Автор статті: Оксана Мороз, кандидат наук, експерт з інвестиційного менеджменту, авторка понад 40 наукових та аналітичних публікацій з актуальних питань практичного значення щодо імплементації Паризької угоди, енергобезпеки та фінансування міжнародного розвитку.
Другий матеріал із серії про декарбонізацію нафтогазової промисловості. У першій статті йшлося про те, чому електрифікація має стати пріоритетом кліматичної та енергетичної політики України. Цей матеріал пояснює, як саме електрифікація змінює економіку й ефективність виробничих процесів.
Електрифікація нафтогазової промисловості є не лише кліматичним інструментом. Її практичне значення полягає у зміні технологічної основи роботи нафтогазових об’єктів: замість обладнання, що працює на викопному паливі, застосовуються електричні приводи, електричні нагрівачі, електричні котли, підключення до електромереж, відновлювані джерела енергії та системи накопичення енергії.
Саме тому електрифікація одночасно впливає на кілька ключових параметрів роботи підприємств: витрати на паливо, експлуатаційні витрати, технічне обслуговування, простої, безпеку процесів, цифровий контроль, енергоефективність і викиди парникових газів.
Що передбачає електрифікація нафтогазових операцій
Електрифікація нафтогазових операцій має два основні напрями.
По-перше, це перехід від механічного та термічного технологічного обладнання на електричне. Прикладами є заміна турбінного компресора на електричний двигун або газового нагрівача на електричний нагрівач чи котел.
По-друге, це інтеграція нафтогазових об’єктів з відновлюваними джерелами енергії поряд із системами накопичення енергії Battery Energy Storage System, або BESS. Також ідеться про гібридні енергосистеми, що поєднують відновлювані джерела енергії та традиційні джерела, або про підключення нафтогазових об’єктів до електромереж. Такий підхід заміщує використання дизельних чи газових генераторів.
Діапазон заміни основного обладнання технологічних процесів на електричне залежить від наявних джерел викидів парникових газів та можливостей їх усунення шляхом електрифікації. Необхідна потужність відновлюваних джерел енергії з BESS визначається рівнем попиту на електроенергію з боку оновленого декарбонізованого устаткування нафтогазових об’єктів та іншими чинниками.
Менше витрат на паливо і більше зекономлених ресурсів
Електрифікація нафтогазової промисловості мінімізує або виключає витрати на закупівлю дизельного палива. Це важливо в умовах, коли ціна дизельного палива стрімко зростала, а саме паливо є дефіцитним внаслідок ескалації конфлікту на Близькому Сході.
Окрім прямого зниження витрат на паливо, електрифікація сприяє продажу додаткових обсягів зекономлених нафти та газу. Для підприємства це означає, що ресурс, який раніше використовувався для забезпечення власних виробничих процесів, може бути збережений і монетизований.
Таким чином, електрифікація змінює економіку нафтогазового об’єкта не лише через скорочення витрат, а й через появу додаткового джерела доходу від зекономлених обсягів вуглеводнів.
Скорочення викидів і менші екологічні платежі
Електрифікація суттєво зменшує викиди CO2 та забруднювальних речовин NOx і SOx в атмосферне повітря або дозволяє їх уникнути. Це має прямий фінансовий ефект: підприємство мінімізує витрати на екологічні податки та штрафні санкції або запобігає їм.
Кліматичний ефект тут поєднується з економічним. Для нафтогазового підприємства скорочення викидів означає не лише виконання екологічних зобов’язань, а й зниження витрат, які виникають через використання паливного обладнання та пов’язані з ним викиди.
Електрифікація також наближає функціонування підприємств до глобальних цілей сталого розвитку і, як наслідок, до вимог Таксономічного регламенту ЄС 2020/852 від 18.06.2020 щодо створення рамок для сприяння сталим інвестиціям. Проєкти електрифікації стають пріоритетом для інвестування, пільгового кредитування ЄС та закупівельних рішень.
Вища ефективність обладнання
Електрифіковане обладнання технологічних процесів має вищу загальну ефективність порівняно з обладнанням, яке працює на викопному паливі.
Ефективність електричних котлів та нагрівачів становить майже 100%, оскільки вся вхідна електроенергія перетворюється на теплову енергію. Ефективність сучасних електродвигунів може досягати 95%, тоді як ефективність газових турбін становить 25–30%.
Ця різниця є принциповою для нафтогазових операцій. Там, де виробничі процеси спираються на постійне споживання палива, нижча ефективність обладнання означає вищі витрати, більші втрати енергії та вищі викиди. Перехід на електричне обладнання дає змогу зменшити ці втрати на рівні самого технологічного процесу.
Менше простоїв і нижчі витрати на обслуговування
Електрифіковане обладнання виключає потребу в частих заправках паливом та мінімізує час простою. Це знижує як експлуатаційні витрати, так і видатки на технічне обслуговування.
Для нафтогазових об’єктів це має практичне значення: кожна операція з постачання, зберігання, транспортування або ручної обробки палива створює додаткові витрати, організаційні ризики та залежність від логістики. Електрифікація скорочує ці операції і робить виробничий процес стабільнішим.
Електричне обладнання також є компактнішим, заощаджує простір і вагу, полегшує транспортування, легко встановлюється та замінюється. Час запуску та зупинки може становити декілька хвилин.
Цифровий контроль і smart-технології
Електрифіковане обладнання сприяє інтеграції цифрових платформ з інтелектуалізованими smart-технологіями.
Такі технології дозволяють дистанційно контролювати обладнання та вносити корективи, здійснювати моніторинг у реальному часі, оптимально налаштовувати операції, забезпечувати ефективне управління енергоспоживанням, своєчасно виявляти та вирішувати проблеми у функціонуванні.
Для підприємств це означає перехід від реактивного управління обладнанням до постійного контролю параметрів роботи. У результаті зростає керованість процесів, зменшуються ризики аварійних відхилень і підвищується операційна ефективність.
Безпека процесів і кращі умови для персоналу
Електрифікація покращує безпеку процесів порівняно зі спалювальними установками. Вона запобігає таким ризикам, як займання в технологічних зонах, а також витоки та розливи, пов’язані з традиційним зберіганням і транспортуванням палива.
Електрифіковане обладнання поліпшує умови охорони здоров’я, безпеки та довкілля для персоналу. Воно має нижчий рівень шуму та вібрації, ніж обладнання, що працює на паливі, знижує вплив на оператора гарячих поверхонь та систем високого тиску оливи.
Також скорочуються обсяги транспортування та обробки, включаючи ручну, палива та інших хімічних речовин, зокрема хімікатів для очищення газових турбін. Отже, електрифікація знижує не лише енергетичні, а й виробничі та безпекові ризики.
ВДЕ та BESS як частина технологічної моделі
Підключення нафтогазових об’єктів до відновлюваних джерел енергії стає дедалі поширенішою практикою, особливо там, де розширення мережі є складним або надто дорогим.
У поєднанні з BESS або гібридними системами відновлювані джерела енергії забезпечують безперебійне надійне енергопостачання і зменшують залежність від дизельних та газових генераторів.
Такі рішення дозволяють створювати з меншими витратами спільну інфраструктуру чистої електроенергії для безперебійного живлення розгалуженої мережі великих споживачів та значних виробничих потужностей. Це відкриває можливість формування кластерів або островів розподіленої генерації за співпраці операторів нафтогазових об’єктів та різних стейкхолдерів.
Додатковою перевагою є можливість продажу надлишку відновлюваної електроенергії в мережу.
Висновок
Електрифікація знижує витрати нафтогазових підприємств через мінімізацію або виключення закупівлі дизельного палива, скорочення простоїв, зменшення експлуатаційних витрат і видатків на технічне обслуговування. Вона також дає змогу зберігати додаткові обсяги нафти та газу для подальшого продажу.
Її технологічний ефект полягає у вищій ефективності обладнання: майже 100% для електричних котлів і нагрівачів, до 95% для сучасних електродвигунів проти 25–30% для газових турбін. Додатково електрифікація покращує цифровий контроль, безпеку процесів, умови праці персоналу та інтеграцію нафтогазових об’єктів із ВДЕ і BESS.
Отже, електрифікація є не окремим екологічним заходом, а технологічною моделлю модернізації нафтогазової промисловості. У наступному матеріалі серії йтиметься про прикладний напрям для України — компресорні станції та газотранспортну інфраструктуру як головний резерв електрифікації.
Читати більше: Електрифікація нафтогазової промисловості має стати пріоритетом кліматичної та енергетичної політики України
Джерело: Термінал
