Kald Klima Teknologi Status og Utfordringer

Transkript

1 Kald Klima Teknologi Status og Utfordringer Ove T. Gudmestad Universitetet i Stavanger Presentasjon på Teknologifestivalen i Nord Norge 2009, 15. oktober 2009

2 1) Tema for dette møtet i Narvik Teknologifestivalens tema: Teknologi for nord i nord Energi teknologi Kald klima teknologi FOU kompetanse Energioptimalisering/ energibesparelser diskuteres Mitt foredrag omhandler ikke solenergi (i mørketid?) og vindenergi (problem med ising) Mitt foredrag inkluderer viktige tema som berører energikilder i nord, så som: Biomasse (ref for eks Breivikeidet) Småkraftverk, opprustning av kraftanlegg Her er teknologien tilgjengelig Mine viktigste tema: Status og utfordringer når det gjelder kald klima teknologi, Kunnskap om det fysiske miljøet Leting/ utvinning offshore olje og gass i kalde farvann Holdninger til sikkerhet og kommunikasjon Realisme når det gjelder prosjektgjennomføring

3 Biomasse; På Breivikeidet (f. eks) er det mye biomasse tilgjengelig

4 Småkraftverk (viktig å huske at vannkraft er fornybar energi) Alta-kraftverk Det ligger en ubrukt strømreserve i små norske vassdrag på 25 twh, som tilsvarer 41 Altakraftverk. Om man bygger ut den fjerdedelen som er lettest tilgjengelig, vil man få ut ekstra strøm tilsvarende over halvparten av Oslos strømforbruk. - Å bygge ut mange små kraftverk vil ramme naturen svært lite, og potensialet er enormt, sier seniorkonsulent i Norges Vassdrags- og Energidirektorat, S. Skau. Han viser til tall og antar at småkraftverk kan levere 5 terra watt timer i året, innen ti år. Dette dekker det økte strømbehovet her i landet. Også mange store kraftverk kan moderniseres slik at de gir mer strøm, tilsvarende det småkraftverkene kan levere. - Samtidig vil utbyggingen av småkraftverk bare bety små inngrep i naturen, ifølge Skau. Gasskraftverk er unødvendig Gasskraftverkene på Mongstad og Kårstø kan levere i underkant av 6 terra watt timer. Dette er bare litt mer enn hva småkraftverkene kan levere.

5 Potensialet for Småkraftverk Kilde: NVE

6 2) Kunnskap om det fysiske miljøet Data må til, man må ha relevante lokale data: Melkøya: Ising i strandsonen Teori tilsa noen få desimeter, praksis tilsa noe annet Melkøya: Egenskapene til snø (finkornet) Mer finkornet snø enn forventet blåser inn overalt Barentshavet: Polare lavtrykk Eni er pålagt å innsamle data for å forbedre varsel om uvær Barentshavet: Ising DNV/ NTNU/ Sintef har igangsatt et større isingsprosjekt På land: El forsyning og kommunikasjoner under stormer Man må lytte til lokal kunnskap Men man må bygge på den kompetansen som finnes nasjonalt og internasjonalt Blir ekstremforholdene verre fremover, slik at vi underdimensjonerer om vi benytter dagens kunnskap? Mengden is i Arktis kan bli redusert Isbreene kan brekke opp i større grad enn før slik at vi får flere større isfjell Is (små isfjell og flerårs is) kan oftere komme ut på åpent hav

7 Ising på Melkøya, praksis versus teori, Mølmann i Barlidhaug Consult lyttet til lokal kunnskap

8 Etter Narve i januar 2006 (Finnmark Dagblad)

9 Extreme iceberg positions

10 Møte med dem som bor i det kalde klimaet Kommunikasjon med lokale folk i Arktis Tanker etter besøk til Barrow (Alaska) i november 2008 for å delta på konferansen: North by 2020: A Forum for Local and Global Perspectives on the North Bekymring omkring forurensingsfare Hovedproblemstillinger vedrørende retts prosesser: Oljeselskapene har dradd retts prosesser ut slik at erstatninger omkring olje utslipp pågår i årevis Rettssaker etter Exxon Valdex uhellet har pågått het fram til nå Mangelen på tillit uroer Hoved-tema under konferansen: forskning og bruk av lokal kunnskap; kommunikasjon; respektfull bruk av området; felles språkbruk.

11 Barrow Alaska Photo Path: Photos: Alaskan Cities And Towns: Barrow Sea Ice

12 Barrow, tradisjonelt samfunn

13 3) Leting/ utvinning offshore olje og gass i kalde farvann Mangler vi noe av den kunnskapen som trenges for leting og utvinning av olje og gass ressurser i kaldt klima? Viktig å bruke eksisterende teknologi samtidig som sikkerheten opprettholdes og kostnadene ikke løper løpsk Teknologi kvalifisering for nye forhold Kompetanse må bygge på erfaring: Bruk av eksisterende kompetanse fra Nordsjøen Kompetanse overføring er viktig Når oljeprisen går ned, må tiden brukes til å overføre og videreutvikle kompetanse og slett ikke kvitte seg med kompetanse i en fart Det er nyttig å lytte til en med 30 års erfaring, det er ikke det samme som å lytte til 30 personer med ett års erfaring Erfaringsoverføring og godt teamarbeide er nødvendig Ta høyde for alle lokale effekter Kommunikasjon med dem som bor i området

14 Kunnskapsgap Kjennskap til det fysiske fysisk miljøet ute på havet, vind, bølger, strøm og ising Er utstyret for olje oppsamling kvalifisert for bruk i kaldt klima? Kan vi sikkert bore brønner i kaldt klima? Vil feltutviklingsteknologien som benyttes i Nordsjøen tilfresstille kravene i den nye ISO standarden Arctic Offshore Structural Standard, ISO 19906? Vinterisering Har vi sikre evakuerings prosedyrer i kaldt klima? Kommunikasjon med de som bor i området (OD sin seismikk innhenting i 2008 i fiskesesongen) Kompetanse til å gjennomføre risikoanalyser Vilje til å lytte til risikovurderinger Olje og gassindustrien har behov for mer kunnskap

15 Spesielle prosjekt/ områder, del I Shtokman: Realistisk teknologi? Produksjonsskipet er prosjektert for frakopling, stort teknologisprang Hva om is laster kommer fra siden av skipet? Kan flytende flerårs is (som er sterke enn vanlig ett års is) oppdages? Fungerer isbryter opplegget som skal hindre de store lastene fra is ( ice management ) Kan is forholdene bli verre på grunn av at isen i Nordpol området smelter? Evakuering må være mulig Realistisk prosjektgjennomføring? Svalbard sokkelen Hva med de juridiske forhold? Gjelder Svalbard traktaten for sokkelen? Har man teknologien? Hva med is forholdene i Svalbard området? Hva med områdene øst for Svalbard der det grunnstøter is fjell? Vi må dimensjonere for mye is selv om mengden is skulle gå ned i Arktis

16 Spesielle prosjekt/ områder, del II Nordlige sjørute Hva med is forholdene? Navigasjon? Russiske systemer? Krav til isbrytere? Drivende isflak Kollisjon med små isfjell Erosjon, ødeleggelse av infrastruktur Er Norge med? Russland og Tyskland gjennomfører prosjekt hvor muligheter studeres

17 Risiko = sannsynlighet x konsekvens Reduksjon av sannsynlighet ved å velge rett teknologi og kjenne naturforholdene Reduksjon av konsekvens ved å velge oljevernutstyr og evakuerings utstyr som fungerer Er oljevern utstyret tilstrekkelig for kaldt klima? Vi må kvalifisere utstyret for de aktuelle forholdene EU direktivet om Pollution prevention (IPPC) krever bruk av Best Available Techniques (BAT), men teknikken MÅ også kvalifiseres for de aktuelle forholdene Standard oljevernutstyr kunne for eksempel ikke brukes på Norne da oljen hadde høyere voks innhold enn vanlig og Statoil måtte oppgardere utstyret Olje vernutstyret imponerte ikke da olje lekket ut fra slange på Statfjord feltet

18 Olje utslipp på Statfjord, 2007 Reuters Pictures An aerial view of the oil spill from Statfjord A platform in the Norwegian sector of the North Sea December 12, About 25,000 barrels of oil spilled into the Norwegian sector of the North Sea near the Statfjord oilfield on Wednesday, field operator StatoilHydro and oil officials said.

19 Laste ledning Statfjord Laste ledningen var revet av Olje utslippet kunne ikke samles opp i 7 m høye bølger, men utslippet løste seg opp av seg selv

20 Olje opprydding og trening Olje opprydding i islagte farvann Å brenne oljen kan føre til mindre forurensning enn andre metoder Problem med å tenne på oljen

21 4. Kostnads reduksjoner Er det mulig å redusere kostnadene? Skikkelig prosjekteringsgrunnlag Grundig prosjektering Bruk av anerkjente standarder Dokumentert teknologi Gjøre prosjekteringen riktig første gangen Integrert prosjekt gruppe som inkluderer ingeniører, geologer, økonomer, juridisk kunnskap og personer med lokal kunnskap Inkludere fabrikasjons og installasjonsaspekter fra dag én Team som behersker alle aspekter av prosjekteringen

22 Internasjonal Standard for arbeid i Arktis? Offshore olje og gass prosjekter for kalde farvann er underveis i flere land Noen få land har relevante standarder: USA (API), Canada, (CSA), (Norge) og Russland Dekningsgraden for standardene og metodikken varierer mye og noen av dokumentene er ikke oppdaterte Leverandører som arbeider eller ønsker å involvere seg i disse områdene har liten erfaring med prosjektering for kaldt klima Harmonisering av standardene vil: Sikre konsistent prosjektering (pålitelighetsnivå, is laster) Redusere tid for tillatelser og sikre at arbeidene gjøres riktig etter senere forsknings resultater Tjene som huskeliste for hvilke effekter som må inkluderes Norge MÅ være med og bidra til at standarden gir sikker og miljøvennlig utvinning i områder med kaldt klima Men det finnes ikke penger!! Det synes som om vi gjerne vil ha en standard, og vi er villig med på ferden mens myndighetene slett ikke er villige til å betale!!

23 Noen tekniske tema for den internasjonale standarden, ISO Is laster; Globale laster, sykliske og dynamiske laster Is i kombinasjon med bølger og jordskjelv Is som brytes opp mot en konstruksjon som har lavt fribord Bruk av isbrytere til å sikre at lasten fra is går ned Lokale is laster Prosjektering av fundamenter Seismisk prosjektering av plattformer og kunstige øyer Materialer for lav temperatur Bruk av is til konstruksjon Effekt av is som skurer mot havbunnen Evakuering i is Anbefalinger vedrørende kunstige øyer Vinterisering av dekksanlegg, beskyttelse mot ising

24 5) Sikkerhetskultur Den siste hendelsen: Full City som havarerte nær Langesund i august 2009 Skipet hadde 30 merknader fra europeiske havnemyndigheter Høyskolen i Vestfold: Kan reflektere dårlig sikkerhetskultur Bunkersolje ble brukt, brukes også av de fleste Hurtigruteskipene!! Myndighetene fulgte ikke opp anbefaling om taubåter, nå er saken ordnet Jara (kunden) gjorde ingen egen vurdering av skipet Hittil i år er 465 utenlandske skip blitt kontrollert etter å ha anløpt en norsk havn. På 153 av dem fant inspektørene feil. Ved syv av dem var feilene så alvorlige at de ikke fikk lov til å seile videre Stavanger Aftenblad, 10. august 2009: Griser til - du får regningen Staten får i liten grad penger tilbake fra redere som søler til norskekysten.

25 Full City forliset, var det et hendelig uhell?

26 Risikoanalyser Risikoanalyser er viktige for å identifisere mulige problemstillinger og gjennomføre risiko reduserende tiltak Risikoanalyser er et underlag for beslutningstakerne I denne forbindelsen er det viktig å identifisere alle mulige hendelser der stor risiko kan oppstå Det er ikke populært å lytte til en risikoanalytikers spørsmål når et firma som oftest har operert sikkert og tatt alle mulige sikkerhets tiltak Men det kan være nye forhold som er relevante i nye områder Det kan da bli lett å skyte pianisten. De siste år har vi sett eksempler på at risikoanalytikeren utsettes for press Eksempel: Vinnem ved UiS som har sagt fra om risikoen ved LNG lagring rett i et havneområde i Tananger

27 De som opererer sikkert, ser kanskje ikke mulige problem? uartal/oden_p.jpg

28 Teknologien har gitt oss enorme muligheter Muligheten for tap er da spesielt store Spesielle problemer i kalde områder? Ydmykhet ovenfor det kalde klimaet?

29 6. Kompetanse For å øke forståelsen av prosesser og arbeid i kaldt klima må kompetansen økes Ref: Arktisk teknologi programmet ved UNIS Samarbeid mellom: NTNU, Trondheim, UiS, Stavanger, St Petersburg State Technical University, Moscow Technical and Physical Institute, Gubkin University of oil and gas, Moscow og Delft University (fra 2009) Undervisningsinstitusjoner i Nord Norge må involveres Men UNIS sliter med budsjettet. Vi måtte redusere studentantallet dette semesteret

30 Universitets Senteret på Svalbard - UNIS

31 UNIS, Longyearbyen 78 N

32 Avdelinger på UNIS Arktisk Geofysikk Arktisk Biologi Arktisk Geologi Arktisk Teknologi

33 Arktisk Teknologi, Bachelor program AT-205 Frozen Ground Engineering for Arctic Infrastructure (15 ECTS, spring term) AT-206 Arctic Water Resources (15 ECTS, autumn term) AT-207 Pollution in the Arctic (15 ECTS, autumn term) AT-208 Thermo-Mechanical Properties of Materials (15 ECTS, spring term)

34 Arktisk Teknologi, Master grad kurs AT-307 Arctic Offshore Engineering (9 ECTS, autumn term) AT-307F Arctic Offshore Engineering - Fieldwork (9 ECTS, autumn term) AT-309 Cold Regions Field Investigations (9 ECTS, spring term) AT-310 Heat and Mass Transfer (9 ECTS, autumn term) AT-311 Fate and Modeling of Pollutants in the Arctic (9 ECTS, spring term) AT-312 Radioactivity in an Arctic Environment (9 ECTS, autumn term, summer) AT-313 Thermo-Mechanics of Ice and Snow, and Loads on Structures (9 ECTS, autumn term)

35 Studenter i Arktis

36 7. Oppsummering. Kunnskapsgap og teknologi utvikling Bør vi vente med store prosjekt i kaldt klima inntil kunnskapsgap er tettet og teknologi er fullt utviklet? Noen vil argumentere med at vi bør vente med enkelte prosjekt i områder med kaldt klima inntil mer informasjon er tilgjengelig Andre vil argumentere med at gapene i vår kunnskap ikke er spesielt store og at vi kan gjennomføre prosjekter om vi går forsiktig fram Ingeniører kan argumentere med at: Vi kan prosjektere for det kjente Vi kan prosjektere for det kjente ukjente Vi kan installere sikkerhetsbarrierer slik at også ukjente ukjente effekter tas høyde for Vi kan gå fram stegvis slik at vi forsikrer oss om at vi implementerer det vi lærer Nå er tiden inne for selskapene å fylle kompetanse gap Vi må også oppmuntre til at kunnskap om miljø og sikkerhet deles, Statoil har bidratt betydelig her

37 Kunnskapsgap og teknologi utvikling Bør vi vente med store prosjekt i kaldt klima inntil kunnskapsgap er tettet og teknologi er fullt utviklet? Svaret avhenger av om vi stoler på selskapene som vi setter til å gjennomføre oppgavene. Vi må sikre oss at selskapene virkelig søker kunnskap om miljøet, at de utvikler og implementerer kvalifisert teknologi To firma, hvilket er kvalifisert? Firma1: Bruker ikke risikoanalyser og ser ikke behov for ny teknologi Bryr seg ikke om erfaringsoverføring Satser på at uflaks ikke skal råke nettopp oss Firma 2: Identifiserer og tar eierskap til risiko, utvikler teknologi Erfaringsoverføring og tverrfaglige team, fokus på kompetanse God sikkerhetskultur og sikkerhetsledelse