Por Jennifer Hooper – 26 de septiembre de 2022 (World oil)
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Los operadores en alta mar de todo el mundo continúan avanzando con sus estrategias de Transición Energética, buscando formas nuevas e innovadoras de mejorar la sostenibilidad al mismo tiempo que reducen los costos y aumentan la eficiencia. En Siemens Energy , estamos viendo de primera mano la voluntad de los clientes de adoptar nuevas tecnologías y repensar las formas tradicionales de trabajar a una escala verdaderamente sin precedentes. Si bien el ritmo y el camino de la transición serán diferentes para cada empresa, una cosa está clara: la medida en que un proyecto o instalación puede digitalizarse y descarbonizarse se ha convertido en una ventaja competitiva clave.
Aprovechamiento de las energías renovables
La generación de energía representa la mayor fuente individual de emisiones en una instalación de petróleo y gas en alta mar. La Iniciativa Climática de Petróleo y Gas (OGCI, por sus siglas en inglés) estima que casi el 75 % de las emisiones de CO 2 de las operaciones de sus empresas miembro provienen de la energía utilizada para alimentarlas. En el Mar del Norte, las turbinas de gas y los grupos electrógenos diésel representan más de dos tercios de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) aguas arriba. {1}
En los últimos años se han comercializado varias soluciones innovadoras que tienen como objetivo descarbonizar las operaciones de motores primarios. Los ejemplos incluyen redes de corriente continua (CC) o generadores de velocidad variable para optimizar la producción de las plantas de energía para la carga de la instalación dada. Además, también se han utilizado con éxito centrales eléctricas híbridas (es decir, diesel-eléctricas) con almacenamiento de energía en baterías. Estas soluciones, y otras, han producido reducciones importantes de emisiones de las instalaciones. Sin embargo, se requerirán pasos aún más agresivos para que la industria cumpla con sus objetivos climáticos a largo plazo.
El uso de energía eólica o solar para complementar la generación de plantas de energía basadas en combustibles fósiles se ha discutido durante varios años, pero solo recientemente se implementó comercialmente (por ejemplo, Hywind Tampen en la plataforma continental noruega como piloto).
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Podría decirse que el mayor obstáculo que se ha interpuesto en el camino ha sido la incapacidad de los operadores para justificar las inversiones en energía eólica marina o capacidad de generación solar flotante e infraestructura de apoyo. Este es particularmente el caso de activos de producción en alta mar antiguos con solo un número limitado de años de servicio, activos lejos de la costa o activos de producción en áreas pobres en gas. Además, la intermitencia inherente y la imprevisibilidad de la generación de energía eólica y solar también presentan riesgos para la estabilidad de la energía que los operadores no pueden permitirse asumir. En este caso, como Hywind Tampen, los ahorros estimados en términos de emisiones son bastante bajos (esperado < 30%).
La solución BlueWind de Siemens Energy aborda estos problemas mediante el empleo de baterías de iones de litio y convertidores de red en combinación con unidades eólicas flotantes en alta mar (OFWU) o paneles solares para crear microrredes renovables totalmente independientes. Como resultado, las microrredes pueden suministrar energía libre de emisiones a cualquier activo en alta mar (perforación o producción), compensando así la generación de energía basada en combustibles fósiles de turbinas de gas o grupos electrógenos de gas/diésel.
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Con BlueWind, es posible que todos los generadores en el sitio de la instalación principal se apaguen por completo durante los períodos de máxima producción de energía eólica o solar. Esto brinda a los operadores la opción de (al menos) electrificar parcialmente los activos sin invertir en infraestructuras permanentes como cables de transmisión de “energía desde la costa” de larga distancia o parques eólicos permanentes.
La medida en que se pueden reducir las emisiones dependerá de varios factores, incluida la ubicación y las condiciones climáticas, la demanda eléctrica total del activo, el diseño de la planta de energía existente, etc. Sin embargo, para los activos del Mar del Norte, los estudios han demostrado que las reducciones de emisiones de carbono en el rango de hasta 60-70% son posibles en comparación con la generación de energía convencional solo con turbinas de gas.
Acelerar la transformación digital
La digitalización también tiene un papel vital que desempeñar en el futuro del sector offshore, particularmente para las empresas que aspiran a operar sus activos de forma remota o desmantelar.
La industria ha acelerado recientemente su adopción de tecnologías, incluidos sensores inteligentes, análisis de datos, inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML). Sin embargo, la mayoría de las empresas aún tienen que aprovechar todo el potencial de sus implementaciones digitales, debido a la falta de integración funcional y operativa de las fuentes de datos.
Hoy en día, muchas instalaciones en alta mar tienen sistemas de monitoreo de condición y rendimiento (CPMS) para supervisar procesos y equipos críticos, incluidos motores, bombas, compresores, variadores de velocidad, sistemas de enfriamiento y muchos otros tipos de activos. Como resultado, no es raro encontrar hasta 20-25 sistemas de diagnóstico o monitoreo diferentes en una instalación de producción moderna. Por lo general, estos sistemas son proporcionados por proveedores/OEM separados y, por lo tanto, son propietarios y están aislados, lo que crea un entorno muy dispar donde hay poca estandarización.
En este entorno dispar, los operadores que buscan acceder y analizar datos de diversas fuentes a menudo tienen que adoptar un enfoque de “silla giratoria”, saltando de una pantalla o aplicación a otra. Como resultado, desarrollar una vista actualizada de un activo o flota de activos es prácticamente imposible. Además, la falta de estandarización para la visualización y el análisis crea desafíos e ineficiencias que pueden llevar a que se tomen decisiones equivocadas; y, en algunos casos, comprometer la confiabilidad y la seguridad.
Abordar estos desafíos y dar el siguiente paso en la digitalización en alta mar requiere un enfoque más holístico para el monitoreo de la condición y el rendimiento, donde los datos de fuentes en tiempo real y casi en tiempo real se agregan para crear una vista de panel único. Este fue el impulso principal detrás del desarrollo de la solución BlueVision de Siemens Energy.
Con una biblioteca de 80 tipos de activos diferentes, BlueVision permite a los operadores utilizar un sistema de monitoreo de condición digital singular para toda su instalación o flota, brindando transparencia en tiempo real en múltiples sitios para una administración remota más efectiva. El objetivo final es minimizar el perfil de riesgo general en una o más instalaciones, en términos de operaciones y cumplimiento de HSE, y potencialmente incluso reducir las primas de seguro al reducir la incertidumbre durante el proceso de suscripción.
Los conjuntos de herramientas de IA y ML dentro de la aplicación pueden definir sobres operativos para activos específicos y monitorear datos para alertar a los operadores sobre desviaciones y tendencias anómalas. De esta manera, los problemas pueden identificarse y mitigarse antes de que ocurran costosas interrupciones en la producción o posibles eventos de HSE. Además, los gemelos digitales de activos individuales, sistemas completos y plantas completas se pueden invocar desde la aplicación, con problemas funcionales claramente identificados en componentes específicos.
Abrazar la colaboración y las asociaciones a largo plazo
En última instancia, navegar por la transición energética no es algo que una sola organización pueda lograr por sí sola. Requerirá la creación conjunta y la colaboración de muchas partes diferentes, incluidos operadores, EPC, OEM de equipos, etc. Las empresas que tengan éxito serán las que adopten asociaciones a largo plazo que aprovechen al máximo las fortalezas y áreas de experiencia de cada parte respectiva. . Se necesitarán los recursos de todos para expandir la gama de casos comerciales para tecnologías emergentes y tener éxito en un futuro bajo en carbono.
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