Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

Innovative hybrid energy system for stable power and heat supply in offshore oil and gas installation

Alternativ tittel: Innovativt hybridsystem for stabil forsyning av strøm og varme til offshore olje- og gassinstallasjoner

Tildelt: kr 6,0 mill.

Utvinning av olje og gass er en energikrevende sektor. Offshoreinstallasjonene bruker for det meste forbrenning av naturgass som kraftkilde for utstyr til utvinning, produksjon og prosessering av konvensjonell råolje og naturgass. Petroleumsindustrien står dermed for en stor del av Norges utslipp av drivhusgasser, nærmere bestemt 28% i 2015. For at Norge skal kunne nå de ambisiøse klimamålene, er det en forutsetning å klare å redusere utslipp fra petroleumssektoren. Per i dag brukes gassturbiner til å produsere strøm og varme til offshoreinstallasjoner. Samtidig har Norge et stort uutnyttet potensial innenfor offshore vindkraft. Dette prosjektet kombinerer de to systemene sammen med et energilagringskonsept, og utvikle, designe og validere det overordnede hybridkonseptet. Energilagringskonseptet inkluderer et reversibelt brenselcellesystem. På dager med sterk vind kan brenselcellesystemet lagre overskuddsenergi ved å produsere hydrogen. Og i perioder med stort strømbehov kan brenselcellesystemet produsere strøm ved å bruke hydrogen som brensel. På denne måten fungerer brenselcellesystemet som et back-up system for strøm, og man oppnår full utnyttelse av den fornybare energikilden. Hydrogenet kan også brukes direkte som brensel til gassturbinene, og dermed senke forbruket av naturgass. Dette gir et renere brensel med lavere utslipp av klimagasser. Denne studien kombinerte matematisk modellering, utvikling av software og eksperimentell testing. Målet var å utvikle et forskningsbasert verktøy for design og optimering av renere hybrid energisystemer. Gjennom å kombinere ekspertise innen brenselceller, offshore operasjoner, modellering og testing av hybridsystemer, vil prosjektet utvikle et nytt konsept for stabil tilførsel av strøm og varme til offshore olje- og gassinstallasjoner. Prosjektresultatene indikerer at CO2 utslippen fra en offshore installasjon kan reduseres opp til 80% sammenlignet med en løsning med gassturbiner med varmegjenvinning. Følgende punkter belyses som viktige resultater fra prosjektet: - HES-OFF kan signifikant redusere CO2 utslippen fra en offshore installasjon. - Konsept og komponent design er kritiske for å identifisere en optimal design som maksimerer CO2 reduksjon med stabil operasjon av anlegget. - Energilagring hjelper til med å stabilisere elnettet offshore. - Varmeforsyning til en offshore installasjon er veldig viktig sammen med elforsyning. Hvis både el og varmeforsyning optimeres med HES-OFF konseptet kan større CO2 reduksjoner oppnås, opptil 80%. Webside for prosjektet: https://www.ntnu.edu/ept/hes-off Lenke til det forskningsbaserte verktøyet: https://hes-off.herokuapp.com/

Prosjektresultatene indikerer at CO2 utslippen fra en offshore installasjon kan reduseres opp til 80% hvis HES-OFF konseptet implementeres sammenlignet med en løsning med gassturbiner med varmegjenvinning.

The extraction of oil and gas is an energy-intensive sector, where natural gas is widely used to fuel equipment in the production, gathering and processing of gas and conventional crude oil. The petroleum sector is the main contributor to greenhouse gas emissions in Norway. The main objective with this project is to reduce CO2 emission by implementing renewable energy into the energy mix offshore. A hybrid energy system integrating renewable energy sources with gas turbines and energy storage in an energy efficient and cost efficient local grid has the following benefits: - Full exploitation of renewable energy sources: no need to dissipate wind power when the wind power output is larger than the power demand of the offshore oil and gas installation. - The energy is stored as hydrogen in a reversible or regenerative fuel cell system, originally developed for space applications, but tailored to the offshore environment. - Improved operational strategy of the GTs: the energy storage and power back-up system allows the GTs to be operated at close-to-design conditions on a continuous basis, resulting in high efficiencies and reduced emissions. - An optimial system design can lower the number of GT start-ups to a minimum and decrease the high redundancy level characterizing the power generation systems offshore. - Clean fuel to GTs: the possibility to co-feed H2 to the gas turbine would reduce the utilization of produced gas, and the related greenhouse gas emissions, in favour of a clean fuel. The primary result from the project will be the development of a novel concept for stable power and heat supply in offshore oil & gas installation. To reach the goals of the project both numerical and experimental activities are needed. The project connects experts within fuel cells, offshore operations, and modelling and testing of hybrid systems to accomplish this.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

PETROMAKS2-Stort program petroleum