Classification: Internal Status: Draft Konsekvenser av mulige klimaendringer mht design og drift av konstruksjoner på norsk sokkel Noen innledende betraktninger rundt aktuelle endringer i værparametre Klimaendringer og konsekvenser for plattformer mht: Drift Konsekvenser for sikkerhet Anslått effekt for 10-2 årlig sannsynlighet signifikant bølgehøyde Sverre Haver, StatoilHydro/NTNU
2 Varmeballansen Fra RegClim brosjyre: Klimaet i Norge om 50 år.
3 Temperatur historisk og prediktert 50-års middeltemperatur på nordlig halvkule i 50 år Fra RegClim brosjyre: Været i Norge om 50 år
4 Innledende kommentarer Det er pr i dag en stor grad av enighet i at en klimaendring er på gang. Enigheten er også stor - om enn ikke like stor i at endringene vi synes å se med overveiende sannsynlighet skyldes forurensninger skapt av mennesker, ref. FN s klimapanel (IPCC 2007). StatoilHydro har utarbeidet er rapport hvor de forsøker å sette sine egne visjoner for drift opp mot ønsket om å påvirke klimaet minst mulig, ref.: Statoilbrosjyre - Bærekraftig utvikling. En vesentlig forsterkning av drivhuseffekten (en passe drivhuseffekt er en forutsetning for å ha det trielig på moder jord) medfører en stigning av klodens middeltemperatur men det vil være til dels store regionale forskjeller. Konsekvenser kan være: Forskyvning i biologisk mangfold (planter, dyr, virus og bakterier), mer ekstremvær (dermed flere naturkatastrofer), høyere havnivå (som over en viss grense vil forårsake store folkevandringer). Slår de mest pessimistiske scenariene til, vil konsekvenser av klimaendingene på lang sikt bli så formidable at det å snakke om effekter på plattformer blir helt uvesentlig. I denne presentasjonen har en endringer i en periode på 20-50 år framover i tankene, dette fordi det er et typisk brukstid for en plattform.
5 Global middeltemperatur til 2100, UPCC (2007) Katastrofenivå? UPCC forventet Til å leve med? Tatt fra: Nasjonal transportplan 2010 2019 - Virkninger av klimaendringer for transportsektoren
6 Hvilke endringer snakker vi om for norsk sokkel? Temperatur: Årlig middeltemperatur i Norge forventes å stige med 2.5 3.5 o i løpet av de neste 100 år. Mht effekt på plattformer vil ikke havstrømmer endre seg vesentlig. Forutsatt at ikke grenen av Golfstrømmen inn i Norskehavet stopper opp. Havet forventes å stige med ca 1m i løpet av de neste 100 år for deler av norskekysten. Tatt fra: Faktaark fra Bjeknessenteret Kraftige stormer forventes å komme hyppigere og de mest intense kan bli verre.
7 Noen indikasjoner fra noen år tilbake, RegClim(2002) Det synes som en må forvente størst effekt mht stormer nordover på sokkelen.
8 Klimaendringer og konsekvenser for plattformer Temperaturendringene er i seg selv ikke det mest bekymringsfulle for en plattform. Havnivåendring kan være et problem, men med ca. 10cm/10år bør det ikke resultere i så store problemer. Vi vil trolig begynne å indikere en viss vannstandsendring i våre metocean-rapporter i de kommende årene. I løpet av de siste 10 årene har Statoil ved et par anledninger vurdert i hvilken grad vi ser tegn til en signifikant forverring av vind og bølgeforholdene. I de studiene (litteraturstudier) avdekket vi ikke bekymringsfulle tendenser i løpet av de 2-3 tiårene. (Et tidsvindu på 2-3 tiår er fornuftig sett i lys av plattformenes brukstid.) I lys av all fokus det er nå om at endringene går raskere enn tidligere antatt, vil vi vurdere om det er tid for en ny gjennomgang av forholdene på norsk sokkel. Det synes fortsatt som om det er endringene i vind- og bølgeforholdene som vil være de viktigste effektene. --------------------------------------------------------------- StatoilHydro er med i et forskningsprosjekt som skal vurdere mulige konsekvenser av klimaendringer på frekvens og intensitet i Mexicogulfen.
Konsekvenser for drift 9 Sannsynligvis blir det strengere krav mht utslipp av drivhusgasser. Det kan bli krav om elektrisk forsyning fra land eller fra vindmøller i nabolaget. Det kan bli snakk om mindre modifikasjoner (som ikke gjelder sikkerhet) mht å opprettholde regularitet. Det vil kunne bli noe hyppigere nedstengninger på grunn økt frekvens av forholdsvis kraftige stormer.
Konsekvenser for sikkerhet 10 Så lenge ikke lastbildet på plattformene endres dramatisk i en forverrende retning, vil trolig effekten sett over levetiden til en plattform være håndterbar om forverringen av været er mindre enn - for eksempel -10%. Problem ligger primært i dersom klimaendringene resulterer i et endret lastbilde på plattformen, for eksempel ved at de største bølgene kan forårsake store bølgeslag mot dekket, se nedenfor: ALS governs design s c,als,2 Loadlevel Bad-behaving problem ULS governs design 1.3*s c,uls s c,als,1 s c,uls Well-behaving problem 0 1 2 3 4 5 - log(annual exccedance probability) Nøkkelord blir dermed havnivåendring og endring i bølgeforhold. Endring i havnivå over noen 10-år er så pass beskjeden at problemet vil drukne i variabilitet i bølgene kanskje.
11 Eksempel på bølgeslag mot dekk Foto: Marintek
Endring i signifikant bølgehøyde, Reistad(2001) 12
13 Endring i signifikant bølgehøyde Både Reistad(2001) og Swail et al. (2002) synes å indikere at bølgeforholdene vil forverres på norsk sokkel spesielt nord for Sognefjorden.
Bølgehøydefordelinger for noen referansestasjoner 14
Fordelingsfunksjoner for 1980-2000 (kontrollgruppe) og 2030 2050 (framtidsscenarie) 15 Som en første indikasjon kan en benytte 1.25cm/år som antatt økning av h s,100_år. Dvs en plattform hvis levetid skal forlenges med 25 år må kunne håndtere en økning av 100-års hs på 0.40m, d.v.s. en 100-års bølgetopp på ca 1m. I tillegg vannstandsøkning på ca 0.25m. Med en fornuftig robusthet i opprinnelig design bør ikke det være umulig å håmdtere.
16 Kan det bli flere monsterbølger dersom stormene blir mer intense? 20 Draupner wave record January 1 1995 at 15:20, hs = 11.9m 20 Draupner wave record January 1 1995 at 15:20, hs = 12m Surface elevation (m) 16 12 8 4 0-4 Surface elevation (m) 16 12 8 4 0-4 -8 0 200 400 600 800 1000 1200-8 240 250 260 270 280 290 Time (s) Time (s) Dersom initieringen av slike bølgehendelser er relatert til sjøtilstandens steilhet, kan det muligens bli flere slike spesielle bølgehendelser.
17 Noen referanser IPCC (2007): Delrapport 1: Den vitenskapelige forståelsen av klimaendringen Bjerknessentret: Faktaark om klimaendring: Drivhuseffekt og jordas klima, Golfstrømmen og vårt milde klima, Is og snø smelter havet stiger, Klimaet i Norge Drange, H., Marzeion, B., Nesje, A. og Sorteberg, A.: Opptil en meter havstigning langs Norskekysten innen år 2100, Cicerone, 2/2007. Grønås, S.: Knapp tid til å unngå katastrofale klimaendringer, Cicerone 5/2006. Swail, V.R., Wang, X.L. and Cox, A.T. (2005): The wave climate of the North Atlantic past, present and the future, 7th Workshop of Hindcasting and forecasting, Banff, Canada. Debernanard, J., Sætra, Ø. and Røed, L.P. (2002): Future wind, wave and storm surge climate in the northern Atlantic, Climate Research, Vol. 23, 2002. Reistad, M.: Global warming can result in higher waves, Cicerone, 5/2001. RegClim brosjyre: Klimaet i Norge om 50 år. Nasjonal Transportplan 2010 2019 Virkninger av klimaendringer for transportsektoren, Rapport fra en tverrfaglig arbeidsgruppe, Mai 2007. Statoil brosjyre: Bærekraftig utvikling.