풍부한 에너지 속에서 효율성을 찾다

에너지 소비 최소화


  • 사우디 아람코는 석유·가스 사업의 에너지 집약도를 모니터링한다.
  • 에너지 관리 프로그램을 통해 2000년 이래로 일 250,000배럴을 절감했다.
  • 세계 최대 수준의 석유·가스 설비가 2018년 사우디 아람코 내에서 가장 높은 에너지 효율을 달성했다.

재닛 E. 핀헤로 |

현대적 에너지는 오늘날의 세계화된 경제와 라이프스타일에 필수적인 부분이며, 지난 20년간 특히 중국과 인도를 포함한 전 세계 수억 명의 사람들은 전기를 사용할 수 있게 되었다. 에너지는 기회가 되며, 올해 국제에너지기구 (IEA)가 전기를 사용할 수 없는 사람들의 수를 정량화하기 시작한 이래 처음으로 그 수치가 10억명 이하로 감소했다.

향후 25년간 세계 인구가 20억명 증가할 것으로 예상됨에 따라, 원유와 혁신적인 정유 제품에 대한 수요는 계속해서 증가할 전망이다. 귀중한 천연자원이자 강력한 에너지원인 원유는 또한 농약, 건설자재 및 가정용품, 의류 등 수많은 일상 제품 생산의 혁신적인 기반이기도 하다.

기후변화는 인류가 직면한 가장 중요한 도전과제 중 하나이다. 사우디 아람코는 절대로 에너지를 낭비해서는 안 되며, 소비를 관리해야한다는 점을 알고 있다. 수십 년 동안 사우디 아람코는 에너지 소비와 온실가스 배출을 줄이기 위해 에너지 효율적인 기술과 관행을 추구했다.

사우디 아람코 엔지니어 나즈마 A. 알샤크스 (Najma A. Alshakhs)가 전력 공급을 시작하기 전에 모터제어반 차단기의 설치 및 기능과 디지털 릴레이를 확인하고 있다.

1970년대에 시작된 마스터 가스 시스템은 당시 사우디아라비아가 대대적인 산업 발전을 하는 계기가 되었으며, 가스를 사우디아라비아의 국내 에너지 믹스에 활용하고 원유 사용을 절감하여 더 경제성이 높은 사용처에 활용할 수 있었다.

사우디 아람코 수석 엔지니어 자밀 J. 알 바가위 (Jamil J. Al- Bagawi)는 “우리는 에너지 효율성을 높이고 글로벌 배출 문제를 해결하기 위해 최선을 다하고 있다”며 효율적이고 효과적인 에너지 사용을 추구하는 회사의 전략을 다시 한번 설명했다.

그는 “사우디 아람코는 전체 솔루션에 효과적인 기여를 할 수 있는 차별화된 자격을 갖추고 있다고 생각한다. 우리는 석유·가스 운영의 에너지 집약도를 모니터링한다”고 강조했다.

사우디아라비아 내 사우디 아람코 운영 설비의 에너지 집약도 (단위: kBtu)

2018
118.4
2017
116.3
2016
123.2
2015
124
2014
133

19년간 지속된 에너지 효율성

사우디 아람코의 에너지 관리 프로그램은 2000년에 시작되었으며, 이 프로그램을 통해 현재까지 누적으로 일일 227,000 석유환산배럴에 달하는 에너지 절감을 달성했다. 이는 이산화탄소 2,580만톤에 상응하며, 2030 년까지 사우디아라비아가 약속한 배출량 저감 목표치의 19%에 해당한다.

사우디 아람코는 산업 및 비산업 설비에서 모두 에너지 성과를 향상하는 것을 목표로 하는 전사 위원회를 운영한다. 2018년 163개의 에너지 이니셔티브를 실행하여 상당한 에너지 효율성을 달성했으며, 전사 에너지 집약도 핵심성과지표를 계획 대비 4.6% 초과 달성했다.

탁월한 성과

2018년 사우디 아람코 에너지 효율성 성과

8,600
2018년에 절감된 1일당 석유환산배럴
250,000
2000년 이후 절감된 1일당 배럴
0.97
2018년에 저감된 이산화탄소 (백만 톤)
25.8
2000년 이후 저감된 이산화탄소 (백만 톤)

증기와 전력을 동시에 생산하는 연료 효율적 공정인 열병합 발전은 전통적 전력 발전보다 더 효율적인 에너지 발전 방식이다. 사우디 아람코는 플랜트의 전력 자급자족 실현을 궁극적 목표로 열병합 발전 시스템을 활용하여 국가 전력망에 대한 의존도를 줄이고 있다.

사우디 아람코는 열병합 발전을 통해 70% 이상의 열효율을 달성했다. 설비에서 발생하는 폐열을 활용하여 사업 활동에 필요한 전기를 생산하는 동시에, 배출량을 줄이고 사우디아라비아 전력망에 미치는 영향을 감소하고 있다.

이러한 수치를 달성하는 데는 상당한 노력이 필요했다. 이러한 노력에는 5,198개의 V8 자동차 엔진을 V6 엔진으로 교체하고, 2,921개의 연료 탱커를 철강에서 알루미늄으로 전환하며, 467,000개의 전구와 8,000개의 가로등을 LED로 교체하는 것 등이 포함되었다.

쿠라이스 현장은 ISO 50001:2011 에너지 관리 시스템 인증을 포함하여 다양한 전략을 통해 사우디 아람코 내 최고 에너지 효율 점수를 달성했다.

2018년 최고 에너지 효율을 기록한 쿠라이스

리야드에서 남동쪽으로 160km 떨어진 곳에 위치한 쿠라이스는 세계 최대의 석유 생산 처리 설비 중 하나이다. 3개의 유전 (쿠라이스, 아부 지판, 마잘리즈)은 남쪽 바위투성이 모래밭 아래 깊숙한 곳에 숨겨져 있다.

쿠라이스는 150만bpd 규모의 아라비안라이트 원유를 생산할 수 있는 5개의 오일 트레인을 운용하며, 센트럴 아라비아에 위치한 2개 설비에서 125,000bpd의 아라비안슈퍼라이트 원유를 생산한다. 2018년 12 월 쿠라이스 현장은 뷰로베리타스로부터 ISO 50001:2011 에너지 관리 시스템 인증을 받았다.

쿠라이스가 사우디 아람코에서 2018년 최고 에너지 효율 점수를 달성할 수 있었던 것은 다양한 지속적 성과 전략을 실행했기 때문이다. 그 결과 전력을 연 14% 절감하고 연료 가스를 10% 절감할 수 있었다.

쿠라이스 생산 담당자 모하메드 알 소와이그 (Mohammed I. Al-Sowayigh)는 “우리는 핵심성과지표를 공유하고 직원들의 상호 참여를 증진하며, 이를 통해 회사와 환경을 위한 에너지 절감이라는 가치 창조의 문화를 고취한다”고 설명한다.

우리는 핵심성과지표를 공유하고 직원들의 상호 참여를 증진하며, 이를 통해 회사와 환경을 위한 에너지 절감이라는 가치 창조의 문화를 고취한다.

모하메드 알 소와이그 (Mohammed I. Al-Sowayigh), 쿠라이스 생산 담당자

최적의 성과를 위한 적재

쿠라이스는 자체 개발한 성과 모니터링 도구를 사용하여 에너지 성과를 가능한 최적 수준으로 유지한다. 이 모니터링 도구는 프로스트 앤드 설리번 제조 리더십 어워드 (Frost & Sullivan Manufacturing Leadership Award)에서 수상한 바 있으며, 에너지 효율 성과 격차 해소로 창출되는 가치를 정량화하고, 격차 해소에 대한 조언을 제공하며, 격차 해소 노력의 우선순위를 설정할 수 있도록 해 준다.

수요와 공급이 프로세싱 설비의 생산능력을 주도하므로, 오일 트레인에 빈틈 없이 제품을 적재하는 것이 에너지 효율성에 도움이 된다. 따라서 쿠라이스는 오일 트레인을 최적의 수준으로 적재한다.

“간단하다. 수요가 적은 경우에는 트레인 중 하나를 폐쇄하여 다른 트레인을 최대 용량으로 운용한다”고 쿠라이스 에너지 코디네이터 카마룰 암미누딘 (Kamarul Amminudin)이 설명한다.

또한 쿠라이스는 가스 터빈에서 발생하는 폐열의 회수를 극대화하여, 대기 중으로 열을 방출하지 않고 해수 주입펌프 가동에 사용한다. 폐열로 생산된 증기는 공정의 주요 증기 공급원 역할을 하며, 동시에 원유 제품에서 물과 황화수소를 제거하는 복잡한 공정에서 비상용으로 사용된다.

그 외 또 다른 이니셔티브로는 전력을 낭비하는 불필요한 재활용을 방지하기 위해 주요 압축기의 서지 방지 설정 값을 최적화하는 이니셔티브, 보조 보일러의 연료가스 소비 감소를 위한 보일러 급수 예열, 전력 소비 최소화를 위해 유정의 전기 수중펌프에 ‘고급 공정 제어’를 설치하는 이니셔티브 등이 있다.