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Aug 07, 2023

Impulsar la producción de petróleo y gas a través de la transición energética: cuatro

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T a transición energética puede ser una fuente de angustia para los productores de petróleo y gas, pero no tiene por qué ser motivo de preocupación, al menos no en todos los contextos. De hecho, cuando se trata de alimentar activos de producción de petróleo y gas que normalmente dependen de la generación de energía diésel; los desarrollos impulsados ​​por la transición pueden ser una bendición para el balance.

Además, estos beneficios se pueden lograr con una inversión incremental y no requieren necesariamente una inversión de capital significativa. Esto puede ayudar a aliviar la tensión sobre los temperamentos de las partes interesadas y los presupuestos de Opex y Capex por igual.

Nuestro enfoque de cuatro fases para descarbonizar la producción de petróleo y gas avanza desde la maximización de la eficiencia hasta la transición al gas y la introducción de energías renovables.

El proceso comienza con cambios pequeños pero poderosos en la configuración de generación de energía de un productor. De hecho, ni siquiera es necesario cambiar el diésel para comenzar a ver ganancias importantes. Dentro de este paso, hay tres formas no exclusivas de mejorar la eficiencia y reducir las emisiones mientras se ahorra dinero.

El primero es 'redimensionamiento'. En muchos escenarios de producción de hidrocarburos, los generadores se sobredimensionan intencionalmente para garantizar que puedan hacer frente a arranques de motores y períodos de alta carga. El resultado es que a menudo funcionan con menos del 30 % de carga, una forma costosa e ineficiente de garantizar el tiempo de actividad. Sin embargo, las soluciones modernas pueden aumentar esa cifra hasta en un 80 % sin comprometer la confiabilidad o el tiempo de actividad, ahorrando combustible y emisiones.

Una técnica es el 'redimensionamiento mecánico', que consiste en acoplar un generador más pequeño con tecnología de volante. El sistema de volante proporciona energía de alta potencia durante los pasos de carga crecientes al desplegar el exceso de energía capturado durante los pasos de carga decrecientes. De manera similar, la tecnología de almacenamiento de energía logra un fin similar con una solución híbrida de batería inteligente: con cargas muy bajas, la batería puede incluso manejar la salida de energía por completo, lo que permite que los generadores se apaguen por completo durante un período, lo que aumenta la eficiencia.

Además de ajustar el tamaño, las soluciones de "carga según demanda" pueden ser extremadamente eficaces para impulsar la eficiencia. Este es un enfoque modular mediante el cual un generador grande se reemplaza por un grupo de generadores más pequeños que pueden encenderse o apagarse automáticamente según los requisitos de carga. Por ejemplo, en un escenario donde se necesita una salida máxima de 1500 kVA, tres generadores de 500 kVA pueden reemplazar un solo generador de 1500 kVA. Cuando se requiere plena capacidad, los tres pueden funcionar a plena capacidad, pero en otros momentos, uno o dos de los generadores pueden apagarse, ahorrando combustible, emisiones y contaminación acústica.

Finalmente, se puede instalar tecnología complementaria en los generadores para reducir las emisiones directamente. Al conectar un reductor de catalizador selectivo y un catalizador de oxidación a los generadores, se puede limpiar hasta el 99 % de las emisiones controladas, lo que ayuda a reducir aún más la huella de carbono.

La implementación de uno, dos o los tres enfoques puede reducir drásticamente las emisiones y los costos de combustible en comparación con los enfoques habituales, sin siquiera pensar en cambiar de combustible.

Por supuesto, el cambio de combustible es una forma poderosa de reducir las emisiones. El gas natural emite hasta un 40 % menos de CO2, un 80 % menos de NOx y un 99 % menos de SO2 que el diésel, lo que significa una menor huella de carbono y una menor contaminación del aire a nivel local. Una vez que un productor ha reducido las emisiones de la infraestructura existente tanto como sea posible, el próximo paso lógico es estudiar el gas.

En el pasado, esto era algo bastante desalentador, más un salto que un paso. Cambiar a gas podría haber implicado conectarse o construir una nueva infraestructura de gas, así como actualizar los grupos electrógenos. Sin embargo, al dividir la transición en pasos más pequeños, este proceso puede volverse más gradual y manejable.

Los gases asociados al petróleo son una oportunidad de oro en este sentido. Tradicionalmente, estos son ventilados o quemados: se considera demasiado complejo y costoso utilizar este recurso para las operaciones de alimentación. Sin embargo, la balanza económica se ha visto inclinada por el aumento de los precios del diesel, las regulaciones más estrictas de quema, ventilación y emisiones, y la caída de los costos de la tecnología asociada.

Ahora, los ingenieros expertos pueden inspeccionar el sitio de un productor para identificar dónde se puede capturar mejor y más fácilmente el gas. Luego, el gas puede canalizarse por el sitio con una infraestructura de distribución de gas a pequeña escala o convertirse en energía y distribuirse en la microrred del sitio.

Fundamentalmente, este enfoque no requiere el apagado total de los generadores diésel para que funcione. Se pueden mezclar volúmenes limitados de gas con diesel para reducir gradualmente los costos de combustible y las emisiones de acuerdo con los requisitos económicos específicos del productor.

Una vez que un productor está satisfecho con un enfoque combinado de gas y diésel, puede comenzar a considerar la transición completa al gas en el momento que elija. Por ejemplo, a menudo los productores descubren que algunos de sus sitios no producen suficiente gas para cambiar por completo y otros producen un excedente. Una solución simple, si es económicamente factible, es vincular los sitios con la infraestructura de distribución de gas.

Sin embargo, esa no es la única solución. Los gasoductos virtuales bien pueden demostrar ser un facilitador clave para la transición energética y permitir que el gas sea transportado de manera fácil y rentable por carretera y ferrocarril de la misma manera que el diésel, lo que permite a los productores mover su propio gas entre sitios, o simplemente comprar exactamente de la misma manera que lo hacen con el diésel. El avance en este proceso ha sido el equipo rentable para capturar y convertir gas en GNL en la fuente para el transporte, así como el equipo de regasificación en el otro extremo.

Por supuesto, en el escenario afortunado en el que el productor todavía tiene un exceso de gas después de realizar la transición completa de sus propios requisitos de energía, existe una oportunidad económica en el excedente. El gas se puede vender a través de un gasoducto virtual a operaciones que consumen mucha energía, como minas, centros de datos e incluso negocios de minería de criptomonedas. Alternativamente, puede convertirse en energía y venderse directamente a las redes locales cuando sea apropiado.

En cualquier conversación sobre la transición energética, las energías renovables deben entrar en algún lugar, y la producción de petróleo y gas no es una excepción. Este es el paso final, aunque en realidad se puede hacer en cualquier momento, ya que es complementario a los demás.

La hibridación de los sistemas de generación para incluir fuentes tradicionales y renovables (más baterías) significa que la transición se puede hacer de forma incremental. Los sistemas de almacenamiento de energía y batería brindan una mayor calidad de energía y resiliencia al mismo tiempo que mejoran la eficiencia y ahorran consumo de combustible y emisiones.

Por lo general, esta configuración implica agregar energía solar (aunque el viento también es una posibilidad para algunos) y baterías a un generador tradicional de gas o diésel. La energía solar puede alimentar las operaciones durante los períodos brillantes y almacenar el exceso en la batería para usar en los más oscuros. El generador está ahí para solucionar cualquier problema o hacer frente a las cargas máximas, pero se obtienen los máximos ahorros de combustible y emisiones mediante el uso de la energía solar y las baterías siempre que sea posible.

Un buen momento para considerar las inversiones en energías renovables y almacenamiento es cuando es necesario reemplazar equipos existentes, en lugar de reemplazar equipos similares. Esto le permite comenzar a usar energía renovable sin afectar sus operaciones, y cualquier exceso de gas que las energías renovables desplacen puede convertirse en energía y venderse a la red para obtener ingresos adicionales.

Por Craig Baker, Jefe de Ventas de Proyectos de Energía, Asia y Medio Oriente, Aggreko.

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