עשר הטכנולוגיות החדשות שיעצבו את שוק האנרגיה ב-2017

שיטות חדשות לשימוש בגז הן בין הטכנולוגיות המתקדמות שיטביעו את חותמן ב-2017

מסוף צף להנזלת גז טבעי (FLNG)

לבואם של מתקנים צפים להנזלת גז טבעי (FLNG) חיכו כבר שנים. ב-18 החודשים הבאים הם סוף כל סוף יחלו להטביע את חותמם. ההמראה של טכנולוגיה זאת תלויה בהצלחה של הנכנסים הראשונים למעגל הייצור, כגון 1PFLNG  של מלזיה שכבר ממוקם מול חופי סראוואק (אחת משתי מדינות מלזיות באי בורנאו), ומיזם פרלוד של חברת 'של' בעל כושר הנזלה של 3.6 מיליון טון לשנה, הקרוב לסיום. בעקבותיהם יכולים לבוא הרבה יותר מיזמים, במידה וחלוצים אלה יוכיחו שאפשר לדחוס טכנולוגיה של מתקן גט"ן שלם לתוך מבנה צף ולפעול בעקביות. מספר מיזמי FLNG מול חופי מזרח ומערב אפריקה מחכים לאישורי השקעה סופיים, כמה מהם, כמו אלו שמפתחת Golar LNG, מתבססים על הסבות זולות יחסית של מיכלי גט"ן.

 

מסופי גט"ן קטנים

מיזמי יצוא LNG גדולים משתדלים להמריא מעל פני הקרקע, אך אלה הקטנים יותר מוכיחים את עצמם. הביקוש מצד מגזרי החשמל והתחבורה, והדחף לנצל מאגרי גז תקועים (רזרבות שלא ניתן לפתח בגלל קשיים גיאופוליטיים וכלכליים), מניעים את הפיתוח. בזכות המבנה המודולארי של מתקנים קטנים יותר, שלרוב מייצרים פחות ממיליון טון גט"ן לשנה, ההקמה שלהם מהירה יותר והגידול בעלויות מתבטל. במגזר התחבורה, חברות כמו 'של' יכולות לבנות כעת תחנות תדלוק גט"ן במהירות כפולה ובשליש מהעלות שרווחה לפני שנים ספורות. מתקנים קטנים יכולים לספק גז לתחנות כוח באזורים לא נגישים להובלה בצינור ולתחנות כוח קטנות יותר בהיקף של 50 מגה-וואט ופחות הממוקמות בחלקים מבודדים של מדינות מתפתחות. מתקנים בקנה מידה קטן מספקים גם גט"ן בתור דלק למשאיות, או, באמצעות דה-גזיפיקציה, דלק לכלי רכב המונעים בגז טבעי דחוס, במיוחד באמריקה. באירופה ובארה"ב, מתקני גט"ן קטנים הממוקמים ליד החוף מספקים דלק לצי אוניות המתודלקות בגט"ן.

 

חישה מרחוק

כשמימון החיפושים יקר, המטרה היא קיצוץ העלויות באמצעות שיפור טכניקות החישה מרחוק כדי להשיג מידע טוב יותר על המבנים הגיאולוגים מתחת לפני השטח ובכך לשפר את דיוק הקידוח היקר מאוד. דוגמא טובה לכך היא מערכת ה-airborne full-tensor gradiometry (FTG), המודדת את השינויים בשדה הכבידה של כדור הארץ שגורמת הגיאולוגיה שמתחת לפני השטח. האיטרציות האחרונות שלה יכלו לגלות מקבילה של תלולית גבוהה של 10 מטרים הקבורה 1 ק"מ מתחת לפני השטח, וזאת באמצעות מדידת שינויים בשדה הכבידה המקומי על ידי כלי טייס המצויד בחיישנים, אומרים המפתחים. הטכנולוגיה, שהציעו חברות כמו 'בל גיאוספייס' ועמיתיה 'לוקהיד מרטין ו'ניאוס', יכולה להביא למהפכה בתחום חיפושי הנפט. 'ניאוס' טוענת שהחיישן שהיא מפתחת יגדיל פי 20 את הרגישות ופי 10 את טווח התדרים ומכאן את קצב הנתונים המקסימאלי בהשוואה לגרדיומטרים הקיימים. (גרדיומטר הוא כלי המאבחן שינויים בכבידת היבשות והימים).

 

טכנולוגיה משופרת להפקת נפט בעזרת אנרגיה סולארית (ראו גם בכתבה על עומאן)

סוג טכנולוגיה ותיקה יותר המגלמת בתוכה המון פוטנציאל חדש. הניסיונות של חברות נפט להשיג במאמץ רב עוד נפט מהנכסים הבוגרים וממאגרי הנפט הכבד שלהן מניעים התקדמות הקשורה להפקת נפט בשיטות מתקדמות (EOR- שיוב נפט מוגבר) ברחבי העולם. עומאן, בעלת מאגרי נפט כבד גדולים, היא מהלהוטות ביותר ליצור כלכלה מתקדמת. כחלק ממיזם חדשני במקום, האמור להתחיל לפעול ב-2017, מיזם Miraah להפקת חשמל תרמי סולארי בעלות של 0.6 מיליארד דולר ייצר קיטור שחון (יבש) לשם הזרקה לתוך בארות נפט כבד לשיפור הזרימה- השימוש בחשמל סולארי אמור לקצץ את עלות התהליך הצורך אנרגיה רבה. גודש של מיזמים נמצאים בשלב האבטיפוס. לדוגמא בסקוטלנד, שבה EOR משדות בוגרים נמצאת בעדיפות, האוניברסיטה של Starthclyde וחברת ההזנק 'קביטס' מפתחות מכשיר הפועל בתוך בור הקידוח לייצור חום, נוזל, או קיטור המיועד להזרקה לתוך בארות היכול גם הוא להוריד עלויות.

ייצור אנרגיית גאות ושפל

גז טבעי נוזלי (LNG) כדלק ימי

תקנות הפליטה הימיות המחמירות במימי האיחוד האירופי וארה"ב מניעים את התפתחות ה-גט"ן כדלק ימי. דלק גט"ן כמעט ולא מייצר פליטות תחמוצת גופרית, ומפחית את פליטות תחמוצות החנקן בסביבות 90 אחוז בהשוואה לדלק הימי המסורתי. חברות אירופיות, אסיאתיות ואמריקאיות מפתחות טכנולוגיה משופרת של מנוע גט"ן, כולל מנוע דו דלקי שתאפשר לספינות להשתמש בדלק ימי בשטחים הפתוחים ולעבור לגט"ן באזורי בקרת פליטות. תמיכה כספית ומדינית הן ממשלתית והן ברמת האיחוד האירופי מעודדת פיתוח תשתיות, מה שיעלה את מספר מתקני התדלוק בגט"ן. יוזמות משותפות בין יצרני גט"ן לחברות ספנות מבטיחות גם הן להגביר את קבלתה של הטכנולוגיה. קטאר, 'של' ו'מארסק' יצרו מיזם משותף להפיכתה של קטאר למרכז תדלוק של אוניות בגט"ן.

 

מכוניות חשמליות (ראו גם כתבה מורחבת בנושא)

מכוניות חשמליות (EVs) עדיין מהוות רק חלק זעיר מצי כלי הרכב בעולם, אולם עם ירידה במחירים, גידול בטווח הנסיעה לטעינה בודדת וצרכנים סיניים המובילים את המהלך, המצב הנוכחי צריך להשתנות במהירות. מספר כלי הרכב החשמליים בכבישי העולם גדל בכ-50 אחוזים במחצית הראשונה של 2016, וימשיך לגדול במהירות ב-2017. הדגמים החדשים של 'טסלה' מראים שאפשר להשתמש בטכנולוגיית הסוללה הקיימת כדי להשיג טווחים של יותר מ-200 מייל לטעינה בודדת- שזה טווח מכריע עבור אימוץ רחב יותר של הטכנולוגיה. המכוניות של 'טסלה' יקרות, אך 'ניסאן', 'ג'נרל מוטורס' ואחרות מייצרות מכוניות זולות יותר, המוכוונות לשוק הרחב, מה שאומר שהן מצפות להשיג טווחים דומים בעתיד הקרוב. מאמצים גלובליים מתואמים להפחתת צריכת הנפט כחלק מהאמצעים למאבק בשינוי האקלים צריכים גם הם לסייע בהרחבת תשתית הטעינה.

 

כורים גרעיניים קטנים

כורים מודולאריים קטנים (SMRs)- יחידות מתחת ל-300 מגה-וואט ((MW- מציעים תחליף לתחנות הכוח הגרעיניות הגדולות השנויות במחלוקת. מפתחים מבטיחים כושר ייצור חשמל הניתן להתקנה במהירות, ניתן להרחבה בקלות ובבטיחות, שייבנה על פי תכניות תקניות ובעלות נמוכה יותר עבור יחידת חשמל מאשר הקרובים הגדולים יותר שלהם. 'פלור' מפתחת כור מים קלים בגרסה של 50 MW, שמידותיו 60 רגל על 9 רגל שניתן לשינוע במשאית. 'רולס רויס' טוענת ששניים מהמתקנים שלה בהיקף 220 MW הפועלים יחד יעלו בהתחלה 2.3 מיליארד דולר ואחר כך תחול ירידה במחיר. האם המפתחים אכן יפגינו התקדמות ב-2017? זו השאלה הגדולה. הראשון יכול לקחת עשור עד הגעה לייצור. אך בהתחשב בזמני הביצוע הארוכים והבעיות הכרוכות בחשמל המופק מתחנות כוח גרעיניות גדולות, SMRs, יפנה למדינות המבקשות חשמל אמין ודל בפליטות.

 

טכנולוגיית פירוק שדות נפט וגז

ההתבגרות של עתודות הים הצפוני והירידה החדה בהשקעות שם הן בשורה רעה ליצרנים. אך הן נותנות דחיפה לתעשיית פירוק ופינוי שדות נפט וגז, המנצלת כעת, לאחר שנים של הפקה, את הצורך לסלק תשתית לא רצויה. בים הצפוני לבדו, יותר מ-250 מתקנים קבועים, 250 מערכות ייצור תת ימיות, 3,000 צינורות ו-5,000 בארות שאותם יצטרכו לפרק ולסלק בנקודת זמן מסוימת בעשורים הבאים. סילוק של כמעט 150 אסדות יתרחש בשנים 2019-26, על פי ההערכות. טכנולוגיות כמו חומרים בעלי ציפה גבוהה יותר המתוכננים להקל על העלאת ציוד ממעמקי הים, מכשירי קידוח מותאמים לביצוע אטימה ראויה בקלות רבה יותר של בארות והחדרת תערובת דלילה של קרח דרך צינור לנקות מבפנים סחופת, שכבר משתמשים בה בתעשיות המזון והמים- נמצאות בשלבים שונים של פיתוח.

 

אחסון בסוללה

המחיר של סוללות גדולות יורד, שזו בשורה טובה לא רק לנהגי המכונית החשמלית, אלא גם למגזר החשמל המחפש דרכים לאגור אנרגיה המיוצרת בשעות השפל על ידי מקורות מתחדשים לא רציפים כמו חשמל המופק מאנרגיה סולארית ורוח. בבריטניה, המובילה בעולם באנרגיית רוח בים, ה'גריד נשיונל' בחר לאחרונה שמונה ספקים להרמת מיזמים לאחסון בסוללות בהיקף כולל של כ-200 מגה-ואט, בטווח שבין 10MW ל-49MW, כל אחד במחיר של 86 מיליון דולר. חברות סיניות ואמריקאיות מובילות במרוץ לבניית מערכי סוללות בעלות כושר אחסון גבוה יותר בעלות יכולת לייצר מספיק חשמל שיוכל להחליף תחנות כוח גזיות מסוג PEAKER (יחידות ייצור הפועלות רק בזמן של ביקושי שיא לחשמל בהתראה קצרה ממנהל המערכת). חברת אחסון האנרגיה AES מפתחת משאב אחסון מבוסס סוללה המורכב ממעל 18,000 סוללות ליתיום-יון המסוגל לייצר 100 מגה-ואט שעה עבור ארבע שעות, ויכול להיות תפעולי בקליפורניה עד 2021. העלויות היורדות מסייעות גם בקצה השני של הסקאלה, והופך את האחסון בסוללה עבור ייצור חשמל סולארי ביתי לריאלי יותר.

 

אנרגיית גאות ושפל

אנרגיית גאות ושפל תעלה לכותרות ב-2017, כאשר חלוצים בתחום יעשו צעדים גדולים לעבר הגדלת ההיקף שלה לרמות מסחריות. אם זה יעבוד כמו שהם מקווים, טורבינות גאות ושפל יוכלו להימצא כמעט בכל מקום קרוב לסדר גודל של טורבינות רוח, אם כי רחוקות מהעין, תוך שימוש בשפל ובזרימה של זרמי הגאות והשפל הרגילים, ולא ברוח, להנעת להבי הטורבינה שלהן. מיזמי מבחן נמצאים בתהליך הקמה. אחד מהגדולים ביותר, מיזם 'מייגן' שבמיצר פנטלנד בסקוטלנד הושק בספטמבר 2016. השלב הראשוני של המיזם הנתמך על ידי הממשלה מצריך התקנה של רק ארבע טורבינות בהיקף של 1.5 MW בגובה של 15 מטר הממוקמות על קרקעית הים. המפתחת 'אטלנטיס ריסורסס' מקווה להתקין בסופו של דבר יותר מ-260 טורבינות, שיהיו מסוגלות לספק כמעט 400 MW במהלך שיא הזרימות של גאות ושפל.