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Aug 07, 2023

Propulser la production de pétrole et de gaz grâce à la transition énergétique : un quatre

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J a transition énergétique peut être une source d'angoisse pour les producteurs de pétrole et de gaz, mais elle ne doit pas nécessairement être une source d'inquiétude, du moins pas dans tous les contextes. En fait, lorsqu'il s'agit d'alimenter des actifs de production de pétrole et de gaz qui dépendent généralement de la production d'électricité au diesel ; les développements induits par la transition peuvent être une aubaine pour le bilan.

De plus, ces avantages peuvent être obtenus avec des investissements supplémentaires et ne nécessitent pas nécessairement d'importants investissements en capital. Cela peut aider à atténuer la pression sur les tempéraments des parties prenantes et sur les budgets Opex et Capex.

Notre approche en quatre phases de la décarbonisation de la production de pétrole et de gaz progresse de la maximisation de l'efficacité, en passant par la transition vers le gaz et l'introduction des énergies renouvelables.

Le processus commence par de petits mais importants changements dans l'installation de production d'électricité d'un producteur. En fait, il n'est même pas nécessaire d'abandonner le diesel pour commencer à voir des gains importants. Dans cette étape, il existe trois façons non exclusives d'améliorer l'efficacité et de réduire les émissions tout en économisant de l'argent.

Le premier est le « redimensionnement ». Dans de nombreux scénarios de production d'hydrocarbures, les générateurs sont intentionnellement surdimensionnés pour s'assurer qu'ils peuvent faire face aux démarrages des moteurs et aux périodes de charge élevée. Le résultat est qu'ils fonctionnent souvent à moins de 30 % de charge, un moyen coûteux et inefficace de garantir la disponibilité. Cependant, les solutions modernes peuvent pousser ce chiffre jusqu'à 80 % sans compromettre la fiabilité ou la disponibilité, en économisant sur le carburant et les émissions.

L'une des techniques est le « dimensionnement mécanique », qui consiste à coupler un générateur plus petit avec la technologie du volant d'inertie. Le système de volant d'inertie fournit une énergie de grande puissance pendant les étapes de charge croissantes en déployant l'énergie excédentaire capturée pendant les étapes de charge décroissantes. De même, la technologie de stockage d'énergie atteint un objectif similaire avec une solution hybride de batterie intelligente - à très faible charge, la batterie peut même gérer entièrement la puissance de sortie, permettant aux générateurs de s'éteindre complètement pendant un certain temps, augmentant ainsi l'efficacité.

Outre le redimensionnement, les solutions de « chargement à la demande » peuvent être extrêmement efficaces pour accroître l'efficacité. Il s'agit d'une approche modulaire dans laquelle un grand générateur est remplacé par un groupe de générateurs plus petits qui peuvent s'allumer ou s'éteindre automatiquement en fonction des exigences de charge. Par exemple, dans un scénario où une puissance de pointe de 1 500 kVA est nécessaire, trois générateurs de 500 kVA peuvent remplacer un seul générateur de 1 500 kVA. Lorsque la pleine capacité est requise, les trois peuvent fonctionner à pleine capacité, mais à d'autres moments, un ou deux des générateurs peuvent être éteints, ce qui permet d'économiser du carburant, des émissions et de la pollution sonore.

Enfin, une technologie supplémentaire peut être installée sur les générateurs pour réduire directement les émissions. En attachant un réducteur de catalyseur sélectif et un catalyseur d'oxydation aux générateurs, jusqu'à 99 % des émissions contrôlées peuvent être nettoyées, ce qui contribue à réduire encore plus l'empreinte carbone.

Le déploiement d'une, deux ou de ces trois approches peut réduire considérablement les émissions et les coûts de carburant par rapport aux approches habituelles, sans même penser à changer de carburant.

Bien sûr, le changement de carburant est un moyen puissant de réduire les émissions. Le gaz naturel émet jusqu'à 40 % moins de CO2, 80 % moins de NOx et 99 % moins de SO2 que le diesel, ce qui signifie une empreinte carbone plus faible et une réduction de la pollution de l'air localement. Une fois qu'un producteur a réduit autant que possible les émissions de l'infrastructure existante, la prochaine étape logique consiste à se pencher sur le gaz.

Dans le passé, c'était une chose assez intimidante à faire - plus un saut qu'un pas. Le passage au gaz aurait pu impliquer la connexion ou la construction de nouvelles infrastructures gazières ainsi que la mise à niveau des groupes électrogènes. Cependant, en décomposant la transition en étapes plus petites, ce processus peut devenir plus graduel et gérable.

Les gaz de pétrole associés sont une opportunité en or à cet égard. Traditionnellement, ceux-ci sont ventilés ou évasés - il est considéré comme trop complexe et coûteux d'utiliser cette ressource pour alimenter les opérations. Cependant, la balance économique a été influencée par la hausse des prix du diesel, des réglementations plus strictes en matière de torchage, de ventilation et d'émissions, et la baisse des coûts des technologies associées.

Désormais, des ingénieurs experts peuvent inspecter le site d'un producteur pour identifier où le gaz peut être capté le mieux et le plus facilement. Ensuite, le gaz peut être soit acheminé autour du site avec une infrastructure de distribution de gaz à petite échelle, soit converti en électricité et distribué dans le micro-réseau du site.

Fondamentalement, cette approche ne nécessite pas l'arrêt total des générateurs diesel pour fonctionner. Des volumes limités de gaz peuvent être mélangés avec du diesel pour réduire progressivement les coûts de carburant et les émissions en fonction des exigences économiques spécifiques du producteur.

Une fois qu'un producteur est satisfait d'une approche mixte gaz-diesel, il peut commencer à envisager une transition complète vers le gaz au moment de son choix. Par exemple, les producteurs constatent souvent que certains de leurs sites ne produisent pas assez de gaz pour effectuer une transition complète, et que d'autres produisent un excédent. Une solution simple, si elle est économiquement faisable, consiste à relier les sites à des infrastructures de distribution de gaz.

Ce n'est cependant pas la seule solution. Les pipelines virtuels pourraient bien s'avérer être un catalyseur clé de la transition énergétique et permettre au gaz d'être transporté facilement et à moindre coût par la route et le rail de la même manière que le diesel, permettant aux producteurs de déplacer leur propre gaz entre les sites ou simplement d'acheter exactement de la même manière qu'ils le font avec le diesel. La percée dans ce processus a été un équipement rentable pour capturer et convertir le gaz en GNL à la source pour le transport, ainsi qu'un équipement de regazéification à l'autre extrémité.

Bien sûr, dans le scénario chanceux où le producteur détient toujours un excédent de gaz après la transition complète de ses propres besoins en électricité, il y a alors une opportunité économique dans l'excédent. Le gaz peut être vendu via un pipeline virtuel à des opérations gourmandes en énergie telles que des mines, des centres de données et même des entreprises minières de crypto-monnaie. Alternativement, il peut être converti en électricité et vendu directement aux réseaux locaux, le cas échéant.

Dans toute conversation sur la transition énergétique, les énergies renouvelables doivent intervenir quelque part, et la production de pétrole et de gaz ne fait pas exception. C'est la dernière étape, bien qu'elle puisse en fait être faite à tout moment, car elle est complémentaire aux autres.

L'hybridation des systèmes de production pour inclure des sources traditionnelles et renouvelables (plus des batteries) signifie que la transition peut être effectuée progressivement. Les systèmes de batterie et de stockage d'énergie offrent une meilleure qualité d'énergie et une plus grande résilience tout en améliorant l'efficacité et en réduisant la consommation de carburant et les émissions.

En règle générale, cette configuration implique l'ajout d'énergie solaire (bien que le vent soit également une possibilité pour certains) et de batteries à un générateur à essence ou diesel traditionnel. L'énergie solaire peut alimenter les opérations pendant les périodes lumineuses et stocker l'excédent dans la batterie pour une utilisation dans les périodes plus sombres. Le groupe électrogène est là pour compenser tout relâchement ou faire face aux charges de pointe, mais des économies maximales de carburant et d'émissions sont réalisées en utilisant l'énergie solaire et les batteries chaque fois que possible.

Un bon moment pour envisager des investissements dans les énergies renouvelables et le stockage est lorsque des équipements existants doivent être remplacés, plutôt que de remplacer des équipements identiques. Cela vous permet de commencer à utiliser des énergies renouvelables sans affecter vos opérations - et tout excès de gaz que les énergies renouvelables déplacent peut être converti en électricité et vendu au réseau pour des revenus supplémentaires.

Par Craig Baker, responsable des ventes de projets énergétiques, Asie et Moyen-Orient, Aggreko.

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