Eelectrification: Reengenharia de uma indústria de O & G de baixo carbono

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Mais limpo e mais verde: Azeez Mohammed, presidente e CEO da GE Power Conversion, discute o papel fundamental da tecnologia de eletrificação na descarbonização da cadeia de valor de petróleo e gás.

A revolução das energias renováveis está em pleno andamento. No entanto, a energia renovável por si só não será suficiente para atender à previsão da EIA de um aumento de 28% no consumo mundial de energia até 2040. E isso apesar de sua previsão no mesmo relatório de que as tecnologias eólica, solar, hidrelétrica e outras tecnologias limpas serão coletivamente a fonte de energia que cresce mais rapidamente nesse período, quando seu consumo global aumentará em média 2,3% ao ano.

A indústria de óleo e gás (O & G), no entanto, é vista como uma grande barreira à descarbonização que praticamente todos os países do mundo assinaram na Conferência de Mudanças Climáticas da ONU em 2015, aceitando-a como vital para a segurança do planeta a longo prazo. .

Muitas empresas petrolíferas já estão respondendo à demanda ambiental à medida que buscam evoluir suas ofertas e se tornarem impulsoras ativas e defensoras de uma revolução energética verde. Eles veem proteger seu futuro e o do planeta como uma via de mão dupla. Tomemos como exemplo a Shell: o gigante da indústria prometeu no final de 2017 reduzir pela metade sua pegada global de carbono até 2050 [2] - anunciando aos acionistas no mesmo dia em que comprometeria até US $ 2 bilhões até 2020 como parte de sua estratégia para reduzir a emissão de carbono. . A Exxon Mobil está igualmente engajada, pesquisando soluções inovadoras de longo prazo, como os biocombustíveis de algas, apenas como um exemplo e com o objetivo de produzir 10 milhões de barris por ano até 2025 [3].

A vontade de reduzir radicalmente as emissões de CO2 entre os principais participantes do setor de O & G está claramente lá. E é minha opinião que a eletrificação agora tem um papel fundamental a desempenhar à medida que a transição descarbonizadora se desenvolve.

Construindo uma cadeia de valor verde de O & G
A eletrificação no setor de O & G está, de fato, já bem encaminhada. E está limitando - em alguns casos até mesmo eliminando - as emissões de CO2 em três áreas principais:

Upstream
Os cabos submarinos conectados a plataformas offshore podem maximizar o uso de energia limpa e verde a partir de terra. Ao evitar o uso de eletricidade gerada a partir de geradores de turbina a gás, a plataforma pode reduzir significativamente as emissões.

Em outros lugares, e em particular onde quer que haja variação de carga / processo, a eletrificação com tecnologia de velocidade variável destaca a eficiência energética e, portanto, reduz as emissões de CO2. Por exemplo, em um poço submarino, sistemas de acionamento de alta velocidade / variável podem atender a exigência de pressão exata, minimizando a energia consumida enquanto extrai a mesma quantidade de recursos em comparação com sistemas de velocidade fixa usados no aplicativo upstream. Um princípio similar aplica-se a jusante.

Midstream
Ao adotar uma abordagem limpa para a compressão de gás usando um motor elétrico de alta velocidade e compressor centrífugo em um único invólucro vedado, as linhas de compressor integrado (ICL) eliminam completamente o vazamento de óleo e as emissões, o que também é crítico para elevar os padrões de segurança. Vemos soluções autônomas como essas, essenciais para o futuro da eletrificação. Consolidadas em máquinas integradas, tecnologias desse tipo não só oferecem benefícios em termos de segurança e eficiência aprimoradas, mas também reduzem a pegada e o peso.

Rio abaixo
Os inversores de frequência (VFDs) combinam motores elétricos e tecnologia de acionamento para aumentar a eficiência do processo, permitindo uma faixa flexível de velocidades. Impulsionado pela necessidade de reduzir as emissões e cortar custos, é uma opção poderosa para os fornecedores de O & G que exploram novas oportunidades para atualizar sua arquitetura de sistemas para melhor desempenho e eficiência.

O uso de VFDs em vez de turbinas a gás / vapor para executar compressores de processo para instalações de O & G a jusante limita as emissões, evitando disparar um forno para gerar vapor ou gás para turbinas de energia. É verdade que, embora isso represente uma grande oportunidade, a maioria das fábricas petroquímicas e de refinaria ainda precisará de vapor para alguns fins de processo. E, em qualquer caso, para permitir soluções elétricas, os fornecedores ainda precisarão gerar e fornecer energia para alimentar motores e inversores VFD e ter uma rede de distribuição que possa sustentar essas cargas. A eletrificação oferece muito, mas inevitavelmente não é a solução para todos os cenários possíveis.

Reduzindo custos, maximizando receitas
O potencial da eletrificação para gerar economias significativas também merece séria consideração. As máquinas integradas projetadas para plataformas offshore não apenas reduzem o peso e a pegada, mas também podem reduzir o capex.

As máquinas elétricas também são altamente confiáveis, com a vantagem de exigir muito menos manutenção do que a tecnologia mecânica tradicional. Assim, ao mesmo tempo em que elevam os padrões de segurança, eles reduzem os custos operacionais, diminuem o impacto da força de trabalho atualmente reduzida de O & G e facilitam o caminho para futuras plataformas não-tripuladas.

Além do apelo da eletrificação, seu desempenho superior em tempo de partida oferece aos produtores a flexibilidade de reagir mais rapidamente às demandas do mercado - maximizando as receitas ao mesmo tempo.

O futuro é eletrificado
Para realizar a eletrificação da infraestrutura de O & G, a rede de rede precisará continuar a expandir, melhorar e atualizar para atender às demandas futuras. E, por sua vez, aplicando soluções elétricas inteligentes, a O & G continuará a se desenvolver de maneira mais sustentável e a contribuir para o futuro da energia mais limpa.

[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-achieve-paris-goals

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