Ολοκληρωμένη συμπίεση αερίου: Φυσική εφαρμογή για τη Βόρεια Αμερική

(Φωτογραφία: GE)

Το φυσικό αέριο αφθονεί στη Βόρεια Αμερική. Στα τέλη του 2016, ο Καναδάς και οι ΗΠΑ μοιράστηκαν 414 τρισεκατομμύρια κυβικά μέτρα αποδεδειγμένων αποθεμάτων, με τις ΗΠΑ τον μεγαλύτερο παραγωγό στον κόσμο και τον Καναδά τον τέταρτο μεγαλύτερο . Δεν εκπλήσσει, υπάρχει μια έντονη διάθεση για την ανάπτυξη εγκαταστάσεων ΥΦΑ σε ολόκληρη την ήπειρο.

Τα τελευταία χρόνια, έχουμε δει πολλά μεγάλα έργα LNG να διαμορφώνονται, συμπεριλαμβανομένων πέντε νέων τερματικών εξαγωγών που θα κυκλοφορήσουν ηλεκτρονικά το 2018 και το 2019. Μόλις λειτουργήσουν, θα κάνουν τις ΗΠΑ έναν από τους τρεις πρώτους εξαγωγείς ΥΦΑ στον κόσμο .

Με τα χρόνια, ένα εκτεταμένο δίκτυο αγωγών έχει εξαπλωθεί σε μια τεράστια περιοχή - και αυτό παρουσιάζει μερικές συναρπαστικές ευκαιρίες όσον αφορά τη συμπίεση αερίου. Ιστορικά, η αγορά της μεσαίας ροής κυριαρχείται από την τεχνολογία αεριοστροβίλων, με τη συμβατική χαμηλής ταχύτητας ηλεκτρική συμπίεση που μόλις παίρνει μια ματιά.

Αλλά πρόκειται να αλλάξει. Πράγματι, βλέπω τέσσερις νέες τάσεις που συμβάλλουν στην καταλυτική δημιουργία ενός ευνοϊκού περιβάλλοντος για την τεχνολογία ηλεκτρικής συμπίεσης σε αυτό το μέρος του κόσμου:

Μεταβαλλόμενες στάσεις: Τα ηλεκτρικά οχήματα, τα πλοία και ακόμη και τα αεροπλάνα στρέφονται μπροστά, επιδεικνύοντας τη δύναμη και το δυναμικό της ηλεκτροκίνησης. Ομοίως, οι μηχανικοί και οι φορείς εκμετάλλευσης είναι όλο και περισσότερο πεπεισμένοι ότι οι ηλεκτρικές τεχνολογίες είναι αρκετά ώριμες ώστε να θεωρηθούν βιώσιμες επιλογές για τη βιομηχανία φυσικού αερίου. Αυτό δεν συνέβη πριν από μερικά χρόνια.

Αυστηρότεροι κανονισμοί: Ορισμένα κράτη αλλάζουν εντολές για τον περιορισμό των εκπομπών, του περιβαλλοντικού αποτυπώματος και του θορύβου κοντά σε πόλεις. Αυτό αναγκάζει νέες προσεγγίσεις, καθώς οι πελάτες αναζητούν λύσεις χαμηλών εκπομπών που συμβάλλουν στη διευκόλυνση της ταχύτερης εξουσιοδότησης από την κυβέρνηση

Μειωμένη δεξαμενή ταλέντων: Πολλοί φορείς εκμετάλλευσης πετρελαίου και φυσικού αερίου φτάνουν στη συνταξιοδότηση και η ικανότητα των ομάδων έργων να αντιμετωπίσουν τη συντήρηση μειώνεται. Για να παραμείνουν ανταγωνιστικοί και να μειώσουν το κόστος, οι εταιρείες πρέπει να υιοθετήσουν νέες τεχνολογίες που απαιτούν λιγότερες ώρες συντήρησης.

Ένα καλύτερο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας: Το τεράστιο δίκτυο του δικτύου στην περιοχή της Βόρειας Αμερικής έχει ωριμάσει σε μεγάλο βαθμό και μπορεί να παρέχει αξιόπιστη ισχύ ανά πάσα στιγμή. Η εύκολα διαθέσιμη, σταθερή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας ανοίγει και πάλι πόρτες για την υιοθέτηση ηλεκτρικών λύσεων σε κλίμακα.

Από την άποψη των λύσεων ηλεκτρικής συμπίεσης, υπάρχει επίσης μια συναρπαστική εξέλιξη στον ορίζοντα που προσφέρει μια βιώσιμη και ελκυστική επιλογή για την αγορά της Βόρειας Αμερικής. Ολοκληρωμένες μηχανές που ενσωματώνουν μια σειρά καινοτομιών και, το σημαντικότερο, απομακρύνονται από την ανάγκη για κιβώτιο ταχυτήτων και συνδέουν τον συμπιεστή απευθείας με τον κινητήρα, είναι για μένα το φυσικό επόμενο βήμα για λύσεις συμπιεστών αερίου. Εδώ γιατί:

Γιατί οι ολοκληρωμένες μηχανές προσφέρουν ένα λαμπρό μέλλον

• Είναι ασφαλέστεροι: Και οι δύο αεριοστρόβιλοι και η συμβατική τεχνολογία ηλεκτρικής συμπίεσης φέρουν τον κίνδυνο διαρροής αερίου - έναν σημαντικό κίνδυνο για την ασφάλεια. Χάρη στην τεχνολογία κινητήρων υψηλής ταχύτητας, οι ενσωματωμένες μηχανές μπορούν να ενσωματώσουν τόσο τον συμπιεστή όσο και τον κινητήρα μέσα στο ίδιο περίβλημα, εξαλείφοντας το κιβώτιο ταχυτήτων και ως εκ τούτου τον κίνδυνο διαρροής. Αυτό είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα σε μια βιομηχανία όπου η ασφάλεια είναι πάντα υψίστης σημασίας.
• Εξοικονόμηση χρημάτων: Η αγορά φυσικού αερίου μπορεί να αυξάνεται, αλλά οι πιέσεις στο κόστος είναι ακόμα υψηλές. Οι ενσωματωμένες μηχανές συμβάλλουν στη μείωση του κόστους σε όλους τους τομείς με διάφορους τρόπους. Πρώτον, δεν απαιτούν βοηθητικά εξαρτήματα όπως το κιβώτιο ταχυτήτων και τα μαγνητικά έδρανα εξαλείφουν την ανάγκη για λάδι ή σύστημα ψύξης. Αυτό τους καθιστά ελαφρύτερο, με μικρότερο αποτύπωμα, και μειώνει σημαντικά το κόστος των καπουριών. Και επειδή τα ολοκληρωμένα μηχανήματα είναι πιο αξιόπιστα, το κόστος των οπεχίων μειώνεται επίσης. Αυτό συμβαίνει επειδή με λιγότερα εξαρτήματα μειώνεται ο κίνδυνος αποτυχίας και βλάβης - για παράδειγμα, δεν υπάρχει ανάγκη για σφραγίδες ξηρού αερίου, ο κύριος παράγοντας για αποτυχίες σε αυτά τα συστήματα. Ως εκ τούτου, κοστίζουν λιγότερο για τη συντήρηση και είναι γενικά πιο αποτελεσματικά για να τρέξουν.
• Αντιδρούν γρήγορα: Καθώς κάθε προμηθευτής φυσικού αερίου γνωρίζει πάρα πολύ καλά, η τιμή του φυσικού αερίου κυμαίνεται εξαιρετικά - έτσι το ιδανικό σενάριο είναι να είναι σε θέση να προμηθεύει αέριο στην υψηλότερη τιμή της αγοράς. Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεστε μηχανές για να αντιδράσετε γρήγορα στις ταχέως μεταβαλλόμενες συνθήκες της αγοράς. Όπου οι παραδοσιακές λύσεις συμπιεστών χρειάζονται ώρες, τα ενσωματωμένα μηχανήματα μπορούν να λειτουργούν μέσα σε μόλις πέντε λεπτά - κυριολεκτικά ο χρόνος που χρειάζεται για να φτιάξετε ένα φλιτζάνι καφέ.

Αυτή είναι η περίπτωση που ένας προμηθευτής φυσικού αερίου που χρησιμοποιεί ολοκληρωμένα μηχανήματα είναι σε θέση να ανταποκριθεί γρήγορα στις αυξήσεις της ζήτησης (λόγω διακοπής ρεύματος ή απροσδόκητου ψυχρού καιρού, για παράδειγμα) και να απελευθερώσει αέριο από την αποθήκευση στην αγορά. Με αυτόν τον τρόπο, είναι σε θέση να εξασφαλίζουν την υψηλότερη τιμή κάθε φορά και να μεγιστοποιούν τα έσοδά τους.

Στη GE, μπορέσαμε να παραδώσουμε μια ολοκληρωμένη μηχανή που αξιοποιεί αποδεδειγμένη τεχνολογία από όλη την επιχείρησή μας. Συσκευασμένο από την BHGE, η γραμμή ολοκληρωμένων συμπιεστών συνδυάζει τον φυγοκεντρικό συμπιεστή από τις λύσεις Turbomachinery & Process Solutions και τον ηλεκτροκινητήρα υψηλής ταχύτητας από την επιχείρηση μετατροπής ενέργειας της GE. Και οι δύο συσκευές σφραγίζονται σε ένα ενιαίο περίβλημα, χωρίς ανάγκη λίπανσης, χάρη στην τεχνολογία ενεργών μαγνητικών ρουλεμάν.

Ο κινητήρας - ο οποίος έχει περάσει τέσσερις εκατομμύρια ώρες επιτυχημένων εργασιών σε διάστημα 15 ετών - απαιτεί ελάχιστη συντήρηση. Οι πελάτες μπορούν επίσης να επιλέξουν να διαθέτουν έναν από τους εγκατεστημένους μηχανικούς μας κατά τη διάρκεια της περιόδου εγγύησης, καθώς και έναν εφεδρικό κινητήρα που είναι άμεσα διαθέσιμος στο αμερικανικό έδαφος, σε περίπτωση εξαιρετικά απίθανου συμβάντος αποτυχίας.

Αυτό που είναι ιδιαίτερα ελκυστικό είναι η δυνατότητα ενσωμάτωσης αναλυτικών στοιχείων για τον κινητήρα μεταβλητής συχνότητας, τον κινητήρα, τον συμπιεστή και το ρουλεμάν. Στη συνέχεια, είναι δυνατή η πρόσβαση στα δεδομένα από απόσταση και εντοπίζονται τυχόν σφάλματα ή φθορά πριν αυτά γίνουν ένα ζήτημα. Με αυτόν τον τρόπο, οι πελάτες μπορούν να προχωρήσουν σε ένα μοντέλο προληπτικής συντήρησης, ελαχιστοποιώντας τον ενδεχόμενο χρόνο διακοπής λειτουργίας και επιβαρύνοντας ακόμη περισσότερο.

Ως λύση χωρίς πετρέλαιο, με μηδενικές εκπομπές, η ενσωματωμένη τεχνολογία ηλεκτρικής συμπίεσης μειώνει τους κινδύνους και το κόστος και επιτρέπει στους προμηθευτές αερίου να ανταποκρίνονται πιο γρήγορα στη ζήτηση της αγοράς. Το γεγονός ότι η ηλεκτροκίνηση είναι πλέον ευρέως αναγνωρισμένη ως μια ώριμη τεχνολογία ξεπερνά ένα σημαντικό εμπόδιο στην υιοθεσία εντός της βιομηχανίας. Οι ολοκληρωμένες μηχανές είναι το επόμενο βήμα στην εξέλιξη του ηλεκτρικού συμπιεστή φυσικού αερίου και για την αναπτυσσόμενη αγορά της Βόρειας Αμερικής, πιστεύω ότι είναι τέλεια αντιστοιχία.

Ο συγγραφέας
Ο Azeez Mohammed είναι πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της επιχείρησης GE Power Conversion.