Innovativt studie viser potentiale for op til 70 procents reduktion af CO2-udledningen fra offshore olie- og gasproduktion

Er det muligt at drive en offshore olie- og gasproduktionsplatform med vedvarende energi – selv når tilslutning til elnettet ikke er en mulighed?

Et nyt studie viser potentiale.

Innovationsprojektet O/G Decarb er et teoretisk feasibility study, og projektgruppen har gennem de seneste to år vurderet, om vind- og bølgeenergi på et flydende fundament med valgfri integration af brint potentielt kan forbedre CO_2-udledningen fra offshore olie- og gasproduktion. Konceptet har med andre ord hverken været testet fysisk eller teknisk.

Energy Cluster Denmark har faciliteret studiet med en projektgruppe bestående af Floating Power Plant, DHRTC Centre for Oil and Gas – DTU, Hydrogen Valley, DTU Wind Energy, TechnipFMC og Total E&P Denmark har støttet projektet med offshore driftsdata fra Harald-feltet.

Det pågældende feasibility studie har konkluderet, at den flydende vind- og bølgeteknologi har et klart teknisk potentiale med hensyn til at reducere emissionerne fra offshore olie- og gasaktiviteter, omend der er begrænset kommercielt potentiale og skalerbarhed i den danske del af Nordsøen på grund af de særlige forhold, der gør sig gældende for de danske operationer; modne felter og lav vanddybde kombineret med begrænset bølge- og vindenergi sammenlignet med andre lokationer.

I dette feasibility studie er tre koncepter og business cases blevet belyst med henblik på at reducere CO₂-fodaftrykket fra produktion af olie og gas offshore.

• Studiet har vist et potentiale for, at en offshore produktionsplatform kan forsynes med energi fra vind og bølger. Dette kan i sig selv potentielt reducere CO₂-udledningen fra produktionen med 70 procent.
• Studiet har vist, at integration af brintproduktion og -lagring kan bruges som en alternativ energikilde på dage med begrænset eller ingen vind eller bølger, hvilket væsentligt forbedrer effektkonsistensen og reducerer CO₂-emissionerne med betydeligt mere end 70 %.
  
  
• Studiet belyste desuden muligheden for at tilføje 2-15 % brint til den naturgas, der eksporteres til land. Brint i naturgaseksportstrømmen kan reducere CO₂-fodaftrykket for den producerede gas, hvilket har vist sig teknisk muligt, men begrænses af nuværende lovgivning.
• På grund af den danske Nordsøs karakteristika vil den specifikke projektapplikation resultere i høje reduktionsomkostninger. I et andet driftsmiljø har teknologien et klart potentiale med hensyn til at levere en omkostningseffektiv løsning på levering af en konsistent energiproduktion, hvilket vil give maksimal CO₂-reduktion.

Reducerede emissioner

Alt i alt et ganske interessant resultat for projektpartnerne:

"O/G Decarb-studiet har påvist et potentiale, men også understreget nogle af de tekniske og økonomiske udfordringer ved elektrificering, ligesom konceptet har vist et begrænset potentiale for drift i Danmark. Innovative koncepter som dette er interessante for os, og vi vil fortsætte med at studere elektrificeringsscenarier for DUC-installationerne i vores bestræbelser på at reducere udledningen," siger Kenneth Gaardboe Nielsen, Senior Facilities Engineer, Total E&P Danmark.

Morten Jeppesen, Centre Director i DHRTC, ser ligeledes elektrificering af olie- og gasproduktionen som en vigtig opgave, da det giver industrien en mulighed for at reducere udledningen:

"Det er svært at reducere CO₂-udledningen, da platformene ligger langt ude i Nordsøen, langt væk fra eksisterende el-infrastruktur. Hvis vi kunne erstatte den naturgas, der bruges til at forsyne platformen i dag, med elektricitet, kan vi reducere CO₂-udledningen," siger han.

Tilstrækkelig strømforsyning

Projektet har været baseret på Floating Power Plants kombination af vind- og bølgeteknologi. I projektopsætningen rummer systemet en 9,5 MW vindmølle, 2 MW bølgekraft, et fortøjningssystem, et eksportnet integreret i en stabilt flydende platform, der desuden kan huse brintsystemerne.

Det klare potentiale glæder administrerende direktør Anders Køhler fra Floating Power Plant:

"Teknologien fungerer og har potentiale i områder med masser af vind og bølger og en vanddybde på over 50 meter," siger han og fortsætter:

"I sådanne områder er en løsning med et fast fundament i øjeblikket umulig, og her giver løsningen mere strøm af højere kvalitet samt nogle unikke funktioner såsom muligheden for at inkorporere hjælpesystemer, som f.eks. brintkomponenter".

Da studiet har vist et potentiale i Power-to-x og flydende vindteknologi, er det næste skridt for Floating Power Plant at færdigudvikle teknologien yderligere, mens man arbejder på at overvinde de tekniske og økonomiske udfordringer, der blev identificeret i studiet, for at fremme teknologiens kommercielle potentiale.

"Reel innovation"

Evnen til at integrere brint i et offshore el-system er nøglen til at sikre en konstant forsyning af vedvarende energi.

"Brint muliggør stor lagring af energi og stabil basisproduktion af strøm," siger Jørn Lindtvedt, Business Manager, TechnipFMC, og fortsætter:

"Desuden giver det mulighed for at producere brint offshore og eksportere den til slutanvendelse på land".

Når brinten er på land, kan den desuden separeres fra naturgassen og sælges som ren, grøn brint (dvs. til brintbiler).

Med et proof of concept for alle tre mål for innovationsprojektet er projektformidlerne fra Energy Cluster Denmark meget tilfredse med både processen og resultatet.

"Dette projekt har leveret reel innovation og nye løsninger. Det har vist potentiale til at forsyne offshore olie- og gasplatforme gennem en pålidelig, vedvarende energikilde. Det har vist, at brint er en vigtig lagringsmulighed – og at overskydende brint kan eksporteres til land og give grønnere gas onshore," siger Energy Cluster Denmarks administrerende direktør, Glenda Napier.

FAKTA

Innovationsprojektet O/G Decarb (fulde navn: Integration af brint i den danske offshore O&G-sektor, drevet af vedvarende energi) har fokuseret på tre koncepter og business cases vedrørende integration af vedvarende energi i dansk olie- og gasproduktion.

Koncepter:

1. Forsyning af offshore olie- og gasfaciliteter med vedvarende energi, hvilket reducerer CO₂-emissionerne med op til 60-70 %.
2. Forbedrede egenskaber mht. grundlasteffekt samt øget energidækning/CO₂-reduktion ved at integrere brint i løsningen til energilagring.
3. Tilsætning af op til 15 % brint fra vedvarende energi til den producerede naturgas, hvilket reducerer CO₂-aftrykket fra dansk nordsøproduktion.