Por Hartenergy – 02 de mayo de 2022
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Las crecientes presiones para reducir los costos operativos, los objetivos ambientales, sociales y de gobierno (ESG) y otros factores están impulsando a las compañías de petróleo de esquisto bituminoso a buscar alternativas más eficientes para impulsar sus operaciones. Nuestras soluciones híbridas E-frac abordan de manera efectiva estos desafíos al integrar de manera inteligente la generación de energía a gas con un sistema de almacenamiento de energía de batería (BESS). En comparación con una configuración de E-frac de turbina, como en el siguiente caso de uso, ofrecen muchas ventajas, incluidos gastos operativos, emisiones de carbono y costo total de propiedad sustancialmente más bajos.
Ahorro de costes operativos optimizado
Para resaltar los posibles ahorros en costos de energía de una solución híbrida E-frac en comparación con una configuración de turbina E-frac, calculamos un ejemplo de caso comercial utilizando el software de simulación HOMER Pro®.
Altos gastos operativos frente a rentabilidad inteligente Los generadores de turbinas de gas a menudo se entregan como unidades individuales que no son flexibles para escalar hacia arriba o hacia abajo. Su funcionamiento es muy ineficiente, lo que repercute negativamente en el consumo de combustible, las emisiones y, sobre todo, en los costes. Además, requieren técnicos especializados para su mantenimiento, son sensibles a la alta humedad y temperatura ambiente, y no ofrecen protección contra fallas.
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Las soluciones híbridas E-frac, por el contrario, permiten un ajuste flexible del grupo electrógeno, optimizando así la eficiencia operativa y los costos de varias maneras. Los grupos electrógenos a gas utilizados están diseñados para una productividad máxima sin reducción de potencia en ambientes cálidos y húmedos. El sistema integrado de almacenamiento de energía de la batería (BESS) optimiza los perfiles de carga de los grupos electrógenos almacenando el exceso de energía y complementándolo donde sea necesario en 1,5 milisegundos. La orquestación inteligente de todo es un controlador de microrred.
En comparación con una configuración E-frac de turbina convencional, las soluciones híbridas E-frac ofrecen un valor mucho mejor.
En este caso de uso, una configuración de turbina E-frac con una carga de referencia de 18-20 MWe y una demanda máxima de 20-21 MWe fue reemplazada por diez grupos electrógenos a gas de 2,5 MWe y dos sistemas de almacenamiento de energía en batería (BESS) con una capacidad de un MWh cada uno. La diferencia en el gasto CAPEX solo para una solución híbrida E-frac (16,6 millones de dólares) frente a una instalación de turbina E-frac (26,25 millones de dólares) equivale a un ahorro de 9,65 millones de dólares.
Ahorro total de CAPEX: US$ 9,65m
La instalación de fracturación convencional funcionaba con un generador de turbina de gas que funcionaba con una capacidad de carga de solo el 50-65 %. La eficiencia del combustible y la reducción de emisiones no eran ideales y los gastos operativos eran muy altos.
Costos operativos totales por año: US $ 3.17m
Solución híbrida E-frac
En el caso de la solución híbrida E-frac, ocho grupos electrógenos a gas funcionaron al 80 % de su capacidad de carga. Dos sirvieron como respaldo. El controlador de microrred del sistema de almacenamiento de energía de la batería gestionó los grupos electrógenos de forma completamente automática, encendiéndolos y apagándolos, según fuera necesario, para optimizar la eficiencia del combustible, las reducciones de emisiones y los ahorros en costos de operación y mantenimiento.
Costos operativos totales por año: US $ 0.97m
Ahorro total por año: US$ 2,2m
Invertir en un sistema E-frac híbrido tiene mucho sentido desde el punto de vista financiero en muchos aspectos, especialmente si se tiene en cuenta que los ahorros totales lo compensan en 3,1 años. Se logran ahorros adicionales significativos mediante la reducción de las horas y los costos de mantenimiento, así como la utilización prolongada de los activos de generación de energía.
Los beneficios de inversión de una solución E-frac híbrida son aún más dramáticos cuando se tienen en cuenta los costos continuos de operación y mantenimiento asociados con la instalación de una turbina E-frac.
El periodo de recuperación es de 3,1 años.
Configuración híbrida E-frac
Las soluciones E-frac híbridas modulares, escalables y altamente flexibles son un brillante concepto de energía para todo el sitio. Además de optimizar los perfiles de carga y la utilización de activos a través de las capacidades de almacenamiento de energía excedente, estabilizan la frecuencia, el voltaje y la disponibilidad de la fuente de alimentación para una amplia gama de aplicaciones en el sitio.
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