Distribuição otimizada de energia elétrica offshore habilitando a conexão por fontes externas de energia de baixa emissão em plataformas de petróleo e gás

• Autor(a) principal: Takemoto, Alexandre Yudi Mille
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/32051
• topic: Power from shore; Subestação offshore; Otimização de rede elétrica submarina; Redução de emissões; Eletrificação de plataformas de petróleo e gás; Estrutura offshore; Plataforma petrolífera; Sistema de energia elétrica; Offshore substation; Optimization of submarine power network; Optimization of submarine power network; Emission reduction; Electrification of oil and gas platforms

A humanidade enfrenta o grande desafio de frear o aquecimento global e assim reduzir os consequentes efeitos das mudanças climáticas. O presente trabalho apresenta um cenário favorável para a redução de emissões de gases do efeito estufa na indústria de petróleo e gás devido a necessidade de atender a demanda de mercados que exigem produtos com menor pegada de carbono, obtenção de linhas de crédito que exigem comprovada redução de emissões nos novos projetos e a possibilidade de taxação do carbono. A plataforma de petróleo e gás totalmente eletrificada, All Electric é tratada como habilitadora de outras tecnologias de redução de emissão, incluindo a conexão das plataformas a fontes de menor emissão de gases do efeito estufa como o Sistema Interligado Nacional através de uma conexão Power from Shore (PFS) ou usinas eólicas offshore, através de uma conexão Power from Renewables (PFR). Assim, este trabalho propõe um arranjo otimizado de distribuição de energia elétrica offshore para um cluster de plataformas de petróleo e gás a partir de fontes de menor emissão de gases do efeito estufa, por meio da conexão da fonte PFS ou PFR a subestações offshore locadas pelo método do baricentro elétrico. Para ajudar a viabilizar economicamente um projeto de conexão a fonte externa, o trabalho propôs um algoritmo de otimização metaheurístico baseado em algoritmos genéticos para minimizar o custo total da rede de distribuição de energia elétrica, composto de custo de aquisição de cabos submarinos de corrente alternada, perdas elétricas nesses cabos e painéis isolados a gás (GIS), alocando de forma otimizada a distribuição eletrogeográfica dos cabos elétricos submarinos de distribuição, bem como determinando o seu dimensionamento. O estudo de caso apresentado visou a alimentação elétrica de um cluster de plataformas atualmente em operação no pré-sal brasileiro, na Bacia de Santos, tendo sido confirmada a redução de custo total da rede de distribuição quando aplicada a metodologia proposta. Uma estimativa da redução de emissões é apresentada