Likestrøm gir mer gass

  • offshore

Kollsnes/Øygarden:Trollplattformen trenger hjelp for å kunne puste inn nok gass til å holde sine leveringsforpliktelser. Som den første i verden tar Statoil i bruk likestrøms kraftforsyning fra land til sokkelen.

Ny teknikk vil gjøre prekompresjon av gass på Troll A miljøvennlig. To elektrisk drevne 40MW kompressorer i parallell skal sørge for at Troll A kan levere 110 millioner Sm 3 gass daglig.

Kompressorene drives av transistorstyrte elektriske motorer hvor høyspentkabelen er en del av viklingen i motoren. Dermed slipper Statoil å installere gassturbiner for drift av kompressorene.

Når de nye kompressorene kommer i drift, øker produksjonskapasitet med 25 millioner Sm 3. I dag er Troll A kontraktsforpliktet til å levere rundt 85 millioner Sm 3 daglig, men siden feltet fungerer som et bufferlager for Norges totale gassproduksjon, må totalkapasiteten være høyere.

Mye energi

Ingeniørene i Statoil tenker langsiktig. Rundt 2020 trenger plattformen ytterligere to kompressorer for å opprettholde produksjonskapasiteten. Totalt regner Statoil med drift på Troll fram til 2060.

Feltet produserer for det meste ren metangass. Den inneholder ca 11 kWh per Sm 3 gass. Under full drift tilføres 960 MWh daglig, mens kompressoren øker uttaket i gass er på hele 275 GWh i energi.

Totalt ligger den daglige produksjonen oppunder 1,1 TWh, eller tre ganger den samlede vannkraftproduksjonen i Norge.

Alt på landnettet

Normalt drives kompressorer og annet tyngre utstyr offshore med gassturbiner. Men allerede på konseptstadiet ville Shell, som stod for utbyggingen, at Troll skulle bli et grønt prosjekt. Avstanden fra land til plattformen er snaue 67 kilometer. Dermed var det duket for trefase høyspentkabel ut til plattformen.

BKK står for kraftforsyningen frem til anlegget på Kollsnes via en 300kV høyspentlinje og en 132 kV linje. Den eksisterende kraftforsyningen mellom landanlegget på Kollsnes og Troll A kunne ikke klare å levere tilstrekkelige med kraftmengder for å drive de nye kompressorene. En ny kraftoverføring måtte til.

Transistorteknologi

Troll A ble satt i drift i 1996. Året etter lanserte ABB en ny overføringsteknologi, HVDC light (høyspent likestrøm lettversjonen). Den er basert på transistorer, såkalt Insulated Gate Bipolar Transistor IGBT), i stedet for tyristorer. Med transistorstyring kan både frekvens og amplitude reguleres. Det gjør teknologien egnet for fjernstyring av motorer.

Samtidig med HVDC light utviklet ABB en ny generasjon elektriske motorer, såkalte motorformer. Disse går direkte på 56 kV høyspent vekselstrøm uten noen form for transformering. Viklingen i motorens stator er rett og slett høyspentkabelen.

Først ute

Allerede i1998 fattet Statoil interesse for å bruke denne teknologien for anvendelser til havs. Særlig da ABB lanserte "motorformeren". Med ABBs løsning vil vekten og omfanget av nytt elektrisk utstyr om bord på Troll A drastisk kunne reduseres.

I forhold til opprinnelig utrustning på Troll A, kunne de store og tunge transformatorene utelates. I stedet installeres en 550 tonn tung modul med kraftelektronikk og et likeretteranlegg på land som transformerer 132 kV trefase til 56 kV likestrøm. Dette blir installer i et nytt hus på Kollsnes.

For selve overføring utviklet ABB en likestrømskabel med polymer isolasjon. Denne kan overføre inntil 300 MW effekt ved 150 kV spenning. Kabelen er lett og veier kun 6,5 kilo per løpemeter. For Troll er det lagt to slike kabler ut til plattformen fra land

Reduserte tap

Fordelen med å bruke HVDC light er redusert effektap i forhold til tradisjonell høyspenningsoverføring. Det totale effektapet er på kun tre prosent.

For dagens utrusting på Troll A er effektapet fire prosent. Dersom Statoil hadde valgt en billigere og mer tradisjonell løsning med gassturbiner, hadde effekttapet vært rundt 50 prosent, i tillegg til utslipp av store mengder CO 2.

- Vi har krav til oss til alltid å bruke best tilgjengelig teknologi. Det mener jeg vi har gjør. Her ligger vi i forkant av utviklingen, sier Statoils leder for kraftforsyningen til prekompresjonsprosjektet, Peder Rune Lie.

Forsinkelse

ABB leverer også en prosessmodul på 3700 tonn til prosjektet. Gassen som kommer opp på Troll er nesten utelukkende ren metangass, men det følger med noe kondensat. Kondensatet kan ikke sendes inn i kompressorene, men må fjernes i en tørkeprosess.

Etter komprimeringen tilføres gassen kondensatet og glykol før gassen sendes gjennom rørledningen til Kollsnes. Trykket er rundt 200 bar, avhengig av produksjonsvolum.

I denne modulen er motorformeren plassert sammen med kompressoren. Byggingen av modulen ligger noe etter planen, fordi det oppstod problemer med fundamenteringen av de to enhetene som skal leveres som en enhet.

- Det oppsto vibrasjoner som vi måtte få bukt med, forteller Lie. Han regner med at hele prosjektet er klart til oppstart 1. oktober 2005.

Troll A prekompresjonsprosjekt

Prosessmodul 3700 tonn, ABB i Haugesund

Modul for elektrisk utstyr 550 tonn, ABB i Haugesund

Ferdig oktober 2005

Øker prosesskapasiteten med 25 millioner Sm 3 daglig

Øker uttaket av gass fra Troll med 150 milliarder Sm 3

Teknikk: HVDC light

Totalkostnad 3,5 milliarder kroner