Czy gaz może być przejściowym rozwiązaniem na drodze do neutralności klimatycznej?

Ropa naftowa i gaz ziemny są najważniejszymi oraz największymi sektorami gospodarki światowej, zwłaszcza dla jej głównych producentów, takich jak Stany Zjednoczone, Rosja, Arabia Saudyjska i Chiny. Niestety, niektóre wydarzenia na arenie międzynarodowej stanowią zagrożenie dla tego sektora. 

Rosyjska inwazja na Ukrainę wywołała niepewną sytuację w branży gazowej w Europie i Azji. Wzrost cen i obawy o rynki gazu ziemnego są już widoczne. Jak donosi BBC News, w Europie planuje się wprowadzenie zakazu kupowania rosyjskiej ropy naftowej, natomiast wstrzymanie importu rosyjskiego gazu jest wciąż przedmiotem dyskusji w krajach UE. 

Jak podaje Międzynarodowa Agencja Energetyczna (MAE), aby osiągnąć poziom zerowy netto do 2050 roku, istniejące elektrownie gazowe będą musiały być w coraz większym stopniu modyfikowane za pomocą technologii CCUS (wychwytywanie, transport, utylizacja i składowanie CO2) lub wykorzystywać współspalanie paliw niskoemisyjnych, takich jak wodór. Aby zmienić gospodarkę energetyczną, inwestorzy i firmy, które chcą wejść na rynek, muszą szukać rozwiązań obniżających emisyjność na świecie za pomocą odpowiednich narzędzi i strategii.

Rola gazu w tworzeniu ekologicznej gospodarki

Nie ulega wątpliwości, że zarówno gaz i ropa naftowa, jak i inne odnawialne źródła energii odgrywają kluczową rolę w transformacji energetycznej. Dążenie do neutralności klimatycznej i odchodzenie od węgla powoduje, że na pierwszy plan wysuwa się LNG, czyli skroplony gaz ziemny. Dlatego zarówno decydenci, jak i inwestorzy wywierają presję na producentów gazu i ropy, domagając się od nich dostosowania się do zmian i realizacji celów w zakresie dekarbonizacji. Przejście na bardziej zrównoważone rozwiązania utrudniają również kryzys w zakresie dostaw i wzrost cen.

Wykorzystanie gazu i ropy w transporcie tworzyło i wciąż będzie stwarzać zapotrzebowanie na produkty petrochemiczne. Według MAE produkty petrochemiczne stanowią obecnie 14% światowego zapotrzebowania na ropę naftową i 8% światowego zapotrzebowania na gaz. 

Według portalu McKinsey światowe zapotrzebowanie na paliwa kopalne osiągnie szczyt w latach 2023-2025; przewiduje się, że dla ropy naftowej szczyt nastąpi za 5 lat, natomiast gaz pozostanie najbardziej stabilnym paliwem kopalnym. 

Energia z biopaliw, elektrownia na biopaliwa w grafice izometrycznej.

Aby osiągnąć bardziej ambitne cele 30-50% (lub więcej) redukcji natężenia emisji, operatorzy będą zmuszeni podjąć wysiłki zmierzające do zmiany zużycia energii, zazwyczaj w kierunku elektryfikacji działalności połączonej z wytwarzaniem energii ze źródeł odnawialnych lub, w niektórych przypadkach, z wykorzystaniem biopaliw/biomasy.

Atlantic Council, Leading Oil and Gas into a Net-Zero World

Niskoemisyjne technologie grzewcze

Chociaż na drodze do zmniejszenia emisji CO2 lub osiągnięcia zerowego śladu węglowego netto stoją przeszkody, to jednak wdrożenie nowych technologii niskoemisyjnych ma kluczowe znaczenie. Przemysł naftowy i gazowy powinien skupić się na alternatywnych rozwiązaniach grzewczych.

Nowe technologie stosowane do ogrzewania budynków i domów:

  • ogrzewanie biomasą,
  • energooszczędne kotły gazowe,
  • solarne ogrzewanie wody,
  • turbiny wiatrowe,
  • powietrzne pompy ciepła,
  • fotowoltaika (PV),
  • kogeneracja – jednoczesne wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej.

Mierniki cęgowe

Alternatywne rozwiązania są niezbędne do kształtowania bardziej zrównoważonego środowiska. Jedną z alternatywnych form ogrzewania budynków są na przykład wydajne kotły gazowe. Te przyjazne dla środowiska kotły zaopatrują gospodarstwa domowe w ogrzewanie i ciepłą wodę, a ich produkcja i eksploatacja cechuje się niskim lub zerowym poziomem emisji. 

Mierniki cęgowe są wykorzystywane między innymi do systemów kotłów HVAC. Miernik można podłączyć za pomocą aplikacji Fluke Connect i wykonywać pomiary bezprzewodowo. Jest to doskonały przyrząd dla techników HVAC, dostępny w naszym sklepie internetowym Elfa Distrelec.

Dławnice kablowe

Ze względu na ekstremalne warunki panujące w przemyśle naftowym i gazowym, kable i przewody są niezbędne do zapewnienia stabilnej pracy sieci i przesyłu energii. Dławnice kablowe są podstawowym elementem wykorzystywanym do ochrony kabli przed trudnymi warunkami środowiskowymi. Więcej o zarządzaniu kablami można dowiedzieć się tutaj.

Zapoznaj się z ofertą dławnic kablowych Atex w różnych rozmiarach, kolorach i kształtach dostępnych w Elfie Distrelec.

Cyfryzacja przemysłu naftowego i gazowego

Poszukiwanie, wydobycie, transport, magazynowanie, rafinacja i dystrybucja to główne aspekty sektora naftowo-gazowego. Technologie takie jak czysty wodór, energia słoneczna, utylizacja i rozwój magazynowania są zatem ważne w procesie transformacji. Transformacja jest jednak możliwa także dzięki odpowiednim maszynom, instrumentom i narzędziom.

Jednak oprócz inwestowania w rezerwy i odnawialne źródła energii warto także usprawnić działanie zakładów, koncentrując się na cyfryzacji. Cyfryzacja przemysłu naftowego i gazowego oznacza, że urządzenia takie jak instrumenty procesowe, analizatory gazu i silniki mogą wysyłać i odbierać dane. Zwiększa to przejrzystość funkcjonowania obiektu i zapewnia operatorom wgląd w dane, dzięki którym mogą podejmować świadome decyzje. 

Transformacja przemysłu gazowego i naftowego jest możliwa dzięki odpowiednim rozwiązaniom, oprzyrządowaniu i narzędziom, takim jak aplikacje oparte na chmurze, cyberbezpieczeństwo i optymalizacja działania.

Optymalizacja procesów operacyjnych w czasie rzeczywistym

Monitorowanie procesu produkcyjnego w czasie rzeczywistym jest możliwe dzięki optymalizacji wydobycia ropy naftowej i dostarczania jej do zakładów. Optymalizacja sieci gazowej w wielu miejscach umożliwia zintegrowane rozwiązania w zakresie zarządzania, analizy i wizualizacji. Natomiast optymalizacja produkcji gazu skroplonego (LNG) pozwala na zmniejszenie emisji i zużycia energii.

Programowalne sterowniki logiczne

Programowalne sterowniki logiczne (PLC) są bez wątpienia bardzo przydatnymi urządzeniami, które umożliwiają proste monitorowanie i sterowanie nawet za pomocą wiadomości tekstowych. Sterownik PLC to system sterowania stosowany w przemyśle naftowym i gazowym, który składa się z analogowych i cyfrowych wejść i wyjść, a także z modułu zasilającego i przetwarzającego. Systemy sterowania procesem, zasilacze i sterowniki są w pełni zautomatyzowane. Dowiedz się więcej o sterownikach PLC i ich roli w przemysłowym Internecie rzeczy.

Monitorowanie energii (liczniki energii elektrycznej, liczniki energii i liczniki mocy z oprogramowaniem monitorującym) pozwala uzyskać dane potrzebne do podejmowania świadomych, proaktywnych decyzji, które minimalizują koszty operacyjne i poprawiają wydajność obiektu. Użytkownicy rozumieją dziś, jak ważne jest obniżenie zużycia energii i prowadzenie działalności w sposób bardziej zrównoważony. Do tego celu służą bezpieczne i niezawodne mierniki mocy, które umożliwiają pełne monitorowanie energii.

Mierniki energii

Licznik energii elektrycznej, często zwany miernikiem zużycia energii, to urządzenie służące do mierzenia całkowitej ilości energii zużywanej przez urządzenie, lokatora pomieszczenia lub budynku. Zakłady użyteczności publicznej stosują liczniki energii elektrycznej do pomiaru dokładnej ilości energii dostarczanej do klientów, dzięki czemu mogą wystawiać dokładne rachunki za energię. Korzyści ze stosowania liczników energii elektrycznej wysokiej jakości obejmują obniżenie kosztów, dokładne monitorowanie jakości zasilania i zwiększenie efektywności energetycznej.

Liczniki energii, PowerLogic, Schneider Electric

Liczniki energii, SENTRON, Siemens

Platformy i oprogramowanie

Platformy symulacyjne i oprogramowanie do inżynierii przemysłowej monitorują i wizualizują stan wielu systemów napędowych, wyświetlają trendy i alarmy o błędach oraz tworzą raporty. W sektorze naftowym i gazowym oprogramowanie pomaga w zarządzaniu danymi dotyczącymi poszukiwań i odwiertów, a także w zarządzaniu maszynami i terminalami.

EcoStruxure Power to jedna z platform, która służy do cyfryzacji i upraszczania systemów dystrybucji energii elektrycznej. Dzięki zastosowaniu odpornych na cyberzagrożenia, połączonych ze sobą rozwiązań dystrybucji energii elektrycznej, pracownicy operacyjni zakładów otrzymują dane umożliwiające podejmowanie trafnych decyzji, które pomagają chronić ludzi, zabezpieczać zasoby oraz maksymalizować ciągłość działania i wydajność firmy.

Obejrzyj wideo, aby dowiedzieć się, w jaki sposób architektura systemów IoT Schneider Electric, taka jak platforma EcoStruxure, łączy ze sobą niemal wszystko w przedsiębiorstwie.

Pomiary i testy w przemyśle naftowym i gazowym

Testy i pomiary gazu oraz ropy naftowej są przeprowadzane w różnych celach. Do wykrywania obecności gazów w pomieszczeniach i identyfikacji potencjalnych wycieków gazu wykorzystuje się przyrządy takie jak detektory i analizatory gazu. W ofercie Elfy Distrelec znajduje się szeroka gama detektorów.

Analizatory gazów i wykrywacze nieszczelności

Czujniki gazu doskonale sprawdzają się w wykrywaniu źródeł wycieków, a niektóre wersje są nawet w stanie lokalizować wycieki w obudowanych rurach. O poziomie zaawansowania czujnika gazu decydują takie cechy jak rodzaje alarmów, czujnik i kryteria kalibracji.

Wyświetlacz trendów wskazuje najpoważniejsze wycieki i pomaga w wykrywaniu nieszczelności. Czujniki wycieków wykrywają wycieki szybko i dokładnie. Wykrywane są wszystkie popularne czynniki chłodnicze. System jest stale monitorowany, a wszelkie usterki i problemy wyświetlane na ekranie. Niektóre z czujników gazu mogą szybko identyfikować i lokalizować wycieki gazu.

Czujniki wycieku czynnika chłodniczego, Testo

Czujnik gazów palnych, Extech Instruments

Termowizja

Stacjonarne kamery termowizyjne identyfikują niebezpieczne gorące punkty w węglu i biomasie oraz umożliwiają użytkownikowi ich ciągłe monitorowanie. Dzięki systemowi rozpoznawania pożarów IIoT w kamerach na podczerwień można zapobiegać pożarom na wczesnym etapie. Kamery do wykrywania gazów to wysoce wyspecjalizowane kamery termowizyjne, które są w stanie wykrywać emisje niektórych gazów.

Kamera termowizyjna, Hikmicro

Kamera termowizyjna, FLIR

Kamera termowizyjna, Fluke

Pytania i odpowiedzi

Czy gaz jest neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla?
Neutralność węglowa oznacza, że inicjatywy w zakresie kompensacji emisji dwutlenku węgla równoważą emisje powstałe w wyniku używania gazu ziemnego do ogrzewania domu. Oznacza to, że paliwo neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla nie powoduje emisji netto gazów cieplarnianych ani nie pozostawia śladu węglowego. 

Dlaczego gaz ziemny jest uważany za energię przejściową?
Gaz ziemny można uznać za paliwo przejściowe, ponieważ jest on bardziej opłacalny niż nowe źródła odnawialne i generuje mniej zanieczyszczeń niż inne paliwa kopalne.

Czy cel osiągnięcia neutralności wobec efektu cieplarnianego do 2050 r. jest wystarczający?
Technologie sprzyjają przyspieszeniu zmian, ale niektóre kraje wciąż pozostają w tyle. Według Światowego Forum Ekonomicznego osiągnięcie zerowej emisji netto do 2050 r. jest możliwe, ale tylko pod warunkiem wprowadzenia istotnych zmian. Aby utrzymać globalne ocieplenie na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, należy zadbać o to, by do atmosfery nie przedostawało się więcej CO2, niż jest z niej usuwane. Zdaniem ekspertów, jeśli uda się to osiągnąć, do końca tego wieku zmniejszy się prawdopodobieństwo wystąpienia fal upałów, susz i powodzi. 

Czy gaz ziemny jest szkodliwy dla środowiska?
Gaz ziemny jest paliwem kopalnym, ale poziom wydzielanych przy jego spalaniu gazów cieplarnianych jest znacznie niższy niż w przypadku spalania węgla czy ropy naftowej. Według danych Union of Concerned Scientists, podczas spalania gazu ziemnego w nowoczesnej, wydajnej elektrowni gaz ziemny wytwarza od 50% do 60% mniej dwutlenku węgla (CO2) niż typowa nowa elektrownia węglowa.

Czy ceny ropy i gazu spadną?
Do wzrostu cen gazu i energii elektrycznej przyczyniła się obecna sytuacja na świecie – najpierw pandemia COVID-19, a później brak dodatkowych dostaw z Rosji. Stacje benzynowe przenoszą koszty na klientów i nie zależy im na szybkim obniżaniu cen, nawet gdy ceny ropy spadają. Pojawiają się jednak prognozy, że wysokie ceny paliw mogą spaść wraz z dalszym rozwojem pojazdów elektrycznych.

Ile gazu i ropy naftowej eksportuje się z Rosji?
Według danych Światowego Forum Ekonomicznego z kwietnia bieżącego roku Rosja eksportuje dziennie 2,85 mln baryłek produktów naftowych, w tym 1,1 mln baryłek oleju gazowego, 650 tys. baryłek oleju opałowego, pół miliona baryłek ciężkiej benzyny oraz 280 tys. baryłek próżniowego oleju gazowego.

Czy ogrzewanie gazowe zostanie zabronione?
Rządy na całym świecie wprowadzają nowe przepisy, takie jak zakaz stosowania kotłów gazowych i olejowych, które nie mogą być opalane alternatywnymi paliwami niskoemisyjnymi. Wdrożenie takich zmian ma się rozpocząć w 2025 roku. 

Kiedy skończą się zasoby paliw kopalnych?
Według niektórych prognoz (American Petroleum Institute z 1999 r. i Cambridge Energy Research Associates z 2006 r.) można założyć, że w ciągu naszego życia nie zabraknie nam paliwa. Niemniej jednak, jeśli nie podejmiemy żadnych działań, problem ten może dotyczyć kolejnych pokoleń.

Kiedy przestaniemy korzystać z gazu?
Niektóre kraje planują wprowadzenie zakazu stosowania kotłów gazowych do 2025 roku. Trudno jest jednak przewidzieć, kiedy dokładnie (i czy w ogóle) ludzie przestaną korzystać z tego źródła energii. Może uda się to jeszcze w tym stuleciu, być może dopiero w następnym. Dlatego tym bardziej należy inwestować w technologie niskoemisyjne już teraz.

Czym są petrochemikalia?
Petrochemikalia to grupa związków chemicznych pochodzących z paliw kopalnych, takich jak gaz ziemny i ropa naftowa. Stosuje się je do wytwarzania tysięcy produktów, z których korzystamy na co dzień, takich jak ubrania, plastik, lekarstwa, kosmetyki, meble, elektronika. Są one również wykorzystywane do produkcji turbin wiatrowych, paneli słonecznych i części pojazdów elektrycznych.

Total
0
Shares
Poprzedni post

Relacja z targów Embedded World 2022

Następny post

Sprawdź się w pierwszym quizie Würth Elektronik „Great Minds”

Powiązane posty