Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

Clean, Highly Efficient Offshore Power

Alternativ tittel: Ren, Høy-effektiv Offshore Energi Produksjon

Tildelt: kr 8,0 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

245489

Prosjektperiode:

2015 - 2018

Midlene er mottatt fra:

Brenselceller er et attraktivt alternativ for å redusere forurensende utslipp fra offshore industri. Med elektrisk virkningsgrad på ca 60% kan drivstofforbruk og CO2-utslipp reduseres til ca 50% av de opprinnelige verdiene. Den langsiktige visjonen er kraftproduksjon med null utslipp ved å inkludere karbonfangst og lagring (CCS). For topside utnyttelse er målet å erstatte de eksisterende gassturbinene med brenselceller. På grunn av viktigheten av vekt og størrelse på innretninger til havs, er et sentralt element å holde brenselcellen kompakt. Som et resultat av et pre-prosjekt var det tydelig at brenselceller også kan plasseres på havbunnen for å produsere elektrisk kraft for undersjøiske anlegg. Lokale naturgassressurser kan brukes som drivstoff, og luft vil bli trukket fra overflaten gjennom en lang snorkel. Den undersjøiske brenselcellen vil dermed fjerne behovet for tilførsel av kraft til undervannsfabrikker, både via landkabler og fra flytende plattformer. Prosjektet skal utvikle en kompakt Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) modul som kan kvalifiseres for topside bruk, og når teknologien er tilstrekkelig utprøvd, kan bli plassert på havbunnen. Fokusområdene er å utfylle kunnskapsbehov relevant for begge anvendelser, som effekten av et marint operasjonsmiljø, effekten av høy oksygenutnyttelse og å demonstrere en stackboks som en grunnleggende byggekloss for offshore brenselceller. Masterstudent fra UiB har nå fullført arbeidet angående marint operasjonsmiljø. Forsøkene angående redusert oksygenkonsentrasjon på katoden hvis er moderat økning i motstand etter hvert som oksygenkonsentrasjonen går ned, særlig når oksygenkonsentrasjonen kryper under 10%. Forsøkene med saltholdig luft viser at forurensninger med NaCl gir økt degradering for brenselcellen. Det er derfor viktig å hindre at aerosoler med saltpartikler når hele veien inn til brenselsellen. Dataene blir nyttige for å designe luftsystemet for en offshore brenselcelle. Et design på 0.9 MW SOFC med oppdaterte tall for vekt og volum har blitt presentert. Det er sannsynlig at målet for vekt (4.5 tonn) er innenfor rekkevidde. En ~10 kW stack boks med tilhørende test system er ferdigstilt og testet, først ca 50 timer på hydrogen, deretter 1450 timer på reformat. Ytelsen på de enkelt stacker var da helt i henhold til stackleverandørens referansedata. Langtidsdata viste en gjennomsnittlig degradering på 4.5% pr 1000 time. Dette kunne relateres til en noe ujevn temperaturprofil, noe som gjorde at de fleste stackene opererte på for høy temperatur. En forbedret designløsning som kan eliminere dette problemet har nå blitt utviklet.

Brenselceller er et attraktivt alternativ for å redusere forurensende utslipp fra offshore industri. Med elektrisk virkningsgrad på ca 60% kan drivstofforbruk og CO2-utslipp reduseres til ca 50% av de opprinnelige verdiene. Den langsiktige visjonen er kraftproduksjon med null utslipp ved å inkludere karbonfangst og lagring (CCS). Kortsiktige effekter av prosjektet: Prosjektet har gitt oss gode resultater samt muligheten til å hente inn finansiering for første demonstrasjon av integrert system. I neste runde vil også CO2-fangst være inkludert. Dette gjør det mulig å fortsette utvikling mot de langsiktige målene. Langsiktige effekter av en vellykket utvikling: CHEOP teknologien er forventet å bidra med kraftig reduksjon av CO2 og NOX utslipp fra offshore olje og gass produksjon samt maritim transport. Når CO2 lagring blir tilgjengelig vil utslippene i praksis bli eliminert. Dette er betydelige utslippskilder som kan ha merkbar effekt på både Norges og verdens CO2 utslipp.

The idea for the project innovation is to make a game changing step in offshore power efficiency and reduction of emissions. The long term vision is zero emission power production by including carbon capture and storage (CCS). These goals are achieved by developing fuel cell system for offshore power. These can provide 60 % electrical efficiency reducing the fuel consume and CO2 emissions to 1/2 of original values. The key element for Topside implementation of fuel cell is to achieve sufficient compactness to replace gas turbines without requiring extended structures. When the oil industry is moving towards deeper water long distance from shore, it is required to put more installations subsea. The major limitation today for the subsea factory is need of power, provided either from shore by cables or from a floating platform. The Subsea Fuel Cell will place the power production subsea utilising local natural gas resources. Air will be drawn from the surface through a long snorkel. A NCE Subsea supported pilot study verified the feasibility of the concept and revealed significant potential for saving of cost and emissions. This projects Clean, Highly Efficient Offshore Power develop a compact Solid Oxide Fuel Cell module to be used in both applications. The scientific research is focused to resolve the technical challenges emerging when traditional fuel cell technology is applied offshore.

Budsjettformål:

PETROMAKS2-Stort program petroleum