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Aug 07, 2023

Förderung der Öl- und Gasförderung durch die Energiewende: eine Vier

Die Energiewende kann für Öl- und Gasproduzenten eine Quelle der Angst sein, aber

T Die Energiewende kann für Öl- und Gasproduzenten ein Grund zur Sorge sein, aber sie muss kein Grund zur Sorge sein – zumindest nicht in jedem Kontext. In der Tat, wenn es darum geht, Öl- und Gasförderanlagen mit Strom zu versorgen, die typischerweise auf die Dieselstromerzeugung angewiesen sind; Die durch den Übergang vorangetriebenen Entwicklungen können sich positiv auf die Bilanz auswirken.

Darüber hinaus können diese Vorteile durch zusätzliche Investitionen erreicht werden und erfordern nicht unbedingt erhebliche Kapitalinvestitionen. Dies kann dazu beitragen, die Belastung für das Temperament der Stakeholder und die Opex- und Capex-Budgets gleichermaßen zu verringern.

Unser vierstufiger Ansatz zur Dekarbonisierung der Öl- und Gasproduktion reicht von der Effizienzmaximierung über die Umstellung auf Gas bis hin zur Einführung erneuerbarer Energien.

Der Prozess beginnt mit kleinen, aber feinen Änderungen in der Stromerzeugungsanlage eines Herstellers. Tatsächlich ist es nicht einmal notwendig, vom Diesel umzusteigen, um große Fortschritte zu erzielen. Innerhalb dieses Schritts gibt es drei nicht exklusive Möglichkeiten, die Effizienz zu verbessern, Emissionen zu reduzieren und gleichzeitig Geld zu sparen.

Das erste ist „Rightsizing“. In vielen Szenarien der Kohlenwasserstoffproduktion werden Generatoren absichtlich überdimensioniert, um sicherzustellen, dass sie Motorstarts und Hochlastperioden bewältigen können. Das Ergebnis ist, dass sie häufig mit einer Auslastung von weniger als 30 % laufen – eine teure und ineffiziente Möglichkeit, die Betriebszeit zu gewährleisten. Moderne Lösungen können diesen Wert jedoch auf bis zu 80 % steigern, ohne die Zuverlässigkeit oder Betriebszeit zu beeinträchtigen und so Kraftstoff und Emissionen zu sparen.

Eine Technik ist das „mechanische Rightsizing“, bei dem ein kleinerer Generator mit der Schwungradtechnologie gekoppelt wird. Das Schwungradsystem liefert bei steigenden Laststufen Hochleistungsenergie, indem es überschüssige Energie nutzt, die bei abnehmenden Laststufen aufgefangen wird. In ähnlicher Weise erreicht die Energiespeichertechnologie mit einer intelligenten Batterie-Hybridlösung ein ähnliches Ziel: Bei sehr geringer Last kann die Batterie sogar die gesamte Leistungsabgabe übernehmen, sodass Generatoren für einen bestimmten Zeitraum vollständig abgeschaltet werden können, was die Effizienz erhöht.

Neben der Größenanpassung können „Load-on-Demand“-Lösungen die Effizienz äußerst effektiv steigern. Hierbei handelt es sich um einen modularen Ansatz, bei dem ein großer Generator durch eine Gruppe kleinerer Generatoren ersetzt wird, die je nach Lastanforderungen automatisch hoch- oder heruntergefahren werden können. In einem Szenario, in dem beispielsweise eine Spitzenleistung von 1.500 kVA benötigt wird, können drei 500-kVA-Generatoren einen einzelnen 1.500-kVA-Generator ersetzen. Wenn volle Kapazität erforderlich ist, können alle drei mit voller Leistung laufen, zu anderen Zeiten können jedoch ein oder zwei der Generatoren abgeschaltet werden, was Kraftstoff, Emissionen und Lärmbelästigung spart.

Schließlich kann an Generatoren ergänzende Technologie installiert werden, um die Emissionen direkt zu reduzieren. Durch die Anbringung eines selektiven katalytischen Reduktionsmittels und eines Oxidationskatalysators an Generatoren können bis zu 99 % der kontrollierten Emissionen gereinigt werden, was dazu beiträgt, den CO2-Fußabdruck noch weiter zu reduzieren.

Durch den Einsatz eines, zweier oder aller drei dieser Ansätze können Emissionen und Kraftstoffkosten im Vergleich zu „Business-as-usual“-Ansätzen gesenkt werden, ohne dass auch nur über einen Kraftstoffwechsel nachgedacht werden muss.

Natürlich ist der Kraftstoffwechsel eine wirkungsvolle Möglichkeit, Emissionen zu reduzieren. Erdgas emittiert bis zu 40 % weniger CO2, 80 % weniger NOx und 99 % weniger SO2 als Diesel, was zu einem geringeren CO2-Fußabdruck und einer geringeren Luftverschmutzung vor Ort führt. Sobald ein Hersteller die Emissionen der bestehenden Infrastruktur so weit wie möglich reduziert hat, besteht der logische nächste Schritt darin, sich mit Gas zu befassen.

Früher war das eine ziemlich entmutigende Aufgabe – eher ein Sprung als ein Schritt. Die Umstellung auf Gas hätte möglicherweise den Anschluss oder den Bau einer neuen Gasinfrastruktur sowie die Modernisierung von Stromaggregaten erfordert. Durch die Unterteilung des Übergangs in kleinere Schritte kann dieser Prozess jedoch schrittweiser und beherrschbarer werden.

Erdölbegleitgase sind in dieser Hinsicht eine goldene Chance. Traditionell werden diese entlüftet oder abgefackelt – es wird als zu komplex und teuer angesehen, diese Ressource für den Betrieb zu nutzen. Den Ausschlag für die Wirtschaft geben jedoch steigende Dieselpreise, strengere Abfackel-, Entlüftungs- und Emissionsvorschriften sowie sinkende Kosten für die damit verbundene Technologie.

Jetzt können erfahrene Ingenieure den Standort eines Produzenten untersuchen, um herauszufinden, wo Gas am besten und einfachsten aufgefangen werden kann. Anschließend kann das Gas entweder mit einer kleinen Gasverteilungsinfrastruktur rund um den Standort geleitet oder in Strom umgewandelt und in das Mikronetz des Standorts eingespeist werden.

Entscheidend ist, dass dieser Ansatz nicht den umfassenden Austausch von Dieselgeneratoren erfordert, um zu funktionieren. Begrenzte Gasmengen können mit Diesel gemischt werden, um die Kraftstoffkosten und Emissionen entsprechend den spezifischen wirtschaftlichen Anforderungen des Herstellers schrittweise zu senken.

Sobald ein Hersteller mit einem gemischten Gas-Diesel-Ansatz zufrieden ist, kann er zu einem Zeitpunkt seiner Wahl über die vollständige Umstellung auf Gas nachdenken. Beispielsweise stellen Produzenten häufig fest, dass einige ihrer Standorte nicht genug Gas für eine vollständige Umstellung produzieren, während andere einen Überschuss produzieren. Eine einfache und wirtschaftlich sinnvolle Lösung besteht darin, die Standorte mit der Gasverteilungsinfrastruktur zu verbinden.

Das ist jedoch nicht die einzige Lösung. Virtuelle Pipelines könnten sich durchaus als Schlüsselfaktor für die Energiewende erweisen und den einfachen und kostengünstigen Transport von Gas auf Straße und Schiene auf die gleiche Weise wie Diesel ermöglichen, sodass die Produzenten ihr eigenes Gas zwischen Standorten transportieren oder es einfach kaufen können es auf genau die gleiche Weise wie beim Diesel. Der Durchbruch in diesem Prozess waren kostengünstige Geräte zum Auffangen und Umwandeln von Gas in LNG an der Quelle für den Transport sowie Wiedervergasungsgeräte am anderen Ende.

Natürlich liegt in dem glücklichen Szenario, dass der Erzeuger nach der vollständigen Umstellung seines eigenen Strombedarfs immer noch über einen Gasüberschuss verfügt, in diesem Überschuss eine wirtschaftliche Chance. Das Gas kann über eine virtuelle Pipeline an stromhungrige Betriebe wie Minen, Rechenzentren und sogar Kryptowährungs-Mining-Unternehmen verkauft werden. Alternativ kann es in Strom umgewandelt und bei Bedarf direkt in lokale Netze eingespeist werden.

Bei jedem Gespräch über die Energiewende müssen erneuerbare Energien irgendwo eine Rolle spielen, und die Öl- und Gasförderung bildet da keine Ausnahme. Dies ist der letzte Schritt, obwohl er eigentlich jederzeit durchgeführt werden kann, da er die anderen ergänzt.

Durch die Hybridisierung von Erzeugungssystemen unter Einbeziehung traditioneller und erneuerbarer Energiequellen (plus Batterien) kann der Übergang schrittweise erfolgen. Batterie- und Energiespeichersysteme sorgen für eine höhere Stromqualität und Ausfallsicherheit, verbessern gleichzeitig die Effizienz und senken den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen.

Typischerweise beinhaltet dieser Aufbau die Hinzufügung von Solarenergie (obwohl für einige auch Wind möglich ist) und Batterien zu einem herkömmlichen Gas- oder Dieselgenerator. Solarenergie kann den Betrieb in hellen Perioden mit Strom versorgen und überschüssige Energie in der Batterie speichern, um sie in dunkleren Perioden zu nutzen. Der Generator dient dazu, eventuelle Schwachstellen auszugleichen oder Spitzenlasten zu bewältigen. Maximale Kraftstoff- und Emissionseinsparungen werden jedoch durch die Nutzung von Solarenergie und Batterien erzielt, wann immer dies möglich ist.

Ein guter Zeitpunkt, über Investitionen in erneuerbare Energien und Speicher nachzudenken, ist dann, wenn vorhandene Anlagen ersetzt werden müssen, anstatt gleichwertige Anlagen zu ersetzen. Dadurch können Sie mit der Nutzung erneuerbarer Energien beginnen, ohne Ihren Betrieb zu beeinträchtigen – und überschüssiges Gas, das durch die erneuerbaren Energien ersetzt wird, kann in Strom umgewandelt und für zusätzliche Einnahmen an das Netz verkauft werden.

Von Craig Baker, Vertriebsleiter für Energieprojekte, Asien und Naher Osten, Aggreko.

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