העתיד של ריגש היברידי משלב מקורות כוח וחדשני

כוח חדש Paradigm עבור פעילות גופנית

תעשיית הנפט והגז כבר קשורה כבר זמן רב עם פליטות גבוהות וצריכת דלק כבדה.אבל מהפכה שקטה נמצאת באתרי קידוח ברחבי העולם.הברז ההיברידי - מערכות שמשלבות דיזל קונבנציונלי או כוח גז טבעי עם מקורות אנרגיה מתחדשת כגון השמש, רוח, אחסון סוללות - מוכיחות כי אחריות סביבתית ויעילות תפעולית יכולה לקרוס.

על פי סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA Global Energy ReviewFLT) (IEA Global Energy ReviewFLT) 1:1), מגזר האנרגיה מהווה כ- 3 רבעים מפליטת גזי החממה העולמית.

מה זה Hybrid Moving Rigs?

נוקשות קידוח היברידית אינה מכונה יחידה אלא מערכת משולבת המשלבת לפחות שני מקורות אנרגיה נפרדים - בדרך כלל עובר ראשוני של דלק מאובנים (מדי פעם או מנוע גז טבעי) וטכנולוגיות אנרגיה או אנרגיה מתחדשת או אנרגיה יותר.הרעיון המרכזי הוא להשתמש במקור הכוח המתאים ביותר עבור כל שלב של קידוח ותפעול עזר.

יתרונות מרכזיים של מערכת היברידית

• (FLT:0) דיזל או מנוע דלק כפול: FIRLT:1 מספק פלט כוח בסיס גבוהה כוח ו אדמוניות.מנועי מודרניים יכולים לרוץ על גז טבעי או תערובת כדי להפחית עוד פליטות.
• (FLT:0Battery Energy Storage System (BESS): IRLT:1 בדרך כלל סוללות ליתיום או סוללות זרימה אשר מאחסנות אנרגיה מזינוק מחדש (למשל, במהלך פעולות הנסיעות) או ממקורות מתחדשים.באטורים מאפשרים להזיז הראשי לפעול בעומס אופטימלי, צמצום צריכת הדלק עד 20 עד 30%.
• (ב) לוחות פוטו-וולטאיים של סוטר: FIRLT:1 , ⁇ על סיפון השקיה, אדמה קרובה, או אפילו משולב במבנה הrig.שמש יכול לספק חלק משמעותי של כוח עזר באזורים עשירים בשמש.
• (FLT:0) טורבינות ווינדוד: 1FLT:1 Small-scale אנכית-axis טורבינות רוח ניתן לרכוב על הפלטפורמות הקפדניות או הסמוכות.
• מערכת ניהול אנרגיה (EMS): ההרחבה 1 (בקר חכם החיזוי הביקוש, מנהלת מחזורי טעינה סוללה / דיסקרטי, ומחליט מתי לעסוק במנוע.ה-EMS הוא המוח של השקייה ההיברידית.

רוב השקיות ההיברידיות מוגדרות כ-FLT:0series היברידיsualciosFLT:1 (engine מפעילה גנרטור אשר גובה סוללות; מנועים חשמליים מניעים את התוספים ומשאבות) או FLT:2 היברידיות מקבילים של ה-FLT 3: (engine וסוללות יכולות לספק כוח מכני לכונן).

The Core Technologies Drive Rigs Hybrid

אחסון סוללות מתקדם

הטכנולוגיה של סוללות התבגרה במהירות בעשור האחרון.חבילות ליתיום-יון המיועדות לאחסון נייח מציעים כעת משקעים אנרגיה של 200-250 Wh / ק"ג ומחזור חיים מעל 5,000 מחזורים בשחרור עמוק. יצרנים כגון FLT:0Siemens EnergyFLT:1 פיתחה סוללות מודולריות שניתן לערערער על נוקשות, לספק בין 500 ו-hhhhh של דרישות ריצוף מספיק כדי להתמודד עם סוללות מוצקות.

פאנלים סולאריים בעלי יעילות גבוהה

(Mocrystalline PERC (העברה של Emitter ו-Rear Cell) לוחות עכשיו להשיג יעילות מודול מעל 22%, ופאנלים ב- Bifacial ללכוד אור משני הצדדים יכול להגביר את התשואות האנרגיה של 10-15% נוספים.עבור מהירויות טיפוסיות של אדמה, מערך סולארי של 500 קילוואט (הכיבוש של כ-2,500 מ"ר) יכול לספק עד 40% מצרכי כוח עזר בשעות היום, כגון אגן ראשון או חברות).

מערכות ניהול אנרגיה חכמות (EMS)

EMS הוא ככל הנראה המרכיב הקריטי ביותר של מערכות מודרניות להשתמש במכונות למידה כדי לנתח נתונים של עומס היסטורי, תחזיות מזג אוויר, וסוללה מצב בריאות כדי ליצור לוח זמנים בזמן אמת, למשל, אם EMS צופה תקופה שקטה עם פעילות קידוח נמוכה (כגון במהלך שינוי סיביות), זה יהיה לשלוט על המנוע כדי לסגור ולהסתמך רק על סוללות מתחדשות.

היתרונות של שילוב של האמנה ועוצמה מחודשת

היתרונות של השקיות קידוח היברידיות משתרעים על פני ממדים סביבתיים, כלכליים ותפעוליים.

הורדת הרשאות וטביעת רגל קטנה יותר

ניסויים בשטח שפורסם על ידי האגודה הבינלאומית לשימור סביבתי של תעשיית הנפט (IPIECA) 1FLACR (ה-IPIECA) מצביעים על כך ששקיות היברידיות יכולות לקצץ את פליטות COIRLT:203FLT 3 עד 25-40% בהשוואה ל- דיזל-רק נוקשות.כאשר משתמשים במנועי דלק כפול (לעיתים + גז טבעי) יכולים לעלות על 50% ללא פליטות אוויריות ו- 4, כמו גם ניכויים של דלקים מקומיים.

חיסכון בעלויות תפעול

דלק דיזל הוא הוצאה תפעולית עיקרית עבור קבלנים קידוח.בתחומים מרוחקים, לוגיסטיקה דלק יכולה להוסיף 50–100% למחיר המשאבה. על ידי חיתוך צריכת דיזל 20–30%, השקיה היברידית יכולה לחסוך מאות אלפי דולרים לכל היותר.בנוסף, צמצום המנועים בזמני תחזוקה נמוכים יותר - מרווחים ארוכים יותר בין שינויים בנפט, פילטרים, ולהגדיל את המחקר מ- 45002 ימים: 000 של דלק אחד, 000 ביום, 000 בממוצע, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 דיווחו על ידי מפעיל דלק אחד, 000 בממוצע, 000 בממוצע, 000 בממוצע, 000 של דלק אחד, 000 של מערכת דלק אחד, 000 1 מ- 4.

יעילות ואיכויות כוח

השקיות ההיברידיות מספקות מתח יציב יותר ותדירות מכיוון שבנק הסוללה יכול לפצות באופן מיידי על תנודות העומס.איכות הכוח המשופרת מגינה על ציוד אלקטרוני רגיש – כגון בקרת נהיגה העליונה וטלמטורי התפוצף – ממתחים וספיקים, צמצום זמן השבתה לא מתוכנן.במיקומים עם חיבורים לרשת חלש או ללא גישה לרשת, התצורה ההיברידית פועלת כ-buffer, ומאפשרת פעולות רציף אפילו כאשר תפוק מתחדש משתנה.

שיפור הבטיחות וההפצה

ניתוח חשמלי סוללה במהלך שלבים בעוצמה נמוכה (למשל, בלילה או במהלך בדיקות ציוד) מפחית באופן דרמטי את רמות הרעש על הרצפה הקפדה, שיפור תקשורת ובטיחות העובד.החיסול של מנועי דיזל מקטין גם את החשיפה חום ולהפחית את הסיכון של הפסקת דיזל exhaust inhalation. כמה השקיות היברידיות יכול לפעול "מצב שקט" עבור שעות, אשר הוא יתרון מפתח בעת פעילות גופנית רגישה או אזורי מגורים רגישים.

תגמול ומופע ESG

המשקיעים והרגולטורים דורשים יותר ויותר איכות הסביבה, חברתית, ממשל (ESG) דיווח.השקיות היברידיות עוזרות למפעילים להפגין התקדמות ניכרת לעבר מטרות הפחתת פליטה.מספר מפעילי אירופה, כולל Equinor ו Shell, עשו התחייבויות ציבוריות לפרוס רק חומרים היברידיים או חשמליים במעבדות שלהם עד 2030.

יישומים אמיתיים ומקריות

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

בשנת 2021, Nabors Industries שותפו עם FLT:0NaborsFLT:1 כדי לפרוס נזיד קרקע היברידי באגן Permian .השק שילב בנק סוללות 1MWh ליתיום-יון עם 1,200-horsepower דיזל מנוע דיזל במהלך הניסוי, המערכת ההיברידית מתכוונת להפחית את צריכת הדלק על ידי 22% וחת COFLT2Fbor:2F3:2Fbor על ידי פליטות של מנוע ניקוי בפועל על ידי מנוע דיזל.

Offshore תפעול: The Maersk Discoverer

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Canadian Oil Sands: Solar + Diesel Hybrid

מפעיל קנדי באזור חולות הנפט Athabasca סחב נוקשות היברידית סולרית במהלך תרגיל החורף.למרות פלט סולארי בקו רוחב הצפוני נמוך בחורף, המערכת השתמשה במערך של 500 קילוואט על אתר סמוך מנקה יחד עם סוללה 2MWh.ההגדרה ההיברידית סילקה את הצורך גנרטור ייעודי עבור כוח, חיסכון 80,000 ליטר דיזל לחודש.

אתגרים ומגבלות

למרות ההבטחה שלהם, השקיות קידוח היברידיות עדיין אינן פתרון Plug-and-play עבור כל תרחיש.האתגרים הבאים יש לטפל באימוץ נרחב.

השקעות הון ראשוניות

החלת הקפדה קיימת עם אחסון סוללות, לוחות סולאריים ו- EMS יכול לעלות בין 2 מיליון דולר ל- 8 מיליון דולר, בהתאם להיקף.NewBuild היברידיs פקודה פרמיה של 10-20% על פני אלה קונבנציונליים.עבור קבלנים קטנים יותר של קידוח עם שולי דק, עלות זו היא מחסום משמעותי, גם אם תקופות תשלום הן 3-5 שנים.

מורכבות טכנולוגית ואימון צוות

מערכות היברידיות דורשות תוכנה מתוחכמת בקרה וטכנאים מיומנים כדי לשמור על כך שצוותים השקיה רבים רגילים גנרטורים דיזל פשוט ועלולים להיות לא מוכרים עם פרוטוקולים לניהול סוללות, בעיות מנעול, או אבחון EMS. על מפעילי צריך להשקיע באימון ואולי לשכור מומחים, הוספת עלויות התפעול.

משקל ומרחב

סוללות כבדות.A 1 MWh Lithium-ion לארוז סוללה שוקל בערך 8-10 טון, ומערך סולארי דורש סיפון משמעותי או שטח קרקע צמוד. על שטח קרקע נייד, מגבלות משקל על תחבורה משאית ומרחב על רצפת השקייה הם מגבילים גורמים. Offshore rigs אפילו משקל והגבלות טביעת רגל קפדניות יותר.

תלות במזג אוויר ומיקום

פלטי השמש והרוח הם משתנים. באזורים מעוננים או בקווי הרוח הגבוהים, התרומה של מתחדשים עשויה להיות קטנה.אחסון בסוללות יכול לפצות על תנודות לטווח קצר, אבל תקופות ארוכות של דור מתחדשים נמוך עדיין דורשות מנוע דיזל לרוץ.הערך הכלכלי של המערכת ההיברידית תלוי מאוד על אי-תזונה סולארית מקומית, דפוסים רוח, ומחירי דיזל קפדניים נדרש עבור כל אתר.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

במדינות מסוימות אין תקנות ברורות עבור מערכות היברידיות המחוברות לרשת במבצעי קידוח.הההת תהליכים עבור מערך סולארי באתר או מתקני סוללות יכול להיות איטי יותר, זיכויים פחמן או תמריצים מס להפחתת פליטה עדיין לא סטנדרטיים באזורים רבים המייצרים נפט. - תיקון של מדיניות עושה את זה קשה עבור קבלנים בינלאומיים לאמץ גישה היברידית אחת על פני צי שלהם.

תחזית: סקרלינג מעלה ונהגת עלות

המסלול של השקיה של קידוח היברידית מעודד.כמה מגמות יזרזו אימוץ בשנים הקרובות.

עלויות סוללה ושמש

בלומברג (ראה:0)Bloomberg New Energy FinancecioFLT 1) פרויקטים כי מחירי סוללות ליתיום-יון ירדו מתחת 100 /kWh עד 2024 - ירידה של 80% מרמות 2010.כפי שעולה סוללות ירידה, תקופת ההחזרה עבור רטרוfits היברידית מתכווץ באופן דומה, מחירי מודול סולארי ממשיכים לרדת, מה שהופך אפילו קטן יותר בקנה מידה כלכלי קיימא.

אפשרויות ל-Double-Fuel and Hydrogen Alternatives

הרבה השקיות היברידיות עתידיות יחליפו דיזל טהור עם מנועי דלק כפול שיכולים לשרוף גז טבעי עם טייס דיזל קטן, להשיג פליטות של אפס SOx נמוך CO2. מעבר לכך, תאי דלק מימן מתעוררים כאפשרות אפס פליטה עבור כוח עזר.פרויקטים טייס באמצעות דלק מחוספס מימן או גנרטורים מימן ייעודיים נמצאים בים הצפוניים, בעוד מימן הוא עדיין יקר, אפור וכחול מסלולים (Shoped) עם מעבר לדלק מימן יכול לספק מעבר לגז טבעי (S) עם צינורות אוויריים).

אלקטרוניקה של ציוד קידוח

יצרנים מפתחים מנועים חשמליים מלאים, משאבות בוץ, ויצירות ממושכות שפועלות על DC בינוני-וולטר בשילוב עם בנקים גדולים של סוללות וגנרטור טבעי יחיד-מזוזה כגיבוי, מערכות אלה יכולות לחסל מספר מנועי דיזל, עוד יותר להפחית את פליטות ומורכבות.השק החשמלי הראשון צפוי במזרח התיכון עד 2026.

תאומים דיגיטליים ואופטימיזציה

מודלים מתקדמים של תאומים יכולים לדמות את כל מערכת הכוח הקפדה תחת תרחישים שונים של קידוח, המאפשר למהנדסים לייעל סוללות sizing, גנרטור משלוח ואינטגרציה מתחדשת לפני הבנייה. סטרימינג נתונים בזמן אמת ו- AI מבוסס ענן יהיה תמיד לחדד את EMS, פוטנציאל להשיג 40% מטרות הפחתה בדלק.בעלי ריג'ר יוכלו למדוד את הביצועים ההיברידיים שלהם נגד הממוצעים ולקבל המלצות לחיסכון נוסף.

המנדטים והלחצים ESG

חברות הנפט והגז הגדולות מציבות מטרות אפס הנקיות לפעילותן עד 2030 עד שנת50. כדי לעמוד ביעדים האלה, הן חייבות לפסול את ציי הקידוח שלהן.דיווחי IEA מצביעים על כך שתעשיית הנפט והגז תצטרך לקצץ את פליטות התפעוליות שלה ב-50% עד 2030 כדי להתאים להסכם פריז, קבלנים היברידיים מציעים אחת הדרכים המהירות והיעילות ביותר להשגת הפחתה לטווח הקרוב, במיוחד כאשר הם משולבים עם יכולות מסחרריות שונות.

מסקנה

השקיות קידוחיות המשלבות דיזל קונבנציונלי או כוח גז טבעי עם מתחדשים וסוללת אחסון מייצגים צעד פרגמטי ורב עוצמה לקראת עתיד של פליטה נמוכה יותר עבור תעשיית הנפט והגז.הם מספקים הטבות מיידיות: עלויות דלק נמוכות, תחזוקה מופחתת, אמינות כוח משופרת, וטביעה קטנה יותר סביבתית. בעוד עלויות למעלה, מורכבות טכנית, ותלויות ספציפיות לאתר נשארות חסמי, הירידה המהירה בסוללה ועלויות סולריות, עם לחץ סולאריות, וצמיחה, ומאמץ רחב יותר, לחץ סביבתי.

בעשור הבא, השקיות ההיברידיות יהיו ככל הנראה תקן עבור מבנים חדשים ו רטרופורפיטות גדולות, במיוחד באזורים עם משאבים מתחדשים חזקים או כללי פליטה מחמירים.הטכנולוגיה אינה תרופת פלאאצה - בסופו של דבר סלקציה מלאה עם רשתות מתחדשות או מימן עשויים להדביק אותו - אבל בעתיד המיידי, שילוב של דלק מאובנים מוכח וטכנולוגיות מתחדשות מציע את המסלול הריאליסטי ביותר לדהמת פעילות תוך שמירה על האנרגיה המודרנית.