Slik kan digitale løsninger halvere CO2-utslipp fra oljeindustrien

Du skal raskt få vite om CO2-utslippene blir lavere – du trenger ikke lenger være ekspert på alle områder for å se verdien av nye ideer eller effektene av forskning.

Av Andreas R. Graven
Openlab Utsnitt
Verdien og effektene av forskning skal synliggjøres bedre for industrien – og være mer tilgjengelig. Et godt eksempel på en unik kombinasjon av fysiske og virutelle fasiliteter: OpenLab Drilling (bildet) representerer både de virtuelle komponentene i den nettbaserte boresimulatoren, og den fysiske verden med Ullrigg, en fullskala borerigg testfasilitet.

– Industrien har allerede etablert et godt samarbeid for å få ned utslippene fra norsk sokkel. Forskning og utvikling er en viktig del av dette samarbeidet. Vi har store oppgaver foran oss, sier seniorforsker Annette Fagerhaug Stephansen i NORCE.

CO2-utslippene fra produksjon av olje og gass må reduseres mye i årene som kommer hvis Norge skal innfri sine utslippsmål. Riktig bruk av digitale muskler kan faktisk utgjøre hele forskjellen.

– Vi trenger ny teknologi, men vi trenger også en tung satsing på digital infrastruktur - og bruk av delingskonsepter for energiproduksjon og energibruk på norsk sokkel, mener Stephansen.

Verdien og effektene av forskning synliggjøres

Stephansen har erfaring fra både oljesektoren og CO2-lagringsbransjen, samt fornybarbransjen.

– Det er jo nettopp veien mot et lavutslippssamfunn mye handler om nå for tiden: at oljeselskapene blir til energiselskaper og hvordan kan vi produsere energi for fremtiden med minst mulig CO2-avtrykk, sier Stephansen.

Den erfarne forskeren vil jobbe hardt for at verdien og effektene av forskning skal synliggjøres bedre for industrien – og være mer tilgjengelig.

– Ved å kombinere teknologiforbedringer med digital infrastruktur og delingsmodeller, så kan det være mulig å halvere CO2-utslippene fra olje og gassproduksjonen i 2030. Dette er faktisk vesentlig mer enn de mål industrien selv har satt, sier Stephansen.

– Vi trenger ny teknologi, men vi trenger også en tung satsing på digital infrastruktur - og bruk av delingskonsepter for energiproduksjon og energibruk på norsk sokkel.

Planen til NORCE er å videreutvikle en virtuell suksessformel fra prosjekter i offshore vindkraft og flere større olje og gass-prosjekter.

Kjernen her er en digital oljeplattform (referanseplattform). Denne plattformen er en kompleks kraftpakke av digitale verktøy som, brukt på riktig måte, vil være helt avgjørende for å oppnå nødvendige CO2-reduksjoner.

– Industrien samler inn ekstremt mye data. Vi må behandle og analysere disse dataene godt, slik at industrien kan ta de riktige avgjørelsene for optimal produksjon og energieffektivisering, og få ned utslippene.

– I den digitale plattformen vil vi hele tiden se effekten av å putte inn de ulike løsningene, resultatene, ideene, innovasjonene, i form av at CO2-nedgangen blir av en viss størrelse, sier Stephansen.

Stephansen Annette
Seniorforsker Annette Fagerhaug Stephansen i NORCE. (Foto: Marit Hommedal)

Et viktig tema for forskerne å gyve løs på blir energieffektivisering, for eksempel ved å automatisere operasjoner.

– Små ting bare våre dataanalyser avdekker, kan gjøre store utslag, og en del av dette vil være ting som kan implementeres raskt. Samtidig som det ikke må være for kostnadskrevende eller grensesprengende, slik at det blir overkommelig for industrien å innføre, sier Stephansen.

Energieffektivisering - og deling av energi

Men når det er sagt: Stephansen går gjerne også for de grensesprengende ting, på litt lengre sikt. Alt handler om timing, for eksempel hva gjelder undervannsproduksjon. Eller når temaet er elektrifisering av norsk sokkel:

–Vi ønsker også forskning som bidrar til elektrifisering, men nå må vi ha fokus på det som kan redusere CO2-utslipp fra norsk sokkel raskt, og da står ikke elektrifisering først i køen. Så vil fremtiden vise om kun elektrisitet, som i dag er en kostbar løsning offshore, faktisk vil være det beste, sier Stephansen

– Vi må behandle og analysere dataene godt, slik at industrien kan ta de riktige avgjørelsene for optimal produksjon og energieffektivisering, og få ned utslippene.

Per i dag er det gassturbinene som står for majoriteten av CO2-utslippene på norsk sokkel, med inntil 85 prosent.

–Noe av det viktigste på kortere sikt vil derfor være å drive gassturbinene mer effektivt, blant annet handler det om «føden» til gassturbinene, hva slags type gass som driver dem. Bruken må optimaliseres, samtidig som sikkerheten og stabilitetene i energitilførselen til plattformene ivaretas. Vi ønsker også å se på mulighetene for å tilføre fornybar energi til driften av plattformer, sier Stephansen.

En del av forskningen vil også handle om deling av energi mellom plattformer, integrere fornybar energi, og benytte konseptet med energihubs.

KRONIKK: Utslippsmålene - det går for sakte

– Industrien kan ikke lenger tenke kun en og en plattform, man må se på et større samarbeid mellom plattformer. Dette er en tankegang de har begynt i industrien allerede, men det lettere å få fart i slike prosesser når et lavutslippssenter kan være brobygger, sier Stephansen.

Hun er samtidig klar på at integrering av fornybar energi til drift av plattformer, som ved å strekke kabler mellom plattformer, vil ta tid. Man må sannsynligvis også ha gassturbiner som back-up for å sikre produksjon og sikkerhet.

Et annet felt er smarte løsninger for fakling: med andre ord brenning av gass for å utligne trykkoppbygning for eksempel når man stenger ned brønner. Et annet område for forbedringer er såkalt «boostere», dieselmotorer som benyttes til å for å holde flytende plattformer i ro.

Sikre rask og god kompetanseoverføring

Ideen bak den digitale modellen til NORCE er at mange jobber sammen, mot et felles mål, for å sikre rask og god kompetanseoverføring.

– Kort og godt må alle forstå effektene av forskningen, at den har relevans og er viktig for å kutte i CO2-utslippene på norsk sokkel. Den digitale plattformen skal ikke gjenspeile en bestemt plattform, kan hende vi må ha en serie av digitale plattformer. De opereres forskjellig om det er i startfasen, i maksproduksjon eller i slutten av sin levetid, sier Stephansen.

– I NORCE er vi gode på veldig mye, og vi har forskere som har jobbet tett med olje og gassindustrien i mange år, sier Stephansen.


Forskerprofil

Annette Fagerhaug Stephansen (41) fra Bø i Vesterålen

Faglig bakgrunn:

Master i aerodynamikk, doktorgrad i anvendt matematikk, fra henholdsvis Italia og Frankrike. Ekspert på flyt i porøse medier (brukes til f.eks. flyt av olje/CO2/vann i undergrunnen eller f.eks. spredning av radioaktivt materiale i undergrunnen). I de senere år har Stephansen fokusert på offshore vind gjennom FME-senteret NORCOWE.

Viktig erfaringsgrunnlag:

Både tiden i NORCOWE samt som kompetansemegler har gitt Stephansen god bakgrunn i å snakke «flere språk» - industrien, Forskningsrådet/politikere, forskere, publikum som er interessert på et «vanlig» og et «faglig» nivå. Alle har forskjellige måter å kommunisere på og ser viktigheten av forskjellige ting. Kommunikasjon av mål, problemstillinger og løsninger på en slik måte at hver målgruppe forstår er kjempeviktig, påpeker Stephansen.

Mulighetene i omstilling:

Omstillinger og endringer i olje og gassindustrien åpner nye muligheter for samarbeid mellom industri og forskning, samt nye fagfelt innen forskningen. Omstillingen vil skje raskere hvis vi virkelig tror det er mulig å gjøre Norge mer miljøvennlig og bærekraftig - hvis kostnadene for omstilling går ned og hvis vi ser nye markedsmuligheter (økonomi og politikk styrer mye her). Godt samarbeid på tvers mellom industri og forskning vil være en god pådriver på alle disse tre nivåene.