرب
لتحقيق كهربة البنية التحتية لشبكة O & G ، ستحتاج شبكة الشبكة إلى مواصلة التوسع والتحسين والترقية لتلبية المتطلبات المستقبلية. وبدورها ، من خلال تطبيق الحلول الكهربائية الذكية ، ستواصل شركة O & G تطويرها بطريقة أكثر استدامة وتساعد على المساهمة في مستقبل الطاقة الأنظف.


[1] https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php؟id=32912

[2] https://unfccc.int/index.php/news/shell-vows-to-halve-carbon-footprint-by-2050-to-accieve-paris-goals

[3] https://news.exxonmobil.com/press-release/exxonmobil-and-synthetic-genomics-algae-biofuels-program-targets-10000-barrels-day-202

بيئي, تقنية الاقسام