Til hovedinnhold

OG21 har gjennom sitt strategiarbeid utpekt undervanns prosessering og transport som et viktig område for å nå de målene som er satt for å videreutvikle olje- og gassressursene på norsk sokkel. Det er laget et ”veikart mot Arktis” som viser hvordan bransjen ser muligheten for å realisere stadig mer krevende utbygginger med undervannsteknologi.

Kraftforsyning til undervannsinstallasjoner er pekt ut som et nøkkelområde der vi må satse på forskning og utvikling. Med stadig større elektriske installasjoner på havbunnen øker behovet for effekt og derigjennom nødvendig forsyningsspenning. Derfor må det utvikles nye komponenter for å skaffe kraftforsyning med de aktuelle spenningsnivåene. Operatørselskapene har behov for å vite at disse komponentene er pålitelige og at de har en riktig levetid også under de ekstreme påkjenningene som komponentene vil bli utsatt for på havbunnen. Utviklingsarbeidet som må komme på komponentsiden vil bygge på utviklingen av kraftforsyningssystemer for undervanns bruk som er gjennomført fram til nå. Det er fremdeles store forskningsmessige utfordringer knyttet til dette arbeidet.

Bransjens utfordringer er også knyttet til å designe gode systemer basert på de komponentene som er tilgjengelige. Økende distanser fra kilde til forbruker gir en diskusjon om hvordan kraft skal overføres. Dette arbeidet krever gode regnemodeller og metoder, slik at ulike alternativer kan utredes.

Norges forskningsråd har gjennom programmet Petromaks gitt støtte til tre store forskningsprosjekter på undervanns kraftforsyning. SINTEF Energiforskning er prosjektledere og samarbeider med to andre SINTEF-avdelinger, IKT og Materialer og kjemi. Prosjektene startet opp i andre halvdel i fjor. Den totale rammen for de tre prosjektene er ca 65 millioner kroner. Varigheten er fem år. En stor del av petroleumsbransjen, både operatørselskaper og leverandørselskaper, deltar i prosjektene med finansiering og relevant kunnskap.


Foto: Jan Tore Benjaminsen

De tre prosjektene

  • Electrical Power Systems for Subsea Processing and Transportation of Oil and Gas
  • Feasile Power Electronics for Demanding Deepwater Application
  • Electrical Insulation Materials and Insulation Systems for Subsea High Voltage Power Equipment

drives koordinert og dekker hele området kraftforsyning til undervannsinstallasjoner. Sammen med disse prosjektene har også NTNU, Institutt for elkraftteknikk, et strategisk universitetsprogram med samme tema - ”Enabling technology for sub sea production of oil and gas using electricity for power supply and control”.

Hovedfokus for prosjektene vil være kunnskapsoppbygging. De er lagt opp til å løse grunnleggende spørsmål og skaffe fram nødvendig kunnskap for å kunne utvikle og teste undervannsanlegg, og er derfor av en slik natur at konkurrerende leverandør-selskaper kan sitte sammen rundt bordet.

De tre KMB-prosjektene (Kompetanseprosjekt med brukermedvirkning) har hver sine hovedaktiviteter. Disse er skissert nedenfor.

Undervanns kraftsystemer

  • Vurdering av eksisterende utfordringer og teknologier
  • Fenomenstudier
  • Modellutvikling og validering
  • Nye systemkonsepter
  • Retningslinjer

Undervanns kraftelektronikk

  • Teknologistatus
  • Identifikasjon av kritiske komponenter
  • Mulige teknologier for trykksetting
  • Trykksatte gatedrivere
  • Demonstrasjon av trykksatt kraftkrets og andre komponenter
  • Metoder og retningslinjer for trykksetting av kraftelektronikk

Undervanns isolasjonsmaterialer/høyspenningskomponenter

  • Karakterisering av eksisterende og nye isolasjonsmaterialer
  • Langtidsaldring og feilmekanismer
  • Utvikling av metoder for testing og kvalifisering av isolasjonsmaterialer og -systemer
  • Utvikling av metoder og utstyr for tilstandskontroll

I alle prosjektene vil det bli lagt vekt på rekruttering og utdanning av kandidater med relevant kompetanse for forskningsmiljøer og industri. I budsjettene for prosjektene er det inkludert fire doktorgradsstudier (PhD). I tillegg vil NTNU gjennom sitt strategiske prosjekt utdanne tre doktorgradskandidater innenfor samme område. Det vil også bli gitt oppgaver på Master-nivå i tilknytning til prosjektene. På denne måten ønsker vi å bidra til å utvikle det norske kunnskapsmiljøet innenfor undervanns kraftforsyning.

Mange av de oppgavene som skal løses i de tre KMB-prosjektene vil være av eksperimentell art. Det er derfor nødvendig med gode laboratorier og riktig utstyr. SINTEF Energiforskning har, sammen med NTNU Institutt for elkraftteknikk, gode elektrotekniske laboratorier. Gjennom de senere årene har disse laboratoriene blitt utstyrt med stadig mer avansert utstyr med relevans for undervanns kraftforsyning, blant annet trykktanker som gir mulighet for undersøkelse av hvordan materialer og utstyr påvirkes av spenning, trykk og fuktighet og gjerne også temperatur i kombinasjon.

Gjennom KMB-prosjektene vil det også bli investert i relevant ustyr som i dag ikke er tilgjengelig i forskningsmiljøet. I tillegg ser vi et behov for et utvidet laboratorium som er dedikert til undervanns kraftforsyning, og styret i SINTEF Energiforskning har vedtatt å investere 10 millioner kroner av instituttets egne midler for å styrke instituttet på laboratoriesiden innenfor undervanns kraftforsyning. Dette laboratoriet vil være ferdig bygget og utstyrt i løpet av høsten 2007.

OG21 – Olje og gass i det 21. århundre
Arbeidsgruppen OG21 ble etablert av Olje- og energidepartementet (OED) i 2001. OG21 utformer nasjonale strategier som skal føre til en koordinert og fokusert tilnærming til forskning og utvikling i petroleumsindustrien. Strategiene fokuserer på verdiøkning og konkurransefordeler i olje - og gassindustrien. OG21 er et rådgivende organ og gir retningslinjer for hva petroleumsforskningen bør fokusere på de nærmeste årene.

OG21 består av oljeselskaper, leverandørindustri, forskningsinstitusjoner og myndigheter. De arbeider for å oppnå synergier i hele forskningskjeden og mellom de ulike aktørene i petroleumsnæringen. Bente Nyland fra OD representerer myndighetene i OG21, og har ansvar for at strategier og prosjekter følges opp. OED er med i en observatørrolle.

Nasjonalbudsjettet for 2004 la vekt på at midler til petroleumsforskning skal fordeles til prosjekter som følger OG21s retningslinjer.

(Kilde: Oljedirektoratet)

Mer om OG21

 

Kontaktperson


Levetidsundersøkelser av kabler under trykk med spenning. I laboratoriet tester vi hvor lenge kablene tåler å være i fuktige omgivelser med et visst trykk og med en viss spenning. Foto: Hallvard Farmo


Modellforsøk i Orkangerfjorden. Foto: Atle Lenes

Partnere i prosjektene:

  • STATOIL
  • WÄRTSILÄ
  • VETCO
  • TOTAL
  • HYDRO
  • COMPAGNIE DEUTSCH
  • NEXANS
  • FRAMO ENGINEERING AS
  • SIEMENS
  • FMC TECHNOLOGIES
  • BR PETROBRAS