Eelectrificación: Reingeniería de una industria de O&G baja en carbono

Por Azeez Mohammed11 enero 2019
© eaumstocker / Adobe Stock
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Más limpio y más ecológico: Azeez Mohammed, presidente y director ejecutivo de la empresa Power Conversion de GE, analiza el papel clave de la tecnología de electrificación en la descarbonización de la cadena de valor del petróleo y el gas.

La revolución de las energías renovables está en pleno apogeo. Sin embargo, la energía renovable por sí sola no será suficiente para cumplir con la previsión de EIA [1] de un aumento del 28 por ciento en el uso de energía mundial para 2040. Y a pesar de su predicción en el mismo informe, las tecnologías eólica, hidroeléctrica y otras tecnologías limpias serán colectivamente la fuente de energía de más rápido crecimiento en ese período, cuando su consumo global aumentará en un promedio de 2.3 por ciento cada año.

Sin embargo, la industria del petróleo y el gas (O&G) se considera una barrera importante para la descarbonización que prácticamente todos los países del mundo firmaron en la Conferencia de la ONU sobre el Cambio Climático de París 2015, y la consideran vital para la seguridad a largo plazo del planeta. .

Muchas empresas petroleras ya están respondiendo a la búsqueda ambiental mientras buscan evolucionar su oferta y convertirse en impulsores activos y defensores de una revolución de energía verde. Ellos ven protegiendo su futuro y el del planeta como una calle de dos vías. Tomemos como ejemplo a Shell: el gigante de la industria prometió a finales de 2017 que reduciría a la mitad su huella de carbono global para 2050 [2], anunciando a los accionistas el mismo día que comprometería hasta $ 2 mil millones para 2020 como parte de su estrategia para lograr la reducción . Exxon Mobil está igual de involucrado, investigando soluciones innovadoras a largo plazo como los biocombustibles de algas a través de un solo ejemplo y con el objetivo de producir 10 millones de barriles al año para 2025 [3].

La voluntad de reducir radicalmente las emisiones de CO2 entre los principales jugadores del sector O&G está claramente ahí. Y mi opinión es que la electrificación ahora tiene un papel clave que desempeñar a medida que se desarrolla la transición de descarbonización.

Construyendo una cadena de valor verde de O&G
De hecho, la electrificación en el sector de O&G ya está en marcha. Y es limitante, en algunos casos incluso eliminando, las emisiones de CO2 en tres áreas clave:

Río arriba
Los cables submarinos que se conectan a plataformas marinas pueden maximizar el uso de energía limpia y ecológica desde tierra. Al evitar el uso de la electricidad generada por los generadores de turbinas de gas, la plataforma puede reducir significativamente las emisiones.

En otros lugares, y en particular donde existe una variación de carga / proceso, la electrificación con tecnología de velocidad variable destaca la eficiencia energética y, por lo tanto, reduce las emisiones de CO2. Por ejemplo, en un pozo submarino, los sistemas de transmisión de alta velocidad / velocidad variable pueden cumplir con el requisito de presión exacta, minimizando la energía consumida y extrayendo la misma cantidad de recursos en comparación con los sistemas de velocidad fija utilizados en la aplicación ascendente. Un principio similar se aplica aguas abajo.

Centro de la corriente
Al adoptar un enfoque limpio para la compresión de gas con un motor eléctrico de alta velocidad y un compresor centrífugo en una sola carcasa sellada, las líneas de compresores integrados (ICL) eliminan completamente las fugas y las emisiones de aceite, lo que también es fundamental para elevar los estándares de seguridad. Vemos soluciones independientes como esta que son fundamentales para el futuro de la electrificación. Consolidadas en máquinas integradas, las tecnologías de este tipo no solo ofrecen beneficios en términos de seguridad y eficiencia mejoradas, sino que también reducen la huella y el peso.

Río abajo
Los variadores de frecuencia (VFD) combinan motores eléctricos y tecnología de propulsión para aumentar la eficiencia del proceso al permitir un rango flexible de velocidades. Impulsada por la necesidad de reducir las emisiones y reducir los costos, es una opción poderosa para los proveedores de O&G que exploran nuevas oportunidades para actualizar la arquitectura de sus sistemas para un mejor rendimiento y eficiencia.

El uso de VFD en lugar de turbinas de gas / vapor para hacer funcionar los compresores de proceso para instalaciones O&G aguas abajo limita las emisiones al evitar encender un horno para generar vapor o gas para turbinas de potencia. Es cierto que si bien esto representa una gran oportunidad, la mayoría de las plantas petroquímicas y de refinería seguirán necesitando vapor para algunos procesos. Y, en cualquier caso, para habilitar las soluciones eléctricas, los proveedores seguirán necesitando generar y suministrar energía para alimentar motores y variadores VFD, y contar con una red de distribución que pueda soportar dichas cargas. La electrificación ofrece mucho, pero inevitablemente no es la solución para todos los escenarios posibles.

Reduciendo costos, maximizando ingresos.
El potencial de la electrificación para lograr ahorros significativos también merece una seria consideración. Las máquinas integradas diseñadas para plataformas marinas no solo reducen el peso y la huella, sino que también pueden reducir el gasto de capital.

Las máquinas eléctricas también son altamente confiables, con la ventaja de que requieren mucho menos mantenimiento que la tecnología mecánica tradicional. Así que al mismo tiempo que elevan los estándares de seguridad, reducen los gastos de operación, alivian el impacto de la fuerza laboral de O&G que se está reduciendo y facilitan el camino hacia futuras plataformas no tripuladas.

Además del atractivo de la electrificación, su rendimiento superior en el tiempo de inicio ofrece a los productores la flexibilidad de reaccionar más rápidamente a las demandas del mercado, maximizando los ingresos al mismo tiempo.

El futuro está electrificado.
Para realizar la electrificación de la infraestructura de O&G, la red de red deberá continuar expandiéndose, mejorando y actualizando para satisfacer las demandas futuras. Y, a su vez, al aplicar soluciones eléctricas inteligentes, O&G continuará desarrollándose de una manera más sostenible y ayudará a contribuir a un futuro de energía más limpia.


[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

Categorías: Ambiental, Tecnología