A TotalEnergies está diversificando sua produção de energia para incluir fontes renováveis e avançando em direção à neutralidade de carbono. Para atingir esse objetivo, ela precisava medir com precisão suas emissões atuais. A empresa utilizou o AVEVA™ PI System™ para coletar dados em todas as suas operações e disponibilizou esse novo conjunto de dados para suas equipes. A TotalEnergies começou a monitorar também as atividades downstream de forma remota e utilizou análises avançadas para prever falhas de equipamentos, o que a levou a poupar € 1,5 milhão e 64 dias de inatividade em apenas um ano.
Desafios
Equipes diferentes utilizando cálculos e visualizações de dados distintos
Monitoramento e mitigação das emissões de gases de efeito estufa utilizando uma solução digital escalável e econômica
Novas fontes de energia exigem novas abordagens ao monitoramento e manutenção
Resultados
um gêmeo digital sustentável com modelos, análises e visualização empresarial
modelos e templates criados uma vez e depois aplicados a centenas de equipamentos e ativos
cálculos de dados em tempo real, análises e KPIs
15%
reduziu as emissões anuais de CO2 em um caso de uso
500 mil
barris poupados evitando uma escassez de produção no upstream
evitou falhas catastróficas nos equipamentos
Uso de dados operacionais em tempo real para reduzir as emissões de gases de efeito estufa
A TotalEnergies implementou mais de 110 projetos de redução de emissões de gases de efeito estufa em uma de suas iniciativas para a produção de energia mais limpa. Esses projetos voltaram-se para o monitoramento da eficiência energética por equipamento, assim como para as emissões de gases de efeito estufa por fonte. Usuária de longa data dos produtos AVEVA, a empresa queria aproveitar as ferramentas que já tinha. Assim, começou a desenvolver modelos de monitoramento utilizando seu conjunto de soluções da AVEVA.
A empresa enviou dados de diversos equipamentos rotativos e de combustão no local para a matriz na França por meio do AVEVA™ PI System™. Após verificar e contextualizar os dados com o arquivo de dados e a estrutura de ativos do AVEVA PI System, a equipe então conduziu a análise com base em informações em tempo real sobre fluxos, temperaturas, potência e pressões com folhas de dados de equipamentos e dados de composição dos gases. Depois o AVEVA™ PI Vision™ e o Power BI apresentaram todas as informações essenciais em painéis em que os usuários podiam ter uma visão geral do total de emissões de um local ou detalhar equipamentos e KPIs específicos.
A empresa utilizou esses dados para calcular as emissões por equipamento, assim como a eficiência energética específica de cada ativo. No total, foram monitoradas cerca de 85% das emissões das operações. E agora que esses modelos foram criados, a TotalEnergies pode aplicá-los a centenas de outros equipamentos e processos. Os modelos oferecem cálculos de dados em tempo real, análises e KPIs para ajudar a equipe a identificar e priorizar oportunidades de redução de emissões. Em um caso de uso em que a empresa se propôs a otimizar a configuração de entrega de energia de um local ela reduziu as emissões de CO2 em 15% por ano.
"A maioria dos nossos locais utiliza o [AVEVA] PI System, então a maior parte dos dados já está disponível, mas não está sendo utilizada de forma adequada para monitorar as emissões. Por isso decidimos utilizar a função de estrutura de ativos do AVEVA PI System para projetar os modelos adequados para ajudá-los a monitorar as emissões com eficiência. Agora, as informações estão disponíveis para as equipes de operações."
—Pierre Bernadi, Consultor Técnico, TotalEnergies
Redução das falhas dos equipamentos críticos e operação mais eficiente
Além de monitorar as emissões de gases de efeito estufa, a TotalEnergies queria reduzir o tempo de inatividade não planejado dos equipamentos para dar mais eficiência às operações. Há alguns anos a empresa percebeu um aumento nas falhas mecânicas em equipamentos importantes destinados à geração de energia, injeção de água e compressão de gás em sua frota em expansão. Entre as 105 falhas registradas, descobriu-se que metade delas poderia ter sido evitada com monitoramento remoto adequado e detecção precoce de alertas. Em 2019, um acidente interrompeu a produção por seis meses, resultando em uma perda de 120 mil barris por dia e várias dezenas de milhões de dólares (USD) em custos.
Para mitigar e impedir essas perdas, a empresa implementou seu sistema de Intervenção e Diagnóstico de Assistência Remota (Remote Assistance Intervention and Diagnosis, RAID). O sistema coletou dados dos sensores de equipamentos informados no AVEVA™ PI Server e enviou esses dados para a sede para realizar análises mais avançadas com o AVEVA™ Predictive Analytics. Não houve custo extra para extrair os dados dos sensores, pois esses dados e seu armazenamento já estavam implementados. O AVEVA Predictive Analytics e o AVEVA PI System funcionam perfeitamente juntos permitindo que os usuários gerem mais informações. Os usuários podem limpar os dados do AVEVA PI System, desenvolver modelos preditivos sem programação e baseados em IA e utilizar a orientação prescritiva na análise de resultados para identificar possíveis falhas dos ativos antes que elas ocorram.
A TotalEnergies implementou o RAID upstream em 320 eixos rotativos, gerando um total de 36 mil alertas com 429 capturas de equipamentos críticos. Na fase de exploração e produção, as equipes atuaram em 210 alertas críticos. Eles evitaram uma escassez de produção na produção upstream, economizando quase 500 mil barris. Além disso, a TotalEnergies evitou a falha catastrófica de um equipamento como a que ocorreu em 2019.
Além desses ganhos quantitativos, a empresa otimizou a manutenção e melhorou a gestão dos ativos. Desenvolveu capacidades internas para construir outras ferramentas de monitoramento, como o monitoramento online de emissões de carbono de turbinas a gás, monitoramento centralizado de desempenho de compressores centrífugos e uma ferramenta de monitoramento de reserva de energia. A TotalEnergies pretende concentrar-se em seguida na energia eólica, adaptando atividades e conhecimentos upstream para esse novo setor. Já implementou um sistema de monitoramento remoto para uma turbina na Escócia com planos para implementação em massa em um parque eólico completo em breve.
Soluções
Uma plataforma robusta de contextualização e governança de dados para eliminar silos empresariais, aumentar a eficiência da manutenção, monitorar as emissões e descobrir novas soluções operacionais
Avisos antecipados de falhas nos equipamentos e implementação de uma estratégia de manutenção preditiva para evitar paradas não planejadas
Dados verificados e padronizados até o nível molecular, com emissões de CO2 e SO2 das refinarias monitoradas de forma confiável
Os usuários podem ter uma visão geral do total das emissões de um local ou entender melhor os equipamentos e KPIs específicos
Até a molécula: padroniza;ão de dados de refinaria
Um dos desafios que a TotalEnergies enfrentou quando trilhava o caminho para ter operações mais sustentáveis foi a quantidade de equipes envolvidas no monitoramento de energia e emissões. Essas equipes estavam utilizando as mesmas informações de origem, mas não havia uma abordagem padronizada para acessar, analisar e agir sobre essas informações. Os cálculos realizados por diferentes equipes normalmente eram duplicados e nem sempre compartilhados, resultando em incoerências. Assim, a empresa criou uma nova filial, OneTech, composta por 3.400 engenheiros, pesquisadores, técnicos e equipes de apoio para centralizar sua experiência técnica e atender a todas as filiais operacionais.
Utilizando a função de estrutura do ativo do AVEVA PI System, a equipe se propôs a adicionar uma estrutura e padronização mais aprofundada a todos os dados dos ativos. A molécula é a principal fonte de informações nesse processo de padronização. A equipe começa com o conteúdo energético da molécula com o dióxido de carbono e o dióxido de enxofre produzidos pela combustão. Criam um modelo mestre com as propriedades intrínsecas da molécula que podem ser aplicadas a qualquer número de casos de uso diferentes. Agregando os dados até o nível da refinaria, a equipe pode comparar as emissões calculadas com o que é medido pelo analisador online imediatamente ou com base nos valores diários, mensais ou anuais. Essas informações são então apresentadas no AVEVA PI Vision, para os usuários verem exatamente qual equipamento está enfrentando problema ou em qual estágio do processo ocorreu o problema e poderem atuar sobre o problema.
Agora, o monitoramento de emissões e energia baseia-se nas mesmas informações. Os modelos são genéricos e totalmente escaláveis. A equipe já implementou esse sistema em quatro refinarias com mais de 45 equipamentos de combustão. Agora, esses modelos podem ser aplicados a inúmeros outros casos de uso e não apenas aos casos de uso referentes ao monitoramento, como também aos casos de uso de otimização. Tendo validado os cálculos na criação dos modelos mestres, começando com cálculos moleculares verificados, a equipe abriu caminho para a aplicação em toda a empresa. Esses modelos também podem ser reutilizados para outros fins, como a consolidação de CO2 no nível da unidade de processo.
“Agora que estabelecemos todas as ferramentas de monitoramento, vamos identificar de forma proativa as oportunidades para reduzir as emissões dos gases de efeito estufa”.
—Juan Guzmán, Líder Digital, TotalEnergies
O uso de energia e as emissões de cada combustível podem ser calculados com modelos mestre baseados na composição das moléculas
Comece pequeno, pense grande: governança de dados e sinergia em todos os casos de uso
A TotalEnergies percebeu que uma forte estratégia de governança de dados central garante a eficiência operacional e o uso otimizado da energia hoje e também posiciona a empresa para a inovação e o sucesso no futuro. Foi criada uma plataforma robusta de contextualização de dados com o AVEVA PI System, especialmente com a função de estrutura de ativos com o AVEVA PI Vision, para eliminar silos empresariais, aumentar a eficiência da manutenção, ajudar a monitorar as emissões e encontrar novas soluções. Com a atuação das empresas de petróleo e gás para se adaptarem e até mesmo liderarem a transição energética, a TotalEnergies transformou-se em uma referência para esse futuro.
Destaques do produto
Colete, agregue e enriqueça dados de operações em tempo real para a solução imediata de problemas e forneça facilmente dados formatados para aplicativos corporativos e análises avançadas.
Reduza o downtime não planejado e maximize a confiabilidade dos ativos com a manutenção preditiva com infusão de IA para aviso e diagnóstico precoces de problemas nos equipamentos.
Uma ferramenta de painel de autoatendimento para exibição direcionada por contexto, análise em tempo real e compartilhamento seguro de seus dados do AVEVA PI System, que pode ser acessada em qualquer lugar e em qualquer dispositivo.
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