L’électrification des plateformes comme premier pas vers l’intégration des énergies renouvelables

Un secteur énergétique offshore plus intégré, avec des liens plus étroits entre le pétrole et le gaz et les énergies renouvelables offshore, est essentiel pour accélérer la transition énergétique. Le logiciel d’estimation des coûts de S&P Global, QUE$TOR®, offre la possibilité de modéliser des parcs éoliens flottants offshore pour estimer les coûts CAPEX, OPEX et de démantèlement des projets d’électrification de plate-forme avec intégration de l’énergie éolienne offshore.

Le changement climatique est l’un des plus grands défis auxquels notre époque est confrontée. Comme le secteur de l’énergie est le plus grand contributeur aux émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) (1), l’intégration énergétique avec des sources renouvelables jouera un rôle clé dans la réduction de l’empreinte carbone des opérations pétrolières et gazières dans les décennies à venir. Sur le plateau continental du Royaume-Uni (UKCS), environ 70 % (2) des émissions de GES des installations pétrolières et gazières offshore proviennent de générateurs à turbine à gaz situés sur des plates-formes. Les turbines à gaz sont également utilisées pour entraîner directement les compresseurs et les pompes. Produire de l’électricité d’une manière plus acceptable pour l’environnement est devenu vital alors que la pression pour décarboner l’industrie mondiale continue d’augmenter.

L’approvisionnement en électricité à terre ou à partir d’énergies renouvelables offshore est connu sous le nom d’électrification de plate-forme. Avec l’efficacité énergétique et la capture, l’utilisation et le stockage du carbone (CCUS), l’électrification est l’une des mesures adoptées par l’industrie pétrolière et gazière en amont pour jouer son rôle dans l’atténuation du changement climatique. Une entreprise pionnière dans ce secteur est la société énergétique norvégienne Equinor. En plus d’exploiter Hywind Scotland (3), le premier parc éolien flottant commercial au monde, Equinor a achevé l’électrification de son vaste champ pétrolier Johan Sverdrup (4), relié au réseau électrique par un câble électrique sous-marin de 200 km. Son dernier projet en construction, le Hywind Tampen (5) de 88 MW, sera le plus grand et le premier parc éolien flottant au monde à fournir de l’électricité aux plates-formes pétrolières et gazières offshore, en l’occurrence les champs de Snorre et Gullfaks en mer du Nord norvégienne. Ce sera un résultat formidable et un véritable test pour le développement ultérieur des technologies éoliennes flottantes, ainsi que pour les nouvelles méthodes d’installation et les techniques innovantes de simplification de l’amarrage.

Le marché actuel de l’énergie éolienne offshore est dominé par les éoliennes offshore à fond fixe. Cependant, la plupart des plates-formes pétrolières et gazières offshore sont très éloignées des côtes, dans des eaux profondes ou dans des zones où le type de fond marin rend les turbines à fondation fixe une solution irréalisable. Le vent flottant peut se trouver dans des zones plus au large, dans des eaux plus profondes avec un potentiel éolien plus élevé, avec des risques de planification et un impact visuel réduits. Un potentiel éolien plus élevé signifie des vents plus forts et plus constants et donc une production d’énergie accrue. Des facteurs de capacité de plus de 60 % peuvent être atteints pour les installations éoliennes flottantes (Hywind Scotland a atteint un facteur de capacité moyen d’un peu plus de 57 % (6) au cours de la période de douze mois jusqu’en mars 2020, établissant un nouveau record au Royaume-Uni) par rapport à la moyenne des valeurs de 45% pour un parc éolien à fond fixe en mer du Nord.

Connecter directement les installations éoliennes offshore aux plates-formes pétrolières et gazières contribuera non seulement à décarboner, mais aussi à soutenir la création d’emplois et à faciliter l’entrée de nouveaux acteurs dans le secteur des énergies renouvelables offshore. La conversion des plates-formes existantes (électrification des friches industrielles) entraînera une réduction des coûts d’exploitation, tandis que des économies sur les coûts d’investissement pour les projets de création de champs pourront être réalisées grâce à la simplification de l’équipement des plates-formes. Comprendre la faisabilité technique des concepts d’intégration de l’énergie offshore, leur applicabilité et les aspects économiques de ces projets est crucial pour identifier où les coûts peuvent être encore réduits.

Pour soutenir cette tendance à l’électrification des plates-formes à l’aide de l’énergie éolienne offshore, l’outil d’estimation des coûts de S&P Global QUE$TOR® a récemment été lancé avec la capacité améliorée de modéliser les parcs éoliens flottants offshore pour l’électrification des installations pétrolières et gazières offshore. Le nouveau modèle est basé sur deux technologies flottantes majeures – espar et plates-formes semi-submersibles – pour des applications dans des endroits où les profondeurs d’eau (supérieures à environ 50 m) ne conviennent pas aux fondations fixes, telles que les monopiles et les jackets. Le logiciel d’estimation des coûts offre la possibilité d’explorer la faisabilité technique et financière de l’utilisation de parcs éoliens comme source d’énergie supplémentaire pour les plates-formes pétrolières et gazières offshore et de fournir une puissance excédentaire au réseau électrique terrestre.

Les estimateurs de coûts et les ingénieurs de développement sur le terrain utilisant QUE$TOR® peuvent :

  • Concevoir la configuration optimale du parc éolien flottant offshore en termes de production d’énergie annuelle (AEP), de facteur de capacité, de coûts CAPEX et OPEX
  • Évaluer la quantité maximale d’énergie éolienne pouvant être intégrée à chaque plate-forme connectée
  • Électrifier la production d’électricité, la compression de gaz, l’injection d’eau et l’exportation de pétrole dans les installations de surface connectées grâce à la sélection d’équipements à moteur électrique
  • Estimer les avantages opérationnels à long terme de l’intégration de l’énergie éolienne en termes de réduction des émissions de GES et d’économies sur les coûts de carburant

Les enquêtes sur les coûts menées sur un échantillon de projets pétroliers et gaziers offshore ont montré une diminution appréciable de la consommation de carburant et des émissions totales du projet entièrement intégré. Les économies de carburant et la réduction des émissions sont quantifiées dans des rapports détaillés, qui sont disponibles dans l’application pour la comparaison entre les projets.

Les avantages de l’électrification des plates-formes utilisant l’éolien offshore ne s’arrêtent pas à la réduction des émissions, à la baisse des coûts d’exploitation pour les projets de friches industrielles et à la baisse des coûts d’investissement pour les nouveaux concepts. L’opportunité qu’il offre s’étend bien au-delà. Il existe un potentiel important de collaboration entre les industries du pétrole et du gaz et de l’éolien offshore, en particulier sur la réaffectation des installations pétrolières et gazières. Ces plateformes pourraient être modifiées pour accueillir des électrolyseurs de production d’hydrogène à partir d’eau grâce à l’énergie éolienne. L’hydrogène pourrait être stocké sur la plate-forme, puis transporté à terre en utilisant les oléoducs et gazoducs existants. Dans un système énergétique caractérisé par une présence plus dominante de l’éolien offshore, l’hydrogène vert pourrait jouer un rôle essentiel pour assurer la sécurité de l’approvisionnement énergétique dans un avenir zéro carbone.

Pour poser des questions, voir une démo et en savoir plus sur QUE$TOR®, veuillez contacter le service client IHS Markit.

Références:

1. Émissions par secteur – Émissions de gaz à effet de serre provenant de l’énergie : aperçu – Analyse – AIE

2. Rapport final sur l’intégration énergétique de l’UKCS (nstauthority.co.uk)

3. Hywind Scotland – le premier parc éolien flottant au monde – Equinor

4. Johan Sverdrup – production rentable à faibles émissions – Equinor

5. Tampon Hywind – Equinor

6. Hywind Scotland reste le parc éolien offshore le plus performant du Royaume-Uni – equinor.com

Publié le 24 juin 2022 par Rita AntonelliDirecteur associé, QUE$TOR Cost Manager, S&P Global Commodity Insights


Cet article a été publié par S&P Global Commodity Insights et non par S&P Global Ratings, qui est une division gérée séparément de S&P Global.

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