美国石油钻井公司正在转向电动设备,但遇到了一些阻碍-华尔街日报
Benoît Morenne and Jennifer Hiller | Photographs by Justin Hamel for The Wall Street Journal
马丁县,得克萨斯州—在全国最繁忙的油田,压裂作业每天消耗的电力几乎相当于四个西雅图的用电量—他们迫切需要更多电力。
钻石能源 ,得克萨斯州和新墨西哥州白俄罗斯盆地的主要生产商,越来越多地依赖电网来为其原油生产提供动力。但随着这家钻井公司过去10年的石油产量增长了近50倍,电网难以满足这种新需求,促使钻石能源建立自己的电力网络,以减少其对天然气发电机的使用。
“电网必须赶上工业化和这里正在发生的事情,”该公司的完井副总裁亨特·兰德斯说。
随着钻井公司面临投资者和公众压力削减温室气体排放,他们已经放弃了污染柴油发电机,并以极快的速度接入电网。越来越多地使用由风能和太阳能发电的电力,使这些公司减少其碳足迹。除了使公司更加环保外,大规模的电力意味着燃料成本的节省和更高效的运营,石油和天然气高管表示。
但这一趋势导致了德克萨斯州、新墨西哥州和北达科他州的电力销售激增。与其他试图电气化的企业一样,钻井公司遇到了瓶颈,发现电网的容量有限。许多无法等待基础设施赶上的运营商已经自行建设了电网。
德克萨斯州Glasscock县的一处Diamondback水力压裂场。操作员在Diamondback水力压裂场监控数据。消费者目前还没有感受到太大影响,尽管随着更多行业电气化,美国大部分地区需要投资于电网基础设施或新发电设施。这些投资的成本巨大,消费者最终将承担其中的一部分。
很多事情都牵扯其中:国际能源署在5月的一份报告中表示,到2030年,使用电力来驱动设备而不是柴油或天然气,可以将全球石油和天然气生产的7亿吨碳排放减少一半。
“从某种角度来看,我们还处在早期阶段,”雪佛龙公司中部业务部副总裁Ryder Booth在谈到Permian盆地不断增加的电气化工作时说。
尽管过去十年美国的电力销售仅增长了5%,但一些拥有大型油气田的州的用电量却是全国最大幅度的增长。根据政府数据和监管文件显示,新墨西哥州的电力销售量在过去十年中增长了16%,这主要是由该州东南部的Permian油区推动的。
北达科他州的电力销售总量增长了超过58%,而工业客户的用电量增长了120%,这是全国最大的增长。
在页岩油热潮的早期,难以控制的压裂技术迅速占领了现有的管道和电力基础设施。公司燃烧无法销售的天然气,并使用柴油发电机来为其一大片野外设备供电。
一些钻井公司已经开始减少燃烧天然气,并利用野外天然气发电以产生当地电力。他们越来越多地将钻机等重型机械连接到高功率线路上。
位于德克萨斯州的Diamondback VoltaGrid发电厂。在北达科他州威利斯顿附近正在建设的天然气发电厂将有助于为巴肯油田提供电力。照片: 盆地电力合作社尽管石油区的电网连接从未如此紧密,但拥挤的电力网络正滞后于不断膨胀的原油产量,威胁着公司在减少排放方面的进展。
在北达科他州威利斯顿以西的巴肯油田繁荣城镇之一,盆地电力合作社于九月份开始动工建设约580兆瓦的天然气发电装置,理由是需要为不断增长的油气开发提供电力。首席执行官托德·布里克豪斯表示,即使油价下跌,泵和压缩站仍将继续运行。
该项目是合作社40年来最大的项目之一。
根据美国能源信息管理局的数据,Permian每天产出近600万桶石油,而约十年前仅为130万桶。Xcel Energy子公司Southwestern Public Service向新墨西哥的工业客户的销售额在2017年至2022年间翻了一番,该公司是新墨西哥和德克萨斯油田地区的公用事业公司。
根据S&P Global Commodity Insights的分析师Curtis Smith的说法,Permian油气公司目前需要的16吉瓦工业电力中,不到三分之一来自电网。
根据Smith的说法,如果这些生产商要达到其排放目标,到2032年,他们需要从电网获取的电力量将超过纽约市一天的用电量的三倍以上。一些分析师怀疑这么大的新容量能否如此迅速地投入使用。
Southwestern Public Service的总裁Adrian Rodriguez表示,油田正在增长并试图实现电气化,同时油田社区和其他行业如数据中心也在增长。该公用事业公司估计在未来几年内需要在两个州建设5至10吉瓦的新发电装机容量,以满足不断增长的需求并替换一些老化的发电厂。
VoltaGrid电厂的四台天然气发动机之一。在德克萨斯州格拉斯科克县的一家Diamondback工地旁边,有一名工人站在一个电动压裂泵旁边。在过去几年里,耗电量巨大的Permian生产商已经建立了自己的电力变电站,基本上是自己建立了电网的一部分。
他们还成功游说德克萨斯州立法机构增加基础设施。去年,德克萨斯州议员通过了一项法案,要求该州公用事业委员会为Permian地区的电气化制定可靠性计划,并加强那里的电网。
在Diamondback发现一些大型开发项目的电力网络不足时,他们开发了自己的微电网。在米德兰东北约23英里处,该公司与能源初创公司VoltaGrid合作开发了一个系统,该系统围绕着四台巴士大小的天然气发动机构建,足以为大约13,000户家庭提供电力。在震耳欲聋的噪音中,这些发动机产生电力,通过大约18英里的配电线路输送电力。
“这可能是基础设施赶上的一个两到五年的过渡期,” Diamondback的Landers说。
一些机器耗电量很大,间歇性运行,并且是移动的,这使它们特别难以连接到电网。这包括大多数公司用来用沙子和水冲击地下岩石的5000马力压裂泵。
为了降低排放,操作者正在从柴油转换为天然气发电机。
压裂公司ProPetro的首席执行官Sam Sledge说,大约两年前,该公司的压裂泵几乎都是用柴油运行的。从那时起,该公司已经花费了大约3.5亿美元,用以天然气燃烧发电和混合天然气和柴油运行的泵替换了大约三分之二的设备。
“短期内的故事是一个天然气故事,” Sledge谈到了电气化压裂泵。“长期来看:更多地方有更多的电网。”
Diamondback的VoltaGrid发电厂。写信给Benoît Morenne,邮箱为[email protected],以及Jennifer Hiller,邮箱为[email protected]