青/緑のエネルギー革命

エレイン・マスリン • 17 12月 2019

北海風力発電ハブは、北海全域のグリッドに最適な多数のハブを想定しています。（画像：北海風力発電ハブコンソーシアム）

過去12か月間に、大規模な石油と気候に関する対話に地震的な変化が生じました。それは、多くの人がエネルギー転換と呼ぶものを中心に、どのくらい大きな石油が自分自身を方向づけているかの変化です。気候目標-政府、国際および業界主導-および投資家の行動（化石燃料からの資本逃避）が変化を促進しています。

実際、風景は変化しています。 Mainstream Renewable PowerのグループCEOであるAndy Kinsella氏は、石炭、石油、ガス、原子力に比べて、世界の風力発電と太陽光発電に2倍の設備投資を行っていると述べています。 1980年代、S＆P 500の上位10社のうち7社は石油とガスでした。現在は1つだけです。

その結果、企業（オペレーターとそのサプライチェーン）はもはや自分たちのことを石油とガスの会社と言っていません。彼らはエネルギー企業であり、エネルギーを「人々と地球のためにより安全で、よりクリーンで、より効率的に」しています。 9月のアバディーンでのエネルギー転換と脱炭素化が主要な会議セッションであるオフショアヨーロッパについて話しました。前回のイベントではこれらのトピックは軽微でした。

ただし、まったく新しい動きではありません。たとえば、シェルはしばらくの間、よりクリーンなガスについて話していました。同社の幹部は、石油およびガス業界のイベントで、シェルがより幅広いエネルギー事業に移行する方法について語っています。「シェルは電力の最大のトレーダーの1つです」と、シェルのエネルギー移行マネージャーであるジョー・コールマンはオフショアヨーロッパに語りました。シェルは、充電ポイント、ガソリンスタンド、および家庭で大きな将来を見込んでおり、水素の需要を拡大し、炭素回収貯蔵（CCS）を開発しようとしています。

Aker Solutionsは、オフショア施設に適合できるJust Catchと呼ばれる炭素回収技術を設計しました。（画像：Aker Solutions）

誓約をする
専攻だけではありません。オフショアヨーロッパでは、業界団体Oil＆Gas UK（OGUK）が2035年へのロードマップを立ち上げました。「ネットゼロ」の青写真で、排出量を削減するための産業、政府、規制当局の行動を呼びかけています（英国の石油およびガス生産は3％ OGUKによると、英国の温室効果ガスの総排出量の内、CCSや水素などの技術の開発と商業化を支援しています。同じ週、公的資金による石油・ガス技術センター（OGTC）がNet Zero Solutions Centerを立ち上げました。

今年の初めに、オランダの石油およびガス探査および生産協会（NOGEPA）は、2年以内にメタン排出量を半減する協定をオランダ政府と締結しました。2017年のメタン8,562トンから4,281トン一方、政府は、オフショアプラットフォームの電化などにより、さらに削減する方法を検討する調査も実施します。しかし、インセンティブが必要になる可能性のあるNOGEPAと、オフショア電力網への保証されたアクセスを認めています。

オランダの勇気
オランダ人は、既存のインフラストラクチャを最大限に活用するために、エネルギーシステムをより良く接続する方法と、洋上風力、ガスプラットフォーム、水素生産、およびグリッドをより良く接続する方法をすでに検討しています。オランダの研究チームTNOのRene Petersは、オフショアプラットフォームの電化を意味する可能性があると言います。風力発電所などの発電機とパワーユーザーを接続し、そうすることで潜在的な分野を開放する可能性があると、10月にアムステルダムで開催されたOffshore Energyカンファレンスで語った。

別のオプションは、天然ガスがオフショアで電気に変換されてから、陸上でワイヤーで送られるガスからワイヤーへの接続です。オランダのセクターではこの選択肢がほとんど見つかりませんでしたが、昨年の英国石油ガス公社の調査では、英国北海で検討できる16の潜在的なプロジェクトが見つかりました。オランダでより実行可能なオプションは、プロセスを駆動するために天然ガスおよび/または洋上風力を使用し、既存のパイプラインネットワークを介して水素を輸送する、オフショアでの水素生産です。

Equinorは、GullfaksとSnorreに浮体式洋上風力から電力を供給するHywind Tampenプロジェクトを推進しています。（画像：Equinor）

緑と青の水素
実際、PosHydonと呼ばれる2年間の「グリーン」水素（化石燃料を使用しない製造）パイロットプロジェクトが合意されました。これは、北海エネルギーの官民パートナーシップからのスピンアウトプロジェクトです。 2020年から、ネプチューンエナジーは再利用グループNexStepおよびTNOと協力して、13キロ（km）オフショアのQ13aプラットフォーム（オランダの最初の陸上施設）で1メガワット（MW）の水素電解槽をホストする予定です。。海水から電気分解された水素は、ガスと混合され、既存のパイプラインで海岸に送られて発電されます。将来的には、このアイデアを洋上風力発電所にリンクして、間欠性の問題を平準化するのに役立つ可能性があります。つまり、風力発電所が過剰に生産されたときに閉鎖する代わりに、エネルギーを水素に変換できます。

英国では、再生可能な電気を動力とし、近くの限界分野を支援する海洋生産用のオフショアプラットフォームや、陸上への水素輸出の可能性も検討されています。 OGTC、環境コンサルタント会社Aquatera、NOV、Doosan Babcock、Cranfield University、およびスコットランドのオークニーにある欧州海洋エネルギーセンター（EMEC）が関与する水素オフショア生産（HOP）プロジェクトは、可能性のある技術の種類からオプションを評価しています。輸送物流と再利用されたオフショア施設を使用する可能性に使用されます。例として、OGTCのMarginal Developments Solution CenterのプロジェクトエンジニアであるHayleigh Pearsonは、Markhamのような南北海の小さなプラットフォームで4つの高分子電解質膜電解ユニットをホストし、3,500キログラム（kg）の緑色水素を生成できるとヨーロッパ沖に語った1日（それぞれ3500km走行する10台のバスに電力を供給できる、と彼女は言います）。北の北海の大きなプラットフォームには、おそらく22基の蒸気メタン改質装置を収容し、1日あたり12,000kgの「青い」水素（化石燃料投入で作られた）を生成できます。プロジェクト研究は、オークニー本土沖のフロッタ島の陸上試験センターで計画されています。

一方、Engieの一部であるベルギーのエンジニアリング会社Tractebelは、電気分解を使用して洋上風力発電所から生産された電力をグリーン水素に変換する洋上プラットフォームのコンセプトを開発しています。

ネプチューンエナジーのQ13aプラットフォームは、オランダのパイロットプロジェクトのもとで、水素製造施設の拠点となる予定です。（写真：海王星エネルギー） 接続された北海
水素は、大規模な風力発電所を接続し、北海周辺のさまざまな国に電力を供給してグリッドを効果的に管理するためのハブとして、沖合のメガアイランドである北海風力発電ハブにも搭載されます。 2016年にオランダのコンソーシアムによって開始されたコンセプトです。今年、実現可能性調査が終了しました。プロジェクトパートナーの1つであるTennetのシニアアドバイザーであるJasper Visは、それは実現可能であると言います。しかし、1つの大きな島の代わりに、海底に応じて人工島またはより伝統的なプラットフォームのいずれかである小さな島はまだ大きいが、発電量が多すぎる場合に水素に電気を変換する方が良いと彼は語った。オフショアエネルギー。

これは、大きな洋上風力の野望を持ちながら電力網が限られているオランダに適しています。 TennetのオフショアビジネスマネージャーであるRob van der Hageは、オフショアエナジーに、最初のハブは2025年までに建設できると語った。これは、グリッドの問題を軽減するだろう。 Hageによれば、2023年までにすでに計画されているすべての洋上風力発電所が建設されると、残りのグリッドの容量はわずか7ギガワット（GW）になります。異なるルートを介して、つまり水素として海岸に電力を供給できることはオプションです。課題は、水素の需要を生み出すことです、と彼は言います。

清掃業
Air Liquide、BP、Gasunie、Shell、UniperなどのパートナーとTNOが率いるもう1つのオランダのプロジェクトであるH-Visionは、既存の2つの発電所の近くにあるMaasvlakteエリアに3.2GWの青い水素プラントを建設し、ロッテルダム地域の熱と電気。 2021年に最終投資決定（FID）が計画され、2026年に最初の水素が使用されます。このプロジェクトはCCSに依存します。プロセスで生成されるCO2のすべてではありませんが、別のプロジェクトであるPorthos（ロッテルダム港CO2Transport Hub＆Offshore Storage）CCUS（炭素回収利用と貯蔵）プロジェクト。パートナーのGasnuieおよびEBN（国有エネルギー組織）とロッテルダム港当局が主導しています。これは、ロッテルダム港地域の産業からCO2を取り出して温室に供給し、植物の成長を助けるとともに、海岸から21km離れたTaqaのP18aプラットフォーム経由で沖合に貯留することを目的としています。プロジェクトのウェブサイトによると、「2030年までに、毎年200〜500万トンのCO2を貯蔵できるようになると予想されます」。来年末までにFIDをターゲットにし、2023年に開始します。

一方、ノルウェーのオペレーターEquinorも水素に注目しています。英国のH21プロジェクトでは、イングランドの天然ガスシステムの北部を水素に変換し、そのプロセスで生成されたCO2を100 km沖合に貯蔵することを検討しています。実行可能性調査は行われましたが、フロントエンドエンジニアリングおよび設計（FEED）調査はまだ資金提供されていません。 Equinorは、バイオマスに変換された以前の石炭火力発電所であるDrax火力発電所からCO2を隔離して貯蔵するための小規模プロジェクトであるZero Carbon Humberにも関与しています。

オランダでは、エクイノールはマグナムの一部でもあります。マグナムは、コンバインドサイクルガスタービンを水素で作動させ、CO2を貯蔵するプロジェクトです。「石油エンジニアが地質学から掘削、そして船の関係者の管理者に提供できるものすべてが必要です」と、Equinorの低炭素技術責任者であるAnna KorolkoはOffshore Europeに語りました。

CCS
この図では、石油およびガス産業のCCSとスキルが大きな役割を果たしています。アバディーン大学の研究員であるAstley Hastingsは、シュルンベルジェでのキャリアとシステム生物学の博士号を取得した後、CCSを中心に、石油およびガス産業は「グローバルに脱炭素化するためにすべてのカードを保有しています」と言います。多くの産業-肥料、コンクリート、鉄鋼生産-は脱炭素化に苦労するため、CCSが必要であると彼は言います。

それは実行可能です。「石油増進回収（EOR）のためのCO2注入は50年にわたって行われました」と彼はオフショアヨーロッパに語りました。「分離（テクノロジー）は成熟しています。冶金学は知られており、いくつかのパイロットプロジェクトが活発です。私たちはCO2 /岩石化学をよく理解しており、さらなる研究が進行中です。いくつかの政府がプロジェクトを後援しているため、スペードに対応しています。」

しかし、CCSはでこぼこ道を歩んできました。国際的にはほとんどプロジェクトがありません。英国の2つの競合プロジェクトは、政府の資金が引き出された後、2015年に停止されました。ノルウェーのSnohvitプロジェクトでは、153 kmのパイプラインと1つの井戸を介して帯水層に年間0.7 Mtの隔離されたCO2を貯留しています。 2040年までに世界中の発電からのすべての化石排出量を保存するには、20,500 Snohvitsが必要になると彼は言います（推定154億メートルトンCO2を保存するため）。

ドングリからオークが成長
現在、いくつかの注目を集めているプロジェクトはAcornです。プロジェクト開発者のPale Blue Dotは、2018年に英国で最初のプロジェクトのCO2ストレージライセンスを確保しました。今年、EUの資金調達とShellやChysaorを含む新しいパートナーを確保しました。アイデアは、スコットランド北部のセントファーガスターミナルに到着する天然ガスの一部（英国のガスの35％を処理する）の改質を組み合わせて青い水素を生成し、そのプロセスで生成されたCO2を隔離して沖合のフィールドに保管することです。既存のパイプラインを再利用します。ミラー、ゴールデンアイまたはアトランティック。また、スコットランドの中央ベルトから陸上パイプラインを介して送られ、船を介してピーターヘッド港に輸送されたCO2を貯蔵します。

Pale Blue DotのコマーシャルディレクターであるSam Gomersallは、オフショアヨーロッパに、天然ガスグリッドに2％の水素含有量を許可する作業が既にあると語った。アバディーンのプロジェクトでは、インフラストラクチャの変換作業後に、ローカルで20％、次に最大100％に増やすことを目指しています。グループは、フロントエンドエンジニアリングと設計に資金を提供し、プロジェクトが2024年までに稼働する可能性があると考えています。

Owain Tucker-グローバル展開リーダー-シェルのCO2貯留は、ノルウェーのテクノロジーセンターモンスタッドなどの既存のイニシアチブや、年間340万トンのCO2を隔離するオーストラリアのゴルゴンを含むプロジェクトなど、既存のイニシアチブをオフショアヨーロッパの参加者に示しました、およびBoundary Dam発電所では、作成されたCO2がシェルテクノロジーを使用して回収され、25年間年間100万トンの割合で貯蔵されます。

ペール・ブルー・ドットは、スコットランド沖で貯留された炭素を貯蔵するAcorn CCSプロジェクトを主導しています。（画像：ペールブルードット）

オーロラ
ノルウェーには、パートナーのシェルおよびトタルと共にエクイノールが率いるオーロラもあります。これにより、陸上の工業施設から沿岸の場所にCO2が出荷され、そこから貯蔵のために沖合で塩水帯水層にパイプで送られます。 Equinorはノーザンライツのライセンスを保有しており、2020年に最終投資決定を下す予定です、とEquinorの低炭素技術リーダーであるAnna Korolko氏は、2023年末に運用を開始する計画があると述べています。EquinorはすでにSleipnerでCCSを運用しています1996年、これまでに2,300万トンが貯蔵されました。 Snohvit CCSも備えています。

別のプロジェクトであるアラミスは、オランダに戻り、ロッテルダム地域からのCO2を貯蔵しようとしています。 NAM / Shellのエネルギー貯蔵部門のオポチュニティーマネージャーであるエスターバーモレン氏は、オフショアエナジー社に語った。 NAMはまた、風力からの電力を使用して90 km沖合のK14プラットフォームの電化を検討しており、年間130,000トンのCO2を節約しています、と彼女は言います。 NAMはCO2注入がどのように機能するかを詳細に検討しており、枯渇したフィールドでの水素貯蔵も検討していると彼女は言いました。

CCSプロセスは、プラントの排出量を削減するためにオフショアにすることもできます。同社の低炭素チャンピオンであるRagnhild Stokholmは、Aker Solutionsはオフショア施設向けのCCS技術であるジャストキャッチを提供しています。 Equinorの最近の調査では、2つの列車が、捕捉されたCO2を水に溶かしてから噴射することにより、搭載タービンから年間240,000メートルトンのCO2を削減できることがわかりました。

別のオプションは、再生可能電力を使用して、オフショアプラントの排出を削減することです。ノルウェーはこの分野で先頭に立っており、当初はノルウェーの水力発電所などの海岸から来ました。トロルは2005年に陸上から電力を獲得した最初の分野であり、2011年にはバルホールが続き、最近ではヨハン・スヴェルドロップなど、他の地域にも電力を供給しています。

Equinorは、プラットフォームの近くに浮体式洋上風を設置して電力を供給することにより、これをさらに一歩進めています。これは業界初です。 2022年に開始予定のタンペンプロジェクトでは、11の8 MWのフローティングタービンが設置され、海岸から140 kmにある5つのSnorre AおよびB、Gullfaks A、BおよびCプラットフォームの年間電力需要の35％を供給します。 260-300メートルの水深で。 10月、Equinorは、プロジェクトのKværner（下部構造）、Siemens Gamesa Renewable Energy（タービン）、JDR Cable System（ケーブル）、およびSubsea 7（設置および接続）に約33億ノルウェークローネ（$ 360百万）相当の契約を授与しました。

これらは見られているプロジェクトのほんの一部であり、ヨーロッパでのみです。実行するための十分なスペースがあるようです。これらのプロジェクトを商業的に機能させることが次の課題になります。この課題が克服されれば、未来はグリーンに見えます。またはおそらく青。

Equinorは、ノルウェー沖合のバリューチェーン全体の炭素回収および貯留プロジェクトの一部であるNorthern Lightsプロジェクトを率いています。（画像：Equinor）