olje-och gasproduktion till havs utgör en viktig del av många länders energiinfrastruktur, men dessa verksamheter är i sig energiintensiva, med kraftbehov på plats som sträcker sig upp till flera hundra megawatt för större och mer komplexa plattformar.
för det mesta bränner offshore-plattformar diesel eller gas, Driver dieselmotorer eller gasturbiner för att driva sina maskiner. På många sätt verkar det vara det naturliga sättet att gå – om en offshore-plattform sitter på ett stort producerande gasfält, varför inte använda den för att driva lokala gasturbiner?
gasturbiner på plats: en ineffektiv status quo
även om brinnande gas lokalt verkar vara den sunda förnuftslösningen för att möta plattformskraftkraven, är den knappast idealisk. Som Rahul Chokhawala, en kraftöverföringsspecialist som tidigare var ABB Process and Automation och nu strategichef för högspännings likström (HVDC) vid GE Global Research, förklarade i ett papper från 2008, är de enkla cykelturbinerna som vanligtvis används på offshore-plattformar ineffektiva ur ett ekonomiskt och miljömässigt perspektiv.
”GTs med enkel cykel har anmärkningsvärt låg energiomvandlingseffektivitet, särskilt när den drivs med mindre än full kapacitet, vilket ofta är fallet”, skrev Chokhawala. ”Bästa driftseffektivitet för GT-generationen ligger i intervallet endast 25-30%…en plattform med en produktionskapacitet på 100mw skulle vanligtvis släppa ut över 500 000 ton CO2 per år, kombinerat med utsläpp av cirka 300 ton kväveoxid, en gas som är frätande för både miljön och människors hälsa.”
Data, insikter och analyser som levereras till dig visa alla nyhetsbrev från Offshore Technology team Anmäl dig till våra nyhetsbrev Anmäl dig här
med tanke på miljökostnaden för att driva gasturbiner och den ekonomiska kostnaden för att driva och underhålla dem, utsikterna till ett alternativt strömförsörjningssystem som använder energi som genereras på land och överförs till en offshore-plattform via subsea transmissionskablar får uppmärksamhet som ett alternativ, eller till och med ett krav.
sjömän har alltid berättat om dåliga saker som lurar i dimman, och medan legenderna kanske inte är mycket mer än berättelser, är möjligheten till brandfarliga dimmor alltför verklig..
Norge: offshore Power pioneer
medan power-from-shore-konceptet ännu inte har antagits i stor utsträckning inom offshore-sektorn, är det inte en ny ide. Som land värd utan tvekan världens mest avancerade offshore olje-och gasindustri, det är ingen överraskning att Norge har varit en pionjär inom området.
utöver Norges breda bas av offshore – teknikkompetens är dess energimix på land, som domineras av förnybara energikällor, en bra passform för landkraft, som den norska Oljeföreningen & Gasföreningens miljökommunikationschef Pia Martine Gautier Bjerke förklarar. ”I allmänhet har Norge mycket vattenkraft, och landproduktion kommer därför i vissa fall att vara ett rimligt val ur ett klimatperspektiv”, säger hon.
landet har nu genomfört flera power-from-shore-projekt i Nordsjön, med konsekvent engagemang från Schweiziska power systems kraftpaket ABB. Offshore-produktionsanläggningar som har implementerat landbaserad strömförsörjning i norska Nordsjön under de senaste sex åren visar både AC-och DC-elöverföring, de två alternativen som finns tillgängliga för att genomföra konceptet. AC tenderar att vara ett mindre effektivt val över långa avstånd på grund av dess mottaglighet för linjeförluster, men kan vara effektiv över relativt korta avstånd.
växelströmstransmission användes för att ge Landström till det nationella oljebolaget Statoils gj Bisexa-plattform eftersom den ligger bara 98 km från den norska kusten. Power-from-shore-systemet för plattformen slutfördes av ABB i augusti 2010, men den relativt korta hop från kust till plattform utesluter inte utmaningar, med ABB som citerar de ständiga miljöbelastningar som undervattenskablar måste tåla, vilket krävde ett skräddarsytt utmattningsmotståndssystem för den dynamiska kabelbärande kraften de senaste 1,5 km genom öppet vatten till plattformen.
långväga landkraftprojekt kräver i allmänhet LIKSTRÖMSÖVERFÖRING, som användes för BP: s Valhall field, som slutförde ett storskaligt ombyggnadsprojekt i januari 2013. Projektet introducerade ett landbaserat kraftsystem för att” göra direkta utsläpp till luft från Valhall-fältet nära noll”, enligt företaget. En 294KM HVDC-kabel överför nu el från en delstation vid Lista på Norges sydvästra kust till plattformen, där den omvandlas tillbaka till växelström av en specialist på plats.
elektrifieringen av Utsira High
en nyare utveckling i Norges pågående push för att utöka landbaserad strömförsörjning inom sin offshore-sektor illustrerar både landets åtagande att minimera plattformsutsläpp och balansen mellan miljömässiga och ekonomiska faktorer som reglerar dess genomförande.
Utsira High region, även känd som Utsira Height, ligger djupt i Nordsjön nära Norges gräns mot brittiska vatten och är en av Norges mest spännande olje-och gasproduktionsplatser, särskilt sedan Statoils upptäckt av det massiva Johan Sverdrup-fältet, som vid sin topp kommer att producera upp till 660 000 fat olja om dagen och förväntas upprätthålla produktionen fram till 2050.
Statoil har undersökt möjligheten till landbaserad kraft vid Johan Sverdrup, och faktiskt den bredare Utsira High-regionen inklusive fälten Edvard Grieg, Ivar Aasen och Gina Krog, i flera år. Konceptet som Statoil föreslår omfattar två parallella LIKSTRÖMSKABLAR som överför el från anläggningar vid K Excepirst till Utsira högt 200 km bort, med Johan Sverdrup, den största av de fyra nya utvecklingen, som fungerar som ett nätaggregat för det omgivande området.
kostnad / klimatbalans: Utsira High debate
i maj 2014 påskyndade det norska parlamentet oväntat tidsplanen för Utsira highs elektrifiering när det drev igenom ett förslag om att kräva att Utsira High-operatörer kör med Landström från starten av Johan Sverdrups första produktionsfas i 2019, vilket fick Statoil och andra industripartners att argumentera för att de skulle kämpa för att leverera det snabbt utan stora utvecklingsförseningar. Aktierna i Statoil, tillsammans med andra Utsira High-operatörer Lundin och det norske, började omedelbart vackla.
i 2013, pipeline utrustning och tjänster specialist T. D. Williamson var tvungen att mobilisera snabbare än någonsin tidigare.
förslaget återspeglar den fragmenterade karaktären hos Norges parlament, med den konservativa / Progress-partikoalitionen vid makten som inte kan motstå en enad uppmaning från oppositionspartier, inklusive Labour, Den socialistiska vänstern och Kristdemokraterna, att intensifiera och formalisera elektrifieringskravet. Medan Statoil varnade för att ett års försening skulle medföra en värdeförlust före skatt på NOK20bn ($3.4BN), politiker pratade tufft och en avstängning såg allt mer sannolikt ut.
”vi säger till regeringen att kräva en omfattande lösning som kommer att omfatta områdets fulla behov av makt”, sade Labour Party MP Terje Aasland vid en presskonferens, rapporterad av Reuters. ”Vi är helt säkra på att detta kan hända utan att orsaka förseningar.”
från fall till fall: framtiden för landbaserad strömförsörjning
lyckligtvis för branschen rådde svalare huvuden i parlamentet, där parterna i juni enades om en reviderad tidsfrist för 2022 för DC-kablar som skulle läggas och köpte ytterligare tre år för Statoil och dess partners att utveckla och genomföra Utsira High-initiativet. Ändå väcker denna diskussionsflod frågor om framtiden för landbaserad strömförsörjning för offshore-installationer, och om den bör rullas ut mer kraftfullt med hjälp av statlig lagstiftning.
även om koldioxidbesparingarna från landbaserad strömförsörjning inte ifrågasätts-Norges Petroleumdirektorat har uppskattat att det kan minska landets CO2-utsläpp med upp till en miljon ton varje år – Bjerke betonar den norska Oljeföreningen & Gasföreningens ståndpunkt att åtgärden bör tillämpas från fall till fall och inte ideologiskt. Den koldioxidreducerande kraftförsörjningsteknikens lämplighet kan bero på en rad olika faktorer, inklusive avstånd från land, marina förhållanden, teknikmognad och om kraftproduktion på land har kapacitet att ta ett annat betydande block av efterfrågan.
”Norwegian Oil & Gas Association är positiv mot landbaserad kraft när detta är den bästa kraftlösningen för det specifika fältet”, säger Bjerke. ”Vi anser dock att detta är ett beslut som måste fattas av ekonomiska skäl, med tanke på aspekten av kostnad/klimatnytta. Det nyligen föreslagna kravet på producenter i Utsirahöjden kom i ett tidigt skede i processen-och förväntades inte förrän nästa år, då planen för utveckling och drift kommer att övervägas av parlamentet. Vi är kritiska mot parlamentets ovanliga förfarande när det gäller Utsira, och vår ståndpunkt är att politikerna måste säkerställa en förutsägbar ram för branschen under de kommande åren, som de har gjort under de 40 år som ligger bakom oss.”
följ Chris Lo på Google+
.gif)