ייצור אנרגיה Offshore עובר טרנספורמציה עמוקה.כפי שביקוש לאנרגיה גלובלית ממשיך לעלות ותשתיות מבוססות קרקע עומדות בפני מגבלות גוברות - החל מתיחות להתנגדות סביבתית - התעשייה פונה לים לפתרונות חדשניים.בין ההתפתחויות המבטיחות ביותר הוא תחנת הכוח הגז הטבעי הצף: מתקן מבוסס-עצמי, מודולרי שיכול להיות מוצב ישירות בים, מעוגן לקרקעית הים, מחובר לבדיקות אוויריות על החוף או לצוללות טבעיות, באמצעות תחנות-ידיות מוגבלות, עם תחנות כוח-ידי מים, ומגבלות טבעיות, עם תחנות כוח-ידיות, עם תחנות-ידי ייצור עצמאיות, ותחנות כוח-אוויריות מוגבלות, ותחנות כוח-ידי מערכת-ידי מערכת-ידי מערכת-אוויר, אשר יכולות הפעלה מוגבלות, אשר יכולות של תחנות-אוויר, אשר יכולות להיות משולבות, עם מנוע חיצוניות, עם מנועים, וסחרות, עם מנועים, וסחרות-אוויריות, עם תחנות כוח-אוויריות, אשר יכולות של תחנות-אוויריות מתוחכמות-אוויריות, עם תחנות כוח-אוויריות מתוחכמות-אוויריות, עם תחנות כוח-אוויריות מתוחכמות-אוויריות מתוחכמות-אוויריות, אשר יכולות של תחנות כוח-אוויריות מתוחכמות-אוויריות מתוחכמות-אוויריות, אשר

מה הם צמחי גז טבעי?

תחנת כוח גז צף היא למעשה תחנת כוח ניידת המוצבת על פלטפורמה צף - באופן פרדוקסלי a barge, בצורת ספינה, או מבנה למחצה-חומרי-בסיסי - בתים טורבינות גז או יחידות מחזור משולבות כדי לייצר חשמל.צמחים אלה מקבלים גז טבעי נוזלי ליקפי (LNG) או דחוס גז טבעי (CNG) כדלק, אשר מאוחסנים על הסיפון תוכנן במיוחד בטנקים מתוחכמים ומוכרים לכדי להפיץ חשמל קומפקטי או צוללת דינמית.

פלטפורמות

  • (FLT:0) צמחים בעלי חשיבות עליונה:FLT:1 , רקטנגאטרית, רדודה-דרפט הם התצורה הנפוצה ביותר.הם מציעים עלות נמוכה, קלות בנייה במספנות, ופריסת טוו-ל-אתר פשוטה עבור מים נינוחים כגון מפרץ מוגן או נהרות.
  • (FLT:0 Ship בצורת (floaters): OVAFLT:1 מבוסס על מניקה מומרת או מובנת תכלית, אלה מספקים ים טוב יותר בתנאי האוקיינוס הפתוח.הם יכולים לשמש עבור יכולות כוח גדולות יותר (300 MW+) ויכולים להשתלב באחסון LNG.
  • (FLT:0) פלטפורמות בעלות ערך: IRLT:1 משמש לסביבות קשות (למשל, ים הצפוני, מים עמוקים), אלה יציבים יותר אך גם יקרים יותר.

Power Generation Cycles

צמחי גז טבעיים בדרך כלל מעסיקים טורבינות גז פשוטה (אירו-derivative או תעשייתי) עבור שיא ומשימות תגובה מהירה, או תצורה של מחזור משולב עבור פעילות עומס בסיס יעילות גבוהה יותר.צמחים מחזור משולבים ללכוד חום ממצה כדי להניע טורבינות אדים, להגביר את היעילות הכוללת מעל 55% (LV) ולהפחית צריכת דלק ופליטות עבור מוואטה.

דלק יד ואחסון

LNG מאוחסנים בטנקים בכוצניים ב-162 מעלות צלזיוס.הצמח כולל יחידת איחוד שחוסמת את LNG לפני שליחתו לטורבינה גז.עבור CNG, כלי אחסון בלחץ גבוה משמשים, אבל CNG יש צפיפות אנרגיה נמוכה יותר והוא בדרך כלל רק בר קיימא עבור מרחקים קצרים. לחלופין, כמה צמחים צפים ניתן לספק באמצעות מיכל ייעודי או צינורות משדה offshore, שילוב ייצור.

יתרונות מרכזיים של צמחי גז טבעי

צמחי כוח מתעתקים מציעים מערך ייחודי של הטבות אשר מטפלות באתגרים הדוחקים ביותר בפיתוח תשתיות אנרגיה.

סודיות מהירה ו Scalability

מכיוון שהצמח בנוי בחצר אוניות בתנאים מבוקרים, המתקן באתר מוגבל לחיבור משוריל וכבל - באופן דרמטי להפחית את קווי הזמן של הפרויקט.בעוד שצמח גז מבוסס קרקע יכול לקחת שלוש עד חמש שנים כדי לאפשר ולבנות, צמח צף יכול להיות מבצעי בתוך 18-24 חודשים ממועדי הסדר נוספים ניתן להוסיף לקיבולת, מה שהופך אותו אידיאלי לביקוש לא ברור.

ניידות וגמישות

צמחים משוטים יכולים להיות מועברים למיקום חדש אם הביקוש לאנרגיה משתנה או אם האתר המקורי הופך לא כלכלי או פוליטי לא יציב.ניידות זו היא בעלת ערך לתמיכה בצרכים של כוח זמני (למשל, במהלך ההתאוששות שלאחר-דיסקסטר, בנייה של מתקנים תעשייתיים גדולים) או לאחר פעילויות חקירה בחו"ל.חלק מפעילי החכירה צפים למדינות מרובות במהלך חייהם.

דרישות תשתית לחוף

החלת צמחי גז טבעיים מבטלים את הצורך ברכישת קרקעות, הכנת אתרים, וניתן היתר נרחב למתקנים על החוף.הם גם נמנעים ממחיר בניית צינורות גז ארוכים מהחוף, אשר יכול להיות מחסום מרכזי עבור מדינות מתפתחות. במקום זאת, LNG ניתן להעביר על ידי סירה ישירות למפעל הצף, מפשט את שרשרת האספקה של דלק.

יתרונות סביבתיים ובטיחות

צמחי גז צפים מודרניים מצוידים במערכות בקרת פליטות מתקדמות (דארי דל-נוקס כוויות, צמצום קטליטי סלקטיבית) ויכולים להשיג רמות נמוכות מאוד של NOx ו- CO. כי הם ממוקמים בחו"ל, רעש ואפקטים חזותיים הם מינימליים במקרה של דליפת גז, פיזור על מים מפחית סיכון הפיצוץ בהשוואה למתקנים מבוססי קרקע.

שילוב עם חידושים

צמחי גז זורמים יכולים לשמש כגיבוי גמיש של מקורות מתחדשים משתנים כמו רוח offshore השמש צף. על ידי התרומם במהירות כאשר הרוח מת למטה, הם מאפשרים חדירה גבוהה יותר של מתחדשים תוך שמירה על יציבות רשת.מערכות היברידיות המשלבות תחנת גז טבעי צף עם אחסון סוללות מתחדשים כבר נחקר.

אתגרים טכניים ופתרונות הנדסה

למרות ההבטחה שלהם, צמחי כוח גז טבעיים צפים עומדים בפני מכשולים טכניים משמעותיים.אם להתאים טכנולוגיית טורבינות גז מבוססת קרקע לסביבה ימית נעה, קורוזית דורש הנדסה חזקה.

תנועה ויציבות

תנועות מושרה גלים -heave, המגרש, רול - יכול להשפיע על היערכות גז טורבינות, נושא ביצועים, איכות גז דלק. Solutions כוללים מערכות מכוונן, ייצוב פעיל (gyroscopic או בלאסטינג), ושימוש טורבינות גז מותאמת ימי שנועד לסבול תנועות זוויתיות עד כמה מעלות.

קורוזיה ודה-הדרגות חומריות

אוויר מלח-לדן גורם קורוזיה מואצת של להבים טורבינות, מחליפי חום ורכיבים חשמליים. ציפויים מתקדמים (למשל, פלטינה-אלמאמין, מחסומים תרמיים), ⁇ מיוחדים (פלדה ללא פגע, Inconel), ומערכות סינון אוויר עם אבק וסירה מלח הם מרווחי תחזוקה חיוניים יותר מאשר על צמחים.

בטיחות וניהול גז

גז טבעי הוא דליף ויכול ליצור תערובת נפץ עם אוויר.צמחים פלוגות חייב לכלול זיהוי גז, מערכות דיכוי אש (מים לא נכון, כימי יבש), ומערכות מפוצץ כדי למנוע גז בבטחה במקרי חירום.לNG מוסיף סיכונים Cryogenic (כוויות קרות, שלב מהיר) סטנדרטים בינלאומיים כגון קוד בטיחות הבינלאומי של IMO עבור ספינות באמצעות גזים או אחרים של פחמן-פלאש (IG) תקנות קורס ABS, V).

לוגיסטיקה ותחזוקה

אספקת דלק דורשת לוח זמנים אמין ל-LNG או CNG, אשר ניתן לשבש על ידי מזג אוויר.תחזוקה חייבת להתבצע באתר או על רציף יבש, המוביל זמן קצר יותר לעומת צמחי קרקע שבו טכנאים יכולים לגשת בקלות. חלק מפעילי להשתמש במודל "swap-out" שבו צמח צף מוחלף מוחלף על ידי יחידה חדשה בעוד המקור עובר על פני השטח.

השוואה עם אפשרויות אנרגיה אחרות מחוץ לחוף

צמחי גז טבעיים מתחרים עם טכנולוגיות אחרות של הדור offshore, כולל רוח, שמש, גל, טורבינות גז תת ים.

Offshore Wind

בחוות רוח Offshore הם כעת עלות תחרותית באזורים רבים, עם עלות מפלס של אנרגיה (LCOE) נופל מתחת 50 /MWh. עם זאת, רוח היא לסירוגין ודורש סוללות גדולות או שידור כדי לאזן. צמחי גז מלוטש לספק כוח משלוח יכול להיות ממוקם ליד מרכזי עומס ללא תת-קרקעי.

סול השמש

מערכות פוטו-וולטאיות סולריות (PV) זולות אך גם לסירוגין, עם גורמי קיבולת נמוכה יותר מאשר צמחי גז.הם דורשים אזורי משטח מים גדולים ולא יכולים להתאים את התפוקה 24/7 של טורבינת גז.שילוב של גז צפה וצוף עם אחסון סוללות יכול לספק עומס בסיס פחמן נמוך.

גז ים Turbines

טורבינות גז צוללות (למשל, מ-Aker Solutions או OneSubsea) ממוקמות על קרקעית הים ויכולות לפעול בלחץ גבוה לכונן ישיר של דחיסים.הם מבטלים את הצורך בפלטפורמה של צד העליון, אך כרוכים בהעברת כוח תת-ימי מורכבת.עבור ייצור חשמל טהור לרשת, צמחים צפים הם פשוטים יותר ומוכחים יותר.

הובלת צמחים גרעיניים

שטף גרעיני (למשל, אקדמייק לומונוסוב של רוסיה) מציע בסיס ללא פחמן, אך אינו עומד בפני מכשולים רגולטוריים מחמירים, עלויות הון גבוהות והתנגדות ציבורית.

מחקרים ופעולות

כמה צמחי כוח גז טבעיים צפים נמצאים בפעולה או בבנייה ברחבי העולם.הדוגמאות הבאות ממחישות את הגמישות שלהם.

צי הכוח של טורקיה

טורקיה השתמשה במספר רב של תחנות כוח גז מובנות כדי לענות על הביקוש לפסגות ושפל רשת בשנת 2017, ה- 0KarpowershipFLT:1 צי (חברה טורקית) פרסמו כמה 200 צמחים צפים מהחוף של איזמיר, מתן תגובה מהירה לגירעון קיבולת.FLT:2WäsideäilävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävalävaläLT3 היה מפתח טכנולוגיה זו טכנולוגיה של צמחים אלה יכול להיות ספקית על ידי כוחות כדי להפעיל על צמחים אחרים.

פרויקט פיונירינג באינדונזיה

בשנת 2019, אינדונזיה הזמינה 120 מגה-וואט תחנת כוח גז צף לספק חשמל לאי לומבוק, אזור עם אדמה מוגבלת וביקוש תיירותי גבוה.הצמח, שנבנה על ידי FLT:0Mitsubishi Heavy IndustriesFLT:1, משתמש בתצורה של מחזור משולב והוא מוטבע במפרץ מוגן.

ברזיל Offshore Gas-to-Power

פטרוברות פועלות כחלק מאסטרטגיה של גז מברזל גז offshore. באגן סנטוס, גז טבעי מבארות תת-ימי מעובד ונשרף במפעל טורבינות גז צף (על FPSO שונה) כדי לספק כוח לפלטפורמות offshore, עם עודף מייצא באמצעות כבל תת-ים ליבשת.זה נמנע מבנייה יקר.

פרויקטים עתידיים באפריקה ובמזרח התיכון

כמה מדינות אפריקאיות עם רשתות קטנות (למשל, גאנה, מוסמביק) מעריכים פרויקטים צפים LNG-to-power כדי לקפוץ-startחשמל.המזרח התיכון חוקר גם צמחים צפים להתחדשות מים ים - תוך שימוש בחום פסולת כדי לייצר מים טריים.

שיקולים סביבתיים ושיקום

בעוד גז טבעי נקי יותר מפחם, הוא עדיין פולט CO2 וקריטריוניםמזהמים. צמחי פלורינג חייבים לעמוד בתקנות גלובליות ומקומיות.

אישורים

טורבינות גז מודרניות להשיג פליטות CO2 סביב 400-500 ק"ג /MWh (מחזור משולב), בערך מחצית של צמח פחם. פליטות NOx נשלטות מתחת 25 pm באמצעות כוויות דלות-NOx יבשות. הפחתה קטליטית יכולה לחתוך NOx נוסף אבל דורש אחסון אמוניה.

זיהום אוויר

פעולות יכולות לייצר מים זורמים, מים נשפים, פסולת מוצקה.הארגון הימי הבינלאומי (IMO) מסדיר את השחרור תחת MARPOL נספח I, IV, ו- V. Floating צמחים חייב לכלול מערכות טיפול עבור מים שמנים ושפכים. החלפת מים באלסטר חייב לעקוב אחר אמנת ניהול המים פולשנית כדי למנוע העברה של מינים.

רעש וחיי ימיים

רעש תת-ימי מפוביינות גז ומערכות מחוסנים יכול להפריע ליונקים ימיים. Mitigation כולל שרידים אקוסטיים, בידוד רטט ופעילויות בנייה תזמון במהלך עונות נמוכות של השפעה סביבתית (EIAs) הם חובה ברוב תחומי השיפוט.

המונחים:

תחנות כוח מתועדות בדרך כלל כספינות או מתקנים בחו"ל, נופלות תחת סמכות השיפוט של מדינות הדגל ומדינות החוף. תקנות מפתח כוללות את ה-FLT:0IMO IGF CodeFLT:1 עבור ספינות דלק גז, תקנות נפט וגז לאומי, ורשויות נמל מקומיים וחשמל.

עתיד האנרגיה Offshore: גז עם חידושים

לטווח ארוך, צמחי כוח גז טבעיים צפים אינם צפויים לעמוד לבד.במקום, הם כנראה יהיו חלק ממערכות היברידיות המשלבות דור גז, אחסון סוללות, מקורות מתחדשים כגון רוח צף ושמש.תצורה כזו יכולה לספק כוח ללא פחמן לתקופות מורחבות, עם יחידת הגז רק פועל כאשר מתחדשים אינם מספיקים.חלקים מציעים אפילו להשתמש בצמח הצף לייצר מימן ירוק באמצעות אלקטרוליזה, באמצעות גז לגיבוי מימן ודלק נקי לדלק נקי.

גבול נוסף הוא לכידת פחמן, ניצול ואחסון (CCUS) המציין תחנת גז צף עם יחידות לכידת מבוססות amine ומחסני CO2 בתצורות תת-ימיות יכול להפוך אותו ליד אפס-המשימה.

כלחץ כדי להדהיר את העלייה, התפקיד של גז טבעי עשוי להשתנות מעומס לדלק מעבר ושמורת גמישה. צמחי פלורינג מציעים את היכולת לרדת או להתכווץ כמו מתחדשים להיות דומיננטי, הימנעות נכסים סטרואנטים.

מסקנה

צמחי כוח גז טבעיים מייצגים פתרון מאוד מותאם, במהירות פריסה עבור ייצור אנרגיה offshore. הם להתגבר על המגבלות של תשתיות מבוסס קרקע, לספק כוח מוצק לתמוך אינטגרציה מתחדשת, ויכול להיות פרוס במגוון רחב הגדרות גיאוגרפיות ורגולציה. בעוד אתגרים נשארים - סובלנות, קורוזיה, בטיחות, פליטות - התקדמות מעוררת השראה להמשיך לטפל בהם. [+] כאשר מתחדשים ובסופו של דבר, גז יכול לשמש ככוח גלובלי כדי להגן על ידי כוח אמיתי, כמו גם על מערכות אנרגיה גלובלית, כמו גם על פני כדור הארץ, כמו גם כן, כמו גם כוח חיים, כמו גם כוח חיים, כמו גם כוח חיים, כמו גם כן, כמו גם כוח חיים גלובליים, כמו גם כוח שמירה על מנת להגן על פני כדור הארץ, כמו גם על מנת להגן על איכות הסביבה, כמו גם על ידי כוח, כמו גם על איכות הסביבה, כמו גם על איכות הסביבה, כמו גם כן, כמו גם על ידי כוח המשיכה לטפל בהם.