发布日期:2019年12月13日
DNV 乐动体育登录GL的最新研究确定了哪些技术将帮助该行业在未来十年应对效率、脱碳和安全挑战
科技展望2030预测由机器和软件算法驱动的数字油气价值链的出现
海底设施将变得越来越全电动化，为油田开发节省了巨大的资本成本
低碳能源载体(如用于供暖和运输的氢)的采用将加快
研究确定了转型十年中石油和天然气的关键技术
数字化的加速(图1)，以及全球气候变化压力的不断增长，是未来十年企业和政治决策者面临的最大不确定性之一。包括石油和天然气在内的行业在决定哪些技术重要、应该密切监测哪些技术趋势以及企业和社会如何在2030年之前最佳地使用这些技术时，面临着前所未有的模糊性。
DNV GL发布的新研究旨在通过识别技术来帮助:实现乐动体育登录和促进其他技术;重点产业转型;维持自然生态系统。
科技展望2030这表明，到下一个十年结束时，世界可能处于“技术的幸福”或遭受“错失的机会”。报告认为，其结果将取决于技术的快速发展是否与适当的组织、行为、制度和监管变革相匹配，以及利用技术在创造价值的同时保护人类和地球的行业标准。
世界正面临着关于数字时代能源转型、隐私、安全和道德的复杂选择[…]政府政策和全球治理可以说从未如此重要
- 项目经理
- 科技展望2030
“在数字时代，世界正面临着关于能源转型、隐私、安全和道德的复杂选择，”项目经理克里斯汀·乌尔韦斯特(Kristen Ulveseter)说。科技展望2030”。了解技术带来的风险和好处至关重要。工业在发展技术方面发挥着关键作用，但在鼓励和支持扩大技术规模以实现积极的社会和环境效益方面，国家政策和全球治理可以说从未像现在这样重要。”
保持油气在能源转型中的重要地位
《展望》警告说，世界没有走上正轨，无法实现联合国全球可持续发展目标，也无法实现《第21届缔约方会议巴黎协定》限制全球变暖的最高目标。一个全球目标是确保到2030年普遍获得负担得起、可靠和现代的能源服务。石油和天然气行业正在加大对其价值链效率和脱碳的关注，以成为未来的一部分。这是五大行业之一乐动官网网址科技展望2030包括对技术趋势影响的特别关注;其他是海事、电力和可再生能源、食品和健康。
DNV GL集团技术与研究部门油气项目总监Frank Børre Pedersen博士表示:“解决油气行业的效率、脱碳和安全需求将有助于解决全球能源的三难困境:如何长期提供安全的、负担得起的脱碳能源供应(图2)。乐动体育登录
“我们的模型1这表明世界需要新的石油和天然气开发，并延长现有油田的寿命，以满足到2050年对这些燃料的需求。”他补充道。"在科技展望2030将有助于为此类投资提供理由。”
《展望》研究了将会或可能成为可持续应对该行业复杂驱动因素一部分的技术。驱动因素包括市场力量、监管、社会关注，以及在能源电网中整合电力和可再生能源的需求。最详细讨论的技术趋势包括:数字化价值链;海上、海底和地下电气化;氢是一种能量载体。
数字价值链将由机器和算法驱动
《展望》概述了机器将如何继续取代石油和天然气运营中的人类，因为涉及自动化、机器人和软件建模的传统改进将进一步与新的数字机会相结合。这些机会将来自传感器数据、虚拟现实和增强现实、人工智能(AI)以及先进的仿真模型和虚拟测试。资产不再是纯粹的物理或数字:只有将其视为网络物理系统，才能理解和优化其性能。
当然，我们需要确保这些数字技术能像预期的那样发挥作用
- 首席执行官
- 乐动体育登录DNV GL -石油和天然气
DNV GL油气公司首席执行官Liv a . Hovem表示:“随着数字技术加速并使其他技术以前所未有的速度发展，油气行业需要抓住技术机遇，提高效率，减少碳足迹，以保持其在能源转型中的重要性。”乐动体育登录“当然，我们需要确保这些数字技术按预期工作。”
科技展望2030数字化为资本密集型油气行业带来了巨大的好处:
- 更高效的项目和运营
- 通过云平台共享数据和模型，加强合作
- 提高价值链效率的新商业模式
- 提高供应链透明度，以满足日益加强的监管和公众审查。
《展望》预测，到2030年，项目管理和运营将融合到由机器和算法驱动的数字价值链中。
数字化将改善资本价值过程
利用数字化技术可以提高油气勘探的效率和成功率，评估发现，以及开发生产和运输碳氢化合物的基础设施。相关工具包括云计算、高级模拟、虚拟系统测试、虚拟/增强现实以及机器学习(人工智能的一个子集)的应用。
Pedersen说:“我们希望这些工具能够逐步合并成全数字双胞胎，结合数据分析和设施、地下地质和油藏的实时数据。”“在油田开发早期创建数字双胞胎，可以模拟和可视化其生命周期。这有助于选择开发理念，并做出重大开发决策，例如井的数量。”
他补充说:“这反过来又可以更好地早期优化技术设计、生产策略和商业模型，标准设计可以从最佳实践几何库中重用，具有自动配置、设备目录和自动计算的重量和容量估算。指导施工的技术要求可以自动检查，以确保设计符合要求。”最后，Pedersen表示，可以通过不同的潜在开发概念来模拟油、气和水的(无约束)油藏产量剖面，以预测油田整个生命周期的实际产量。
“所有这些都可以在开发开始之前在桌面上实现资产生命周期的虚拟分步。我们称之为数字价值链，其核心是数字双胞胎。运营商和承包商已经实施了部分技术，我们预计在2030年之前将全面实现，这是在能源转型中减少开发时间和成本的必要条件。”
电气化将在海上、海底和井下进行
由油井中的天然气作为燃料的燃气轮机是石油和天然气平台的常用动力来源，并且占了近海二氧化碳排放量的80%。因此，平台全部或部分使用清洁电力可以减少运营的碳足迹。
目前，一些平台通过海底电缆从岸上接收电力，但海上完全电气化将需要新的电力基础设施。科技展望2030注意到高压直流输电系统可能需要很长的距离，需要陆上和海上变压器，这是昂贵的。当地向平台提供可再生能源的替代方法正在考虑之中，包括海上风力发电项目。
《展望》预计，海上电气化对水下的影响最大。该公司指出，海底控制系统、节流阀和生产阀的电气和电子应用已被证明是高度可靠的，迄今为止主要集中在海底系统的生产部分。包括采油树和井下安全阀(dhsv)在内的安全关键部件仍然由上层的液压驱动。液压系统的安装和维护成本很高，因此Outlook公司需要将其替换为全电动系统，其中的主要部件将是圣诞树、dhsv和海底模块。
虽然成本效益被视为全电动海底解决方案的主要驱动力，但其他优势还包括消除了上部高压设备(对人员的安全风险)，并消除了液压流体污染环境的风险。
氢价值链将会增长
燃烧氢气或在燃料电池中使用氢气不会排放温室气体(GHGs)。因此，世界各地的国家倡议正在评估为安全的工业和社会用途而扩大氢生产的技术和经济可行性。《展望》报告称，到2030年，整个城市的温室气体排放量将占全球能源相关温室气体排放量的80%左右。其中有一章重点介绍了城市，指出它们正在把供暖脱碳放在议事日程的重要位置。
工程可以克服(氢的)安全问题，主要的挑战是能够创造低碳氢价值链，具有在全球范围内扩展的经济潜力
- 项目主任-石油和天然气
- 乐动体育登录DNV GL集团技术与研究
“我们相信，工程技术可以克服与氢气生产、运输和消费相关的安全问题。在我们看来，主要的挑战是能够创建低碳氢价值链，具有全球规模的经济潜力，”Pedersen说。“我们预计，在天然气基础设施或工业需求已经存在的情况下，由化石燃料的蒸汽甲烷重整和碳捕获与存储(CCS)制成的蓝氢将成为一种低碳选择。在全球范围内，可再生能源电解产生的绿色(零碳)氢可能会推动运输，特别是重型运输，包括卡车、火车和一些船舶。”
无论是石油、天然气还是电力行业，乐动官网网址科技展望2030这表明，减少其生产和产品碳足迹的压力越来越大，使得蓝氢成为一种有吸引力的替代品。报告警告说，如果不能大规模部署氢气和CCS，将严重影响天然气在能源转型中作为桥梁燃料的地位。
捕获的二氧化碳的三分之二2目前来自于天然气的加工。除了这种捕获，《展望》预计未来CCS技术在能源系统中的三种用途:制氢;用于去除CO2燃气和燃煤发电厂的排放;和，对于CO2工业过程(如石化、水泥、废物转化为能源)的减排。
“石油和天然气行业在氢价值链中占据重要地位。该公司在天然气运输基础设施、液化天然气设施和终端、天然气储存场所和CO方面拥有主要股权2存储操作。鉴于行业有能力，社会有需求，我们预计到2030年，氢价值链在本地和全球都将增长，”DNV GL首席执行官Liv A. Hovem说。乐动体育登录
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参考文献
1 '2019能源转型展望， D乐动体育登录NV GL, 2019年9月
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