O＆G産業の新しい時代における電化

（ファイル写真提供：BP）

原油価格の回復に伴い、深海および超深水の石油およびガス（O＆G）プロジェクトが新たな関心の焦点になっています。プロジェクトの生存率はコストに引き続き焦点を当てるが、高性能資産を通じた生産性も低下する。また、電化は、これらのハイテク生産設備の劇的な影響をより効率的な運用のために推進するように設定されています。

価格の長期的な低下に続き、生命のちらつきが、原油生産量が約70ドル/バレルに減るオフショア生産プロジェクトに戻った。原油の価格上昇は、生産への投資に影響を与え、2017年には4％増加し、2018年末にはさらに5％の上昇が見込まれています。その結果、オフショア・アクティビティとO＆G製造。

この活動には、浮遊式生産貯蔵および運搬（FPSO）および浮上式液化天然ガス（FLNG）船の需要の高まりと、新しい船舶の最新技術の採用機会が含まれます。

O＆G業界にとって、技術革新は大きなメリットをもたらす可能性がありますが、プロジェクトにリスクを加えて新しい技術の採用を制限することが考えられます。しかし、イノベーションはハイリスクを意味するものではありません。巧みで賢明に適用されるだけです。オフショアに適応した実績のある技術の累積的な効果は、段階的な改善を行うことで変革の影響をもたらす可能性があります。

電化は、輸送部門だけでなくエネルギーインフラストラクチャー全体でもすでに加速しています。厳しいオフショア環境に耐えることが実証されており、オフショアFPSOのダイナミクスを変える可能性があり、より効率的な作業が可能です。

電化の価値をより実証するために、業界が現在直面している最大の課題のいくつかを見てみましょう。

• 重力とフットプリント：これらの海の巨人には、乗組員の日常生活を支えるインフラストラクチャと一緒に、生産とプロセス設備が搭載されています。実際に、オフショア環境では、1トンの機器ごとに、安定して確実にサポートするために、より多くの材料が必要となります。これらの海の巨人のそれぞれは、ミニ島のようなものであり、空間と重量はプレミアムです。重量の削減は、関連する設置コストの大幅な節約をもたらし、潜在的に他の重要な操作の余地を可能にします。
  
  
• メンテナンス：オフショア環境には到達するのが難しく、費用もかかりません。計画外のダウンタイムが発生した場合、機会費用が失われるだけでなく、年間平均3800万ドルの膨大な費用となります。したがって、保守を最小限に抑え、資産の可用性を最大化することは、運用コストを管理する上で不可欠です。
  
  
• 運用効率：生産効率の向上という賞は、膨大になり、生産性とプロジェクトの実行可能性を向上させる可能性があります。これらのスマートな新しい生産システムと技術は、電力に依存して効率的に動作します。各船に搭載された安定したスマートな電力マイクログリッドは、電化がもたらす可能性を広げます。

こうした状況の中で、電化のメリットが明確になっています。

電化FPSO
インダクションモーターなどの電動モータードライバーソリューションは、機械的なドライバーよりも部品が少なく、修理や保守に関連するコストを最小限に抑えます。プロセスに可変速度が必要な場合は、周波数変換器に接続されたモータが必要な速度範囲を提供できるため、システムは最高の効率と高い可用性で任意の速度で動作することができます。

従来、変圧器は、船舶の電力網の電圧レベルと駆動要件とを整合させ、高調波および電力損失の発生を回避するために、電圧を降圧するために追加されなければならない。逆に、電化技術は、電気駆動システムが最大13.8kVまで稼動できるようになり、船舶ネットワークに直接接続することができます。同時に、コンバータのアクティブフロントエンドは、電気的外乱をキャンセルして、降圧トランスの必要性を排除し、船舶のスペースと重量を節約します。

勢いを増しているもう一つの革新は、高速アプリケーションです。

典型的には同期速度で動作する電気モータの場合、コンプレッサまたはポンプをその最適速度、すなわち同期速度（10,000rpm）よりも高い速度で回転させるためにギアボックス（乗算器）が必要である。しかし、ギアボックスは、それ自身の問題の全体のセットをもたらします。これはコンプレッサーの近くに配置されており、プラットフォームのハザード領域を拡大します。ギアボックスは効率を低下させ、潤滑油と冷却システムを必要とします。そのすべてがシステム全体の複雑さと重量を増加させます。

一方、高速電動モータは被駆動ユニットの速度で回転することができ、したがってギアボックスなしで圧縮機を直接駆動することができる。 GEの高速モータ技術（MGV）と高度な周波数変換器MV7は、マルチレベル技術により、ギアボックスの必要性を排除し、ドライブトレインの全体フットプリントを25％以上削減することができます。

また、FPSOにとって不可欠な電化によるもう1つの利点があります。

一般的に、FPSOは15年以上にわたり畑で運営されています。時間が経つにつれて、環境 - ガス圧力、オイル、オイル中の水の存在 - が大きく変わるでしょう。井戸の圧力も低下します。 FPSOポンプとコンプレッサーに可変周波数電気駆動を使用することにより、プロセスユニットが所望の定格電力、したがって所望の効率レベルで動作し続けるのを助けるので、製造プロセスにおける制御、精度および操作の柔軟性を高めることができる。

オフショアの石油・ガス生産部門は明るい未来を抱えており、原油価格危機以前の生産水準を超えて回復すると見込まれています。伝統を受け入れるのではなく、幅広い技術の可能性を評価し、適切な技術を採用している企業は、業界の回復の間に競争優位性があります。電化は、その多くのさまざまな利点とともに、石油とガス産業がこの新しい時代に有利に働くことを可能にするために準備されています。

著者
Azeez Mohammedは、GEのPower Conversion事業の社長兼CEOです。