TotalEnergies está diversificando su producción de energía para incluir energías renovables y avanzar hacia las emisiones netas cero. Para lograr este objetivo, necesitaba medir con precisión sus emisiones actuales. Utilizó AVEVA™ PI System™ para recopilar datos de todas sus operaciones y puso este nuevo conjunto de datos a disposición de sus equipos. La empresa también ha comenzado a supervisar las actividades posteriores de forma remota y ha utilizado análisis avanzados para anticipar fallos en los equipos, ahorrando 1.5 millones de euros y 64 días de inactividad en solo un año.
Desafíos
Diferentes equipos utilizan diferentes cálculos y visualizaciones de datos
Seguimiento y mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero mediante una solución digital escalable y rentable
Las nuevas fuentes de energía requieren nuevos enfoques para la supervisión y el mantenimiento
Resultados
un gemelo digital sostenible con modelos, análisis y visualización empresarial
modelos y plantillas creados una vez y luego aplicados a cientos de equipos y activos
cálculos de datos en tiempo real, análisis y KPI
15 %
de reducción de las emisiones de CO2 al año en un caso de uso
500,000
barriles ahorrados al evitar una reducción en la producción upstream
se evitó una falla catastrófica del equipo
Uso de datos operativos en tiempo real para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero
TotalEnergies implementó más de 110 proyectos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en una de sus iniciativas para la producción de energía más limpia. Estos proyectos se centraron en el control de la eficiencia energética por equipo, así como de las emisiones de gases de efecto invernadero por fuente. Como usuarios desde hace mucho tiempo de los productos AVEVA, la empresa quería aprovechar las herramientas que ya tenía. Así que empezaron a construir modelos de supervisión utilizando su conjunto de soluciones AVEVA.
La empresa envió datos de varios equipos de rotación y encendido in situ a la sede central en Francia utilizando AVEVA PI System. Tras verificar y contextualizar los datos utilizando el archivo de datos y el marco de activos de AVEVA PI System, el equipo realizó un análisis basado en información en tiempo real sobre flujos, temperaturas, potencia y presiones, junto con las hojas de datos de los equipos y los datos de composición del gas. AVEVA™ PI Vision™ y Power BI mostraron toda la información crítica en paneles que permitieron a los usuarios ver una visión general de las emisiones totales de un sitio o profundizar en equipos específicos y KPI.
La empresa utilizó estos datos para calcular las emisiones por equipo, así como la eficiencia energética específica de cada activo. En total, ha supervisado aproximadamente el 85 % de las emisiones de las operaciones. Y ahora que estos modelos están construidos, TotalEnergies puede aplicarlos a cientos de otros equipos y procesos. Los modelos proporcionan cálculos de datos en tiempo real, análisis y KPI para ayudar al equipo a identificar y priorizar las oportunidades de reducción de emisiones. En un caso de uso, en el que la empresa se propuso optimizar la configuración de suministro de energía de una planta, redujo las emisiones de CO2 en un 15% anual.
"La mayoría de nuestros sitios utilizan [AVEVA] PI System, por lo que la mayoría de los datos ya están disponibles, pero no se utilizan realmente de forma adecuada para controlar las emisiones, y por eso hemos decidido utilizar [la función de marco de activos de AVEVA PI System] para diseñar las plantillas adecuadas que les ayuden a controlar eficazmente las emisiones. Ahora la información está disponible para el personal de operaciones".
—Pierre Bernadi, Asesor Técnico de TotalEnergies
Reducir los fallos críticos de los equipos y operar de manera más eficiente
Además de la supervisión de las emisiones de gases de efecto invernadero, TotalEnergies quería reducir el tiempo de inactividad no planificado de los equipos para impulsar operaciones más eficientes. Hace unos años, la empresa observó un aumento de los fallos mecánicos en equipos críticos para fines como la generación de energía, la inyección de agua y la compresión de gas en su creciente flota. Entre las 105 averías registradas, descubrió que la mitad de ellas podrían haberse evitado con una supervisión remota adecuada y una detección temprana de alertas. En 2019, un accidente provocó la paralización de la producción durante seis meses, lo que supuso una pérdida de 120,000 barriles diarios y varias decenas de millones de dólares (USD) en costes.
Para mitigar y prevenir tales pérdidas, la empresa implementó su sistema de Diagnóstico e Intervención de Asistencia Remota (Remote Assistance Intervention and Diagnosis, RAID). El sistema recopiló datos de los sensores del equipo que se enviaron al AVEVA™ PI Server, que a su vez los envió a la sede central para realizar análisis más avanzados utilizando AVEVA™ Predictive Analytics. No hubo ningún coste adicional para obtener los datos de los sensores, ya que estos datos y su almacenamiento ya estaban disponibles. AVEVA Predictive Analytics y AVEVA PI System funcionan conjuntamente para permitir a los usuarios generar más información. Los usuarios pueden limpiar los datos de AVEVA PI System, desarrollar modelos predictivos sin código e impulsados por IA, y utilizar la orientación prescriptiva en el análisis de resultados para identificar posibles fallos de los activos antes de que ocurran.
TotalEnergies implementó RAID upstream en 320 líneas de ejes, lo que generó un total de 36,000 alertas, con 429 capturas de equipos críticos. Downstream, los equipos actuaron en 210 alertas críticas. Evitaron una caída en la producción upstream, ahorrando casi 500,000 barriles. Además, TotalEnergies evitó una avería catastrófica en los equipos como la que ocurrió en 2019.
Más allá de estos logros cuantitativos, la empresa ha optimizado el mantenimiento y mejorado la gestión de activos. Ha fomentado las capacidades internas para crear otras herramientas de supervisión, como la supervisión en línea de las emisiones de carbono de las turbinas de gas, la supervisión centralizada del rendimiento de los compresores centrífugos y una herramienta de supervisión de la reserva de energía. TotalEnergies planea centrarse ahora en la energía eólica, adaptando las actividades y los conocimientos previos a esta nueva industria. Ya ha implementado un sistema de supervisión remota para una turbina en Escocia y tiene planes para su despliegue masivo en un parque eólico completo próximamente.
Soluciones
Una robusta plataforma de contextualización y gestión de datos para romper los silos empresariales, aumentar la eficiencia del mantenimiento, realizar un seguimiento de las emisiones y encontrar nuevas soluciones operativas.
Alertas tempranas de fallos en los equipos e implemente una estrategia de mantenimiento predictivo para evitar tiempos de inactividad no planificados
Datos verificados y estandarizados hasta el nivel molecular, con un seguimiento fiable de las emisiones de CO2 y SO2 de las refinerías
Los usuarios pueden ver un resumen de las emisiones totales de un sitio o profundizar en todos los equipos específicos y los KPI
Hasta la molécula: estandarización de los datos de refinería
Uno de los retos a los que se enfrentó TotalEnergies en el camino hacia operaciones más sostenibles fue el gran número de equipos involucrados en el control de la energía y las emisiones. Estos equipos utilizaban la misma fuente de información, pero no existía un enfoque estandarizado para acceder a la información, analizarla y actuar en consecuencia. Los cálculos realizados por diferentes equipos a menudo se duplicaban y no siempre se compartían, lo que provocaba incoherencias. Así que la empresa creó una nueva filial, OneTech, formada por 3400 ingenieros, investigadores, técnicos y personal de apoyo, para centralizar su experiencia técnica al servicio de todas las filiales operativas.
Utilizando la función de marco de activos de AVEVA PI System, el equipo se propuso añadir una estructura más profunda y estandarizar todos los datos de activos. La molécula es la principal fuente de información en este proceso de estandarización. El equipo comienza con el contenido energético de la molécula, junto con el dióxido de carbono y el dióxido de azufre producidos por la combustión. Crean una plantilla maestra con las propiedades intrínsecas de la molécula que puede aplicarse a cualquier número de casos de uso diferentes. Al recopilar los datos hasta el nivel de la refinería, el equipo puede comparar las emisiones calculadas con lo que mide su analizador en línea de forma instantánea o a partir de valores diarios, mensuales o anuales. A continuación, esta información se visualiza en AVEVA PI Vision, de modo que los usuarios pueden ver exactamente qué equipo está experimentando un problema o en qué etapa del proceso se produjo un problema, y pueden actuar.
El control de las emisiones y la energía se basa ahora en la misma información. Las plantillas son genéricas y totalmente escalables. El equipo ya ha implementado este sistema en cuatro refinerías, con más de 45 equipos de combustión. Ahora, estas plantillas pueden aplicarse a un sinfín de casos de uso, y no solo de control, sino también de optimización. Tras validar los cálculos en la creación de las plantillas maestras, comenzando por los cálculos moleculares verificados, el equipo ha allanado el camino para su aplicación en toda la empresa. Estas plantillas también pueden reutilizarse para otros fines, como la consolidación de CO2 a nivel de unidad de proceso.
"Ahora que hemos establecido todas las herramientas de supervisión, identifiquemos de forma proactiva las oportunidades para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero".
—Juan Guzmán, Responsable Digital de TotalEnergies
El uso de energía y las emisiones de cada combustible pueden calcularse utilizando plantillas maestras basadas en la composición de las moléculas
Empiece poco a poco, piense a lo grande: Gobernanza de datos y sinergia en todos los casos de uso
TotalEnergies se dio cuenta de que una estrategia sólida de gestión centralizada de datos no solo garantiza la eficiencia operativa y el uso optimizado de la energía en la actualidad, sino que también preparará a la empresa para la innovación y el éxito futuros. Ha creado una sólida plataforma de contextualización de datos utilizando AVEVA PI System, en particular con la función de marco de activos, junto con AVEVA PI Vision, para romper los silos empresariales, aumentar la eficiencia del mantenimiento, ayudar a realizar un seguimiento de las emisiones y encontrar nuevas soluciones. A medida que las empresas de petróleo y gas se esfuerzan por adaptarse e incluso liderar la transición energética, TotalEnergies se convierte en un referente de cómo puede ser ese camino.
Aspectos destacados del producto
Recopile, agregue y enriquezca datos de operaciones en tiempo real para la resolución inmediata de problemas y proporcione datos formateados con facilidad a aplicaciones empresariales y análisis avanzados.
Reduzca el tiempo de inactividad no planificado y maximice la fiabilidad de los activos con el mantenimiento predictivo basado en IA para una alerta temprana y un diagnóstico de problemas en los equipos.
Una herramienta de paneles de autoservicio para la visualización contextualizada, el análisis en tiempo real y el intercambio seguro de sus datos de AVEVA PI System, accesible desde cualquier lugar y en cualquier dispositivo.
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