Bidrar til fortgang i elektrifisering av olje- og gassplattformer

- Vi vil bygge et system der gassturbinene enten kan være helt nedstengt eller startes opp ved behov. Slik eliminerer vi overdrevne utslipp når gassturbinene går på tomgang. Dette oppnår vi ved å kombinere vindturbiner med batteri- og hydrogensystemer, sier Yngve Heggelund, seniorforsker i NORCE.

Det komplette systemet vil føre til betydelig reduksjon av klimagassutslipp ved å utnytte vindenergien som er tilgjengelig offshore.

NORCE er partner og arbeidspakkeleder i prosjektet ELOGOW (Electrification og Oil and Gas Installation by Offshore Wind), som ledes av IFE. Andre partnere er Equinor, ConocoPhilips, Energy Valley, UiO og Aibel.

- Det er ikke realistisk å elektrifisere all olje- og gassproduksjon fra land, så derfor kan det være en løsning med havvindturbiner lokalt for å drive produksjonen, sier Heggelund.

I prosjektet skal det også bygges modeller som varsler været fremover i tid, slik at operatørene kan planlegge når de bør sette i gang vindturbinene, ut fra hvor mye det blåser.

- Vi skal bruke simuleringsmodeller for å finne ut hvordan energisystemet kan styres på en optimal måte, med gassturbiner, vindturbiner og batteri. Dette skal resultere i en plan for optimal styring, sier Heggelund.

I ELOGOW brukes de siste teknologiske fremskritt innen offshore vindturbiner, batteri- og hydrogenteknologier for å få fortgang i elektrifisering av olje- og gassplattformer.

Lagring på batteri

Det varierer hvor mye det blåser, og hvor mye energi man får fra vindturbiner. Energien må derfor lagres på batterier, og disse batterisystemene må være av en viss størrelse.

- IFE har designet et understell for flytende havvindturbiner. Det har nok plass til å bære batteri- og hydrogen systemene. IFE har også gjennomført en optimaliseringsstudie for å finne riktig dimensjonering og kapasitet for å tilby mest mulig fornybar energi til olje og gassplattformer, forteller prosjektleder Murat Tutkun, i IFE.

IFE skal også gjøre sikkerhetsanalyser av batteri- og hydrogensystemer i det flytende havvind systemet.

Forskerne skal blant annet simulere og finne ut mer om når man bør sette i gang gassturbinene, ut fra hvor mye det blåser. Det må også passes på at batteriet ikke tappes helt ned, for da kan man risikere at olje- og gassinstallasjonen ikke kan forsynes med tilstrekkelig mengde strøm i en periode.

- Gassturbinene må være der en god stund til, produksjonen på plattformene kan ikke erstattes helt av vindturbinene, men målet er å bruke gassturbinene så lite som mulig, og vindturbiner så mye som mulig, sier Heggelund.

En av utfordringene for NORCE-forskerne er dimensjoneringen av hvor mange batterier som trengs og hvor batteriet kan plasseres.

- Dette er en utfordring fordi batteriene er tunge og tar mye plass. Men det er en del plass i fundamentet til turbinene. Det brukes vann eller sement i fundamentet på vindturbinene, dette kan erstattes med batteri, sier Heggelund.

Testes i praksis

Det blir også utfordringer når dette skal tas i bruk i industrien. Foreløpig har forskerne bare simulert dette, neste trinn er å teste det ut i praksis.

Forskeren har mange spørsmål han ønsker å finne svaret på. Hvor mange vindturbiner trengs og hvor store batterier? Svarer det seg å kjøpe så mange batterier? Batterier er dyrt og har begrenset levetid. Dette er et kostnadsspørsmål.

- Dette er et godt case i første omgang, for å få ned noe av de enorme utslippene. Etter hvert kan energien fra vindturbiner som er lagret på batteriene også tilby kraft til land med landkabler, men dette er også et kostnadsspørsmål, sier Heggelund.

NORCE-forskerne skal se på kostnader sammen med IFE og komme med anbefalinger.

Bygger på gamle modeller

Simuleringsmodellene har NORCE-forskerne utviklet gjennom flere år, men de er også videreutviklet i dette prosjektet. De samme modellene brukes generelt for energisystemer og kontroll av energibruk i bygninger.

I ELOGOW har forskerne utført detaljerte studier for å designe et robust, stabilt og forutsigbart energisystem.

Prosjektet er et Kunnskapsbyggende prosjekt (KSP) fra Norges Forskningsråd. Formålet med denne typen prosjekt er å utvikle kunnskap og bygge forskningskompetanse som samfunnet eller næringslivet trenger for å møte viktige samfunnsutfordringer.