Sokkelens svar på miljøbiler

h

Gjenvinning av energi fra kraftproduksjon på oljeplattformer har til nå krevd utstyr som er for tungt til å vinne bredt innpass offshore. Artikkelforfatterne forteller om en fersk "slankekur" som har fjernet dette hinderet.


Foto:
Nå er de på tegnebrettet, lette anlegg for energigjenvinning som fjerner en sjettedel av CO2-utslippet fra kraftverk på oljeplattformer.

Olje- og gassnæringen i Norge følger i bilindustriens spor. På bilfabrikkenes samlebånd er tunge biler med mye stål blitt erstattet av lette biler i aluminium og plast.

Samtidig er motorene blitt mer effektive.

På liknende vis har vi i forskningssektoren og materialindustrien nå videreutviklet teknologi for kraftproduksjon offshore, på oppdrag for norsk oljeindustri.

Nyttig varme tilgjengelig

Åtte av ti kilo COfra norsk sokkel, stammer fra gassfyrt kraftproduksjon på plattformene. Nærmere bestemt fra forbrenning av naturgass i gassturbiner.

Den produserte kraften går til energikrevende prosesser, som å komprimere gass før eksport og behandle olje.

Noe av restvarmen fra forbrenningen brukes til å behandle olje og gass. I de fleste tilfeller er det nyttig varme igjen etterpå, med høy nok temperatur til at også den kan brukes til å produsere kraft.

Eksosvarme til koking

Utnyttes denne muligheten til å få enda mer kraft ut av gassen, vil hver kilowattime bli produsert med lavere gassforbruk enn før, og derfor også med lavere CO2 utslipp.

På land gjøres dette i alle moderne gasskraftverk: Varme fra turbineksosen gjenvinnes og brukes til å koke vann. Vanndampen driver i sin tur en dampturbin, som gir en høy dose ekstra kraft.

Men gjenvinningen av varme har til nå krevd utstyr som er for tungt til å vinne bredt innpass offshore. I prosjektet Compacts, som Forskningsrådet støtter, har vi derfor utviklet nytt utstyr som er lite og lett nok til å passe inn på mange eksisterende plafformer.

Halvert vekt

Det nye gjenvinningsutstyret er snart klart for produksjon, veier bare det halve av sine forgjengere – og vil krympe CO2-utslippet fra turbiner med nær en sjettedel (17 prosent).

Utslippet av klimagasser i EU skal ned med 40 prosent innen 2030. Det er ikke lenge til.

Innenfor en så kort tidshorisont forventer det internasjonale energibyrået (IEA) at omlag halvparten av kuttene tas nettopp gjennom energiøkonomisering.

Utslippskutt som monner

Mer effektiv energibruk er blant de klimatiltakene som har stor effekt per investerte krone.

På sokkelen kan slike tiltak gi utslippsreduksjoner som monner i Norges klimaregnskap, da petroleumssektoren står for 25 prosent av de norske, menneskeskapte klimagassutslippene.

Kombinerte gassturbin- og dampturbinanlegg brukes på tre av oljefeltene på norsk sokkel; Oseberg, Snorre og Eldfisk.

På de andre feltene – som til sammen har rundt 180 gassturbiner – har slike anlegg vært vurdert som uaktuelle, ofte både av vekt- og plasshensyn. Dette fordi plattformer på oljefelt fra før har store og tunge prosessanlegg.

Slankekur på to fronter

Derfor har nettopp vektbesparende løsninger for energigjenvinning vært hovedmålet for arbeidet i Compacts-prosjektet. Slankekuren har vi satt inn på to fronter:

  • Utstyr for varmegjenvinning. Del en av slankekuren gikk ut på å komprimere varmevekslerne – komponentene som tar opp eksosvarmen og gir den videre til vannet i dampturbinens kjel. Den største delen av vektgevinsten er høstet på denne måten.
  • Bærende konstruksjoner. Del to av slankekuren har handlet om materialvalg for rammeverket som bærer dampturbinene og varmevekslerne. I klartekst et skifte fra stål, som er brukt tidligere, til aluminium i vår løsning.

Trolig enda mer å hente

Opprinnelig håpet vi å få til gjenvinningsanlegg med en yteevne som ville gi dampturbinen en kapasitet på 16 MW – det vil si hele 50 prosent av det gassturbiner har offshore. Underveis så vi imidlertid at utstyr med en slik yteevne, ikke ville bli lett nok for plattformdekkene.

I prosjektet endte vi derfor med et noe mindre gjenvinningsanlegg (12 MW). Men dette er trolig ikke noen endelig sluttstrek. Med ytterligere forskning på feltet, bør det være mulig å utvikle enda mer effektivt gjenvinningsutstyr – og dermed høyne ytelsen uten at anleggene krever mer plass.

For hvert kilo naturgass som brennes offshore, vil vi da bli i stand til å øke energiutbyttet og krympe CO2-utslippet enda mer enn vi har klart med vårt nåværende gjennombrudd.

 

Artikkelen sto første gang i Dagens Næringsliv fredag 2. november 2018, og på hos Sintef



FacebookTwitterLinkedInEmail

Følg med på Norges digitalisering!