ارسال شده در 5 سپتامبر 2022 توسط The Manufacturer
سال گذشته با طرح‌ها و تعهدات متعدد انتقال انرژی، با هدف اصلی حرکت به سمت آینده‌ای سبزتر مشخص شد. در حالی که بازار جهانی انرژی با تاثیر چالش های ژئوپلیتیکی و زیست محیطی مواجه است، ما باید به اقدامات خود ادامه دهیم. برق رسانی فرآیندی می تواند راه حلی برای شرکت های بزرگ نفت و گاز برای تسریع انتقال انرژی در مجموعه و عملیات خود باشد.
برق رسانی فرآیندی یک روند اصلی است که توسط مقررات گاز خانه سبز و افزایش بودجه برای پروژه هایی مانند انتقال انرژی پاک LIFE در اروپا هدایت می شود. با این حال، برقی شدن صنایعی که به سختی کاهش می یابند اغلب به عنوان یک تهدید برای گاز طبیعی در نظر گرفته می شود.
در عین حال، ماهیت متناوب انرژی تجدیدپذیر و قیمت‌های اوج تقاضای برق می‌تواند مانع از این برقی‌سازی شود. راه حل این است که این رویکرد دوگانه «گاز در مقابل برق‌سازی» را تغییر دهیم و در عوض، نقش گاز را به‌عنوان یک انرژی انتقالی و مکمل تثبیت کنیم.
برقی سازی فرآیندهای مختلف در صنعت در حال حاضر شروع به توسعه کرده است. برقی‌سازی درایوهای مکانیکی مانند کمپرسورها یا پمپ‌ها در کاربردهای صنعتی مانند FPSO، LNG و خطوط لوله، و همچنین برق‌رسانی بخاری‌ها یا بویلرهای مختلف در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها و کاربردهای فرآیند هیبریدی را پوشش می‌دهد.
برق رسانی مزایایی از نظر کارایی، تعمیر و نگهداری و زمان کار به همراه دارد. در برخی موارد، پایان بازی نیز تغییر از سوخت فسیلی، معمولاً گاز طبیعی، به تامین برق بدون کربن است. برای مثال، می‌توان فرآیندهای صنعتی را با ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر در تأسیسات صنعتی پایدار کرد و در نتیجه میزان انتشار 1 و 2 را کاهش داد.
با کمک برق‌رسانی به اهداف پایداری، صنایع بزرگ رویکردی انعطاف‌پذیر و جزئی تا کامل را اتخاذ می‌کنند. با توسعه پیشنهادات دیجیتال جدید، می‌توان پیچیدگی زیرساخت‌های الکتریکی رو به رشد مانند افزایش تقاضای الکتریکی به 4x-10 برابر از بار پایه (قبل از برق‌رسانی فرآیند) را مدیریت کرد و در عین حال با مدیریت توان الکتریکی مختلف، صرفه‌جویی قابل توجهی در OPEX ایجاد کرد. منابع موجود در تاسیسات که شامل ترکیبی از انرژی های تجدیدپذیر، معمولی و کاربردی است.
در اینجا فرصتی برای گاز طبیعی وجود دارد که خود را به عنوان یک توانمندساز انعطاف پذیری قرار دهد. برای تسریع روند برق رسانی و تضمین آینده آن. مفاهیمی برای مدیریت ترکیب قدرت ترکیبی معرفی شده‌اند که می‌تواند به کاربران نهایی برای دستیابی به اهداف پایداری و اهداف OPEX به طور موازی کمک کند.
پتانسیل الکتریکی شدن فرآیند
مطالعات انجام شده توسط McKinsey نشان می دهد که حدود 44 درصد از مصرف انرژی در کاربردهای صنعتی سوخت مصرفی برای انرژی است و این سهمیه می تواند در برخی از برنامه های O&G بسیار بیشتر باشد. تا دمای تقریبی 400 درجه سانتی گراد، جایگزین های الکتریکی برای بخاری ها به صورت تجاری در دسترس هستند. پمپ‌های حرارتی الکتریکی برای تقاضای گرما با دمای پایین و متوسط و تجهیزات فشرده‌سازی مجدد بخار مکانیکی با نیروی الکتریکی (MVR) برای تبخیر در حال حاضر در برخی از سایت‌های صنعتی استفاده می‌شوند.
کوره های الکتریکی برای تقاضای حرارت صنعتی تا حدود 1000 درجه سانتیگراد از نظر فنی امکان پذیر هستند اما هنوز به صورت تجاری برای همه کاربردها در دسترس نیستند. در حال حاضر مراجع زیادی در صنعت شیشه وجود دارد (دما در محدوده 1100 درجه سانتیگراد). BASF در حال توسعه کوره های کراکینگ پتروشیمی با دمای 850 درجه سانتیگراد است و در نظر دارد تا ظرف 6 سال آینده آنها را در تاسیسات خود داشته باشد. برق رسانی به کمپرسورها توسط موتورهای الکتریکی بزرگ (10 مگاوات و بیشتر) با سیستم درایو سرعت متغیر (VSD) به طور فزاینده ای رایج می شود.
بحرانی ترین نقطه در این سفر در دسترس بودن نیروی برق است. آیا از خارج تامین می شود یا داخلی؟ و آیا می توان با انرژی پاک یا نیروگاه های سیکل ترکیبی با راندمان بالا با جذب، استفاده و ذخیره کربن (CCUS) به آن نفوذ کرد. این همچنین اثرات زیست محیطی را از طریق انتشار صفر یا محدود بهبود می بخشد.
مراحل برق رسانی فرآیند
ایجاد تعادل در جنبه تجاری (اقتصاد برق) بسیار مهم است زیرا قیمت برق می تواند بر اقتصاد برق رسانی فرآیند تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در یک میدان گازی از راه دور، عملی ترین راه حل ممکن است استفاده از درایو مستقیم گاز یا تولید توربین گاز مرکزی با انرژی گاز پروژه باشد. با این حال، به کاهش انتشار کربن کمکی نخواهد کرد. برقی‌سازی یک تاسیسات، مانند یک پالایشگاه، باید به عنوان یک سفر طولانی‌مدت در نظر گرفته شود که در طی مراحل اصلی به پشتیبانی مناسب نیاز دارید.
مزایای این برق‌رسانی طولانی‌مدت فراتر از کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. برقی شدن امکان کنترل بهتر را فراهم می کند و در نتیجه راندمان بالاتری را به همراه دارد. هزینه های تعمیر و نگهداری را با MTBF بهتر کاهش می دهد، عملیات از راه دور را فعال می کند، و امکان کسب درآمد از تعادل شبکه را در صورت اتصال به شبکه فراهم می کند.
اما برق رسانی به معنای کشتن گاز طبیعی نیست
هنگامی که به یک شبکه برق و/یا یک مزرعه تولید برق تجدیدپذیر متصل می‌شوید، مواقعی در روز یا سال وجود دارد که ممکن است برق فراوان و ارزان باشد، و زمان‌هایی وجود دارد که بسیار گران است و ممکن است شرکت برق برای تامین آن مشکل داشته باشد. مشتریان اولویت دار امکان جابه‌جایی انعطاف‌پذیر بین بخاری‌های گازسوز و بخاری‌های برقی می‌تواند فرصتی عالی برای بهینه‌سازی قبوض انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای و کسب درآمد از انعطاف‌پذیری منبع انرژی باشد.
در برخی از برنامه‌های کاربردی دیگر، مانند FPSO، فشار برای برق‌رسانی عمدتاً ناشی از کارایی و کنترل‌های بهبود یافته است. تولید برق بزرگتر و کمپرسورهای موتور الکتریکی انعطاف پذیرتر و قابل اعتمادتر از بسیاری از توربین های گازی کوچکتر خواهند بود که هر کدام یک بار مکانیکی واحد را هدایت می کنند.
آینده تولید برق
برقی‌سازی کامل تا جزئی فرآیندها را می‌توان با سه گزینه به دست آورد، اولین گزینه پمپ حرارتی به جای تبخیر و کندانسور است. دوم گرمایش الکتریکی به جای بخاری یا بخاری با سوخت و سوم موتورهای الکتریکی به جای توربین های بخار یا گاز. در همه موارد، انتشار گازهای گلخانه ای کاهش می یابد و کارایی تجهیزات بهبود می یابد.
ملاحظات کلیدی برای برق‌رسانی باید الکتریسیته جزئی و انعطاف‌پذیر را به منظور ایجاد یک مدل دقیق قدرت الکتریکی، بخار و گاز سوخت، و همچنین شبیه‌سازی هر سناریوی عملیاتی واقعی، انجام مطالعه قابلیت اطمینان و در دسترس بودن برای مقایسه ارقام با موارد پایه و مزایای جدول‌بندی در هزینه عملیاتی، بهره وری انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای انجام دهد.
در یک سناریوی گرین فیلد، توصیه می‌شود که پتانسیل برق‌رسانی جزئی یا کامل را در طول مراحل طراحی اولیه با اطمینان از توجه به تمام عوامل قابل پیش‌بینی در نظر گرفته شده و از قبل بررسی کنید. تأسیسات صنعتی موجود که در حال حاضر از انرژی حرارتی برای برآوردن نیازهای گرمایش فرآیند خود استفاده می کنند، معمولاً با فناوری موجود می توانند به 50 درصد برق رسانی برسند.
