En 2016, las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI) fueron un 31,2% superiores a las registradas en 1990, con un aumento anual medio del 0,9% desde 2010. Los sectores que más contribuyen a las emisiones de GEI son el suministro de energía (35%) y la industria (21%). Existe la opinión generalizada de que no es posible detener y revertir estos aumentos sin incrementar considerablemente la eficiencia energética. De hecho, la AIE estima que la eficiencia energética podría facilitar más del 40% de la reducción de emisiones que se precisa lograr para 2040 a fin de cumplir el Acuerdo de París.
El logro de los objetivos climáticos también se verá respaldado por el creciente uso de medidas de captura y almacenamiento de carbono (CAC) y de energías renovables, que están experimentando un crecimiento particularmente fuerte: en 2017, el 17% del crecimiento energético mundial procedió de fuentes renovables –el mayor aumento registrado hasta la fecha– y se espera que la inversión en renovables alcance los 7,4 billones de dólares (acumulados) para 2040. El giro hacia unos ecosistemas energéticos más amplios podría reducir las emisiones de CO₂ anuales en 900 millones de toneladas.
¿Cómo están reaccionando los principales actores del sector de la energía?
Las principales compañías energéticas –BP, Shell, Total, Chevron, Eni y Equinor, entre otras– invierten cada vez más en tecnologías bajas en carbono y startups de energías limpias al respaldar a empresas que trabajan en ámbitos como CAC, energía eólica y energía solar. Sin embargo, la estrategia varía según la IOC (una IOC es una compañía petrolera del sector privado, a diferencia de una NOC, que es una compañía petrolera estatal). La intensificación de las presiones de los costes y el giro de la industria hacia operaciones más remotas y autónomas también son factores clave en esta transición energética.
Cómo puede ayudar la tecnología
ABB En todos los temas mencionados hasta ahora –eficiencia energética, CAC, renovables y modelos bajos en carbono– la tecnología ABB acompaña a los clientes en su trayectoria energética para apoyarlos en la transición hacia un futuro más seguro y sostenible. Las soluciones integradas e innovadoras de ABB digitalizan, automatizan y electrifican el sector del petróleo y el gas para mejorar la seguridad, reducir las emisiones de carbono y eliminar residuos.
Automatización y digitalización
Quizá la automatización y la digitalización sean los principales métodos empleados para favorecer la reducción de emisiones y aumentar la sostenibilidad, seguridad y eficiencia. En este sentido, ABB está ayudando a los operadores de petróleo y gas a adoptar una producción baja en carbono y energéticamente eficiente de la mano de una serie de soluciones de digitalización, automatización de procesos y gestión de recursos. Estas soluciones abordan cuestiones de recursos y consumo, identifican niveles óptimos de productividad, reducen el OPEX y aportan ideas y conocimientos digitales que constituyen factores clave para ayudar a las compañías a aumentar la sostenibilidad ambiental, es decir: reducir el consumo energético y las emisiones. El estudio de caso de Aasta Hansteen presentado a continuación ilustra algunos de estos puntos.
Electrificación
Según el Foro Económico Mundial, la electrificación es básica para lograr la descarbonización. Hasta 2050, se prevé que la demanda de electricidad crezca a un ritmo siete veces superior al de otras fuentes de energía. El principal factor de este crecimiento es la electrificación de los sectores de la construcción, el transporte y la industria.
A fin de cubrir la demanda de electrificación de los clientes en el sector de petróleo y gas, ABB está desarrollando nuevas tecnologías y soluciones de conversión y distribución de energía.
La FPSO Goliat
ABB fabricó e instaló todos los transformadores, convertidores y motores de la plataforma FPSO Goliat. También facilitó todos los instrumentos de campo, así como los equipos de gas y contra incendios. En cuanto a otros equipos, ABB colaboró con el proveedor especializado Solberg and Andersen para que suministrara a Goliat válvulas de seguridad y control –neumáticas, hidráulicas y eléctricas– junto con un sistema ValveWatch para monitorizarlas.
Acceso a nuevos mercados de energía
Actualmente, muchas compañías se están planteando ampliar su matriz energética. ABB respalda la automatización y digitalización de los nuevos mercados energéticos, por ejemplo, la producción de energía eólica, solar, geotérmica y de hidrógeno sin emisiones. Aunque el petróleo y el gas van a seguir entre nosotros mucho tiempo, el arduo trabajo de ABB ayuda a que las compañías se centren en cómo integrar más fuentes de energía renovable en sus carteras.
El almacenamiento como forma de gestionar la disponibilidad y la resiliencia del abastecimiento
ABB participa en una serie de proyectos que aprovechan y almacenan energía para garantizar siempre la disponibilidad energética. Algunas competencias clave en este sentido incluyen el control inteligente, la gestión planificada de ciclos de carga/descarga, y la capacidad de aislar instalaciones individuales o toda una red local de la red eléctrica principal. Al contar con una efectiva reserva operativa, ABB puede garantizar que la resiliencia energética se mantenga con un nivel de carga adecuado para dar respuesta a un corte de transmisión o generación.
ABB va a suministrar a Woodside, la mayor compañía independiente de petróleo y gas en Australia, un sistema de almacenamiento de batería en contenedores tipo plug and play de ABB Ability™ PowerStore™, capaz de gestionar a distancia operaciones y servicios. El sistema quedará instalado en la plataforma Goodwyn A de la imagen, situada a unos 135 kilómetros al noroeste de Karratha, Australia Occidental, y va a sustituir uno de los seis generadores de turbina de gas ya in situ. Un sistema de control específico ABB Ability™ Microgrid Plus hará las veces de cerebro de la solución. Además, se podrá manejar la microrred en remoto.
CAC
Actualmente, ABB participa en el proyecto piloto de CAC en el Imperial College London (ICL), donde el departamento de Ingeniería Química se encarga de desarrollar un modelo de referencia para la captura y almacenamiento de CO₂. La planta de absorción a escala piloto de CO₂ del ICL cuenta con una buena selección de los mismos sistemas y productos ABB probados que se vienen empleando en una amplia variedad de aplicaciones industriales por todo el mundo. La planta da a los estudiantes experiencia práctica con la completa gama de equipos que ABB aporta a los proyectos de CAC, por ejemplo, el innovador proceso de CAC a gran escala que Statoil tiene en el campo de Sleipner; el campo Snøhvit de Equinor, en la inhóspita zona sur del mar de Barents; y el centro tecnológico europeo de dióxido de carbono que Statoil comparte con Shell y Gassnova en Mongstad, Noruega. Los sistemas de automatización ABB monitorizan y controlan las tres instalaciones, con vistas a gestionar no solo el complejo proceso de captura de carbono, sino también los procesos de producción. Por ejemplo, en Snøhvit, ABB apoyó el control y monitorización de los tres campos submarinos, el gasoducto multifase de mar a tierra firme, la planta de procesamiento de gas natural licuado y la carga de buques. Además, la compañía facilitó sistemas de automatización de seguridad (SAS), con un sistema de adquisición de datos de tratamiento y control, y un sistema de supervisión y control eléctrico (ECSS). Así, en condiciones normales, es posible controlar todo el desarrollo con solo tres o cuatro operadores en la sala de control. La planta de formación del ICL es perfecta para familiarizar a los estudiantes con el amplio abanico de problemas técnicos que surgen en aplicaciones tan sofisticadas como estas.
El alcance del compromiso de ABB con la seguridad, eficiencia y sostenibilidad en los sectores de petróleo y gas queda ilustrado en algunos proyectos que aprovechan el potencial de la automatización, digitalización y electrificación para ayudar a los clientes a trabajar de manera más eficiente y con menos intensidad energética.
JIP submarino para electrificación – Noruega
En 2013, ABB concertó un proyecto industrial conjunto (JIP) de cinco años de duración con Equinor, Total y Chevron para diseñar y facilitar unos sistemas submarinos de transmisión, distribución y conversión de energía para bombas y compresores de gas sumergidos. El objetivo era que estos sistemas se emplearan en campos de procesamiento de petróleo y gas ya existentes o futuros en la plataforma continental noruega (NCS), el golfo de México y otras regiones marinas.
Tras realizar un ensayo de 3.000 horas en aguas someras a finales de 2019, el vanguardista sistema tecnológico submarino de conversión y distribución de energía ya tiene viabilidad comercial y trae consigo un innovador potencial para lograr una producción offshore de petróleo y gas más sostenible, segura y limpia.
Al llevar las bombas y los compresores al lecho marino, se mejora la producción de petróleo y gas procedente de campos sumergidos tanto nuevos como existentes y se recortan los costes. Gracias a las operaciones submarinas, los productores de petróleo y gas pueden conseguir un ahorro de aproximadamente un 20-30% en los gastos generales a lo largo de una vida útil de 30 años, además de acelerar la ejecución y conclusión de proyectos un 25%.
El completo sistema submarino de conversión y distribución de energía de ABB incluye un transformador reductor, aparamenta y convertidores de frecuencia de media tensión, distribución de energía de baja tensión, electrónica de potencia y sistemas de control. El sistema integral ABB Ability™ 800xA, que recopila datos en tiempo real empleados para la monitorización de estado y los análisis predictivos que optimizan el rendimiento y la productividad, controla las nuevas infraestructuras y nuevos equipos eléctricos submarinos. El sistema brinda a los operadores de petróleo y gas acceso a una fuente de alimentación fiable y segura de hasta 100 MW, a profundidades de 3.000 metros y a hasta 600 kilómetros de la costa. Se trata de un sistema concebido para soportar condiciones submarinas duras.
Contar con instalaciones de procesamiento de petróleo y gas en el lecho marino reduce el mantenimiento general, con un notable ahorro de costes. La solución de energía submarina podría ofrecer un ahorro de CAPEX de más de 500 millones de dólares, por ejemplo, si ocho consumidores, como bombas o compresores, quedan conectados con un único cable a más de 200 kilómetros de otras infraestructuras, según un caso concreto de explotación de campos.
Esta novedad mundial significa que mover toda la instalación de producción de petróleo y gas al lecho marino ha dejado de ser un sueño. Controladas a distancia y con una autonomía cada vez mayor, es más probable que las instalaciones submarinas alimentadas por energías más bajas en carbono pasen a convertirse en una realidad en nuestra transición hacia un nuevo futuro energético.
Ganancias en eficacia operativa con ABB Ability™ System 800xA en Aasta Hansteen – Noruega
Dispuesta en 1.300 metros de agua en el mar de Noruega, a unos 300 kilómetros al oeste de Sandnessjøen, Aasta Hansteen es el campo a mayor profundidad de Noruega. Comprende dos plantillas submarinas conectadas a una plataforma tipo spar con los primeros elevadores de catenaria de acero de Noruega.
Aasta Hansteen está en manos de un socio mayoritario, Equinor, junto con Wintershall, OMV y ConocoPhillips. Cuenta con unos 51.000 millones de m³ de reservas recuperables de gas seco con bajo contenido de CO₂ que se van a transportar por el gasoducto Polarled hasta la planta de gas de Nyhamna, Noruega, que Shell opera en tierra firme.
En Aasta Hansteen, ABB ha instalado unos sistemas integrados de seguridad, automatización, electricidad y telecomunicaciones basados en ABB Ability™ System 800xA. La plataforma incluye un sistema de monitorización de estado para más de cien mil estados de mantenimiento relativos a cuatro mil equipos, herramientas para gestionar y racionalizar alarmas, varias aplicaciones fundamentales para la seguridad y una solución de almacenamiento de datos para guardar todas las alarmas y eventos.
La plataforma digital por excelencia de ABB redujo las intervenciones manuales en un 98%, lo que supuso ahorrar más de un mes en la puesta en marcha. La disponibilidad de la producción puede aumentar el equivalente a uno o dos días de producción ya que se alcanza antes la productividad total con cada puesta en marcha (el valor de la producción por día es de unos cinco millones de dólares).
Aasta Hansteen va a consolidar la posición de Equinor y la NCS como un proveedor de gas fiable y a largo plazo para Europa y el Reino Unido.
Una transición hacia un mundo más seguro y sostenible
Los ejemplos de JIP y Aasta Hansteen descritos son pioneros en el mundo, pero son solo dos de los muchos proyectos en los que las soluciones innovadoras e integradas de ABB han digitalizado, automatizado o electrificado aplicaciones de petróleo y gas. ABB está trabajando codo a codo con todos los clientes para garantizar que sus plantas funcionen de manera más eficiente y con menos intensidad energética de forma que el uso de los recursos de nuestro planeta sea más seguro, inteligente y sostenible al reducir las emisiones de carbono y la generación de residuos.
