כיצד ליזום מקורות אנרגיה מתחדשת עם פעולות ציוד מינון

מבוא

תעשיית הכרייה העולמית נמצאת תחת לחץ גובר להפחית את טביעת הרגל של פחמן שלה תוך שמירה על הפרודוקטיביות. כמו אוז ציונים ירידה ושינויים מרחוק, מחוץ לאזורים מרוחקים, עלויות אנרגיה הפכו לאחד ההוצאות התפעוליות הגדולות ביותר - לעתים קרובות חשבונאות עבור 15-30% של עלויות הכוללות. integrating מקורות אנרגיה מתחדשת לתוך פעולות כרייה מציעה יתרון כפול: הורדת גזי חממה וייצוב אנרגיה ארוכת טווח, התקדמות ביעילות של טכנולוגיות אנרגיה, אפילו אנרגיה יעילה, כדי לספק את כל דבר יעיל כדי לספק אנרגיה יעילה כדי לספק כיום, כדי לספק יעילות של אנרגיה יעילה, כדי לספק את כל דבר יעיל יותר מקבצי אנרגיה יעילה, כדי לספק אנרגיה מתחדשת, כדי לספק את התעשיות אנרגיה יעילה, כדי לספק את המשאיות יעילות, כדי לספק תמיכה טכנית, כדי לספק תמיכה טכנית, כדי לספק אנרגיה יעילה, כדי להעביר ביעילות, 000 יעיל, כדי לספק אנרגיה יעילה, 000 יעיל יותר, כדי לספק אנרגיה יעילה, כדי לספק אנרגיה יעילה, כדי לספק אנרגיה יעילה, 000 יעיל ביותר, כדי לספק את היתרונות של אנרגיה יעילה, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, 000 יעיל כדי לספק אנרגיה מתחדשת לתוך פעולות איסוף אנרגיה מתחדשת של אנרגיה מתחדשת של אנרגיה מתחדשת של אנרגיה מתחדשת לתוך פעולות איסוף אנרגיה מתחדשת לתוך פעולות איסוף אנרגיה מתחדשת לתוך פעולות איסוף אנרגיה מתחדשת לתוך

היתרונות של שימוש באנרגיה מתחדשת במינוף

אימוץ אנרגיה מתחדשת בכריית מרחיבה מעבר לדיברות סביבתית – היא משפיעה ישירות על השורה התחתונה ועל חוסן תפעולי.

(FLT:0) אחריות של קיימות: ⁇ FLT:1 מינוס אחראי על כ-4-7% מפליטת גזי החממה העולמית.החלפת גנרטורים דיזל וחשמל רשת עם השמש, הרוח או כוח הידרואלקטרי יכול לקצץ פליטות ב-30-60% בהתאם לתערובת האנרגיה.זה גם מקטין חומרת חלקיקים ושימוש במים בתהליכי קירור.
(FLT:0) חיסכון: מקורות אנרגיה מתחדשת יש אפס עלויות דלק וירידה בהוצאות ההון. באתרי כריה מרוחקים שבהם תחבורה דיזל מוסיפה $ 50-1.00 $ לליטר, מעבר למחזור השמש יכול לקצץ בעלויות האנרגיה ב-40–50% מעל פרויקט חיים של 20 שנים.
(FLT:0) העצמאות של מצרים: 1FLT:1 מכרות רבות פועלות רחוק מרשתות לאומיות ופניות כוח שחור בחוץ או תנודות מתח.על-אתר מתחדשים, בשילוב עם אחסון סוללות, לספק אספקה יציבה, עצמית-יכולה.זה מקטין את התלות על דיזל מיובא וחשיפה לתנודתיות של דלק.
(FLT:0) ,regulatory Compliance: FLT:1 ממשלות באזורי כרייה גדולים - צ'ילה, אוסטרליה, קנדה, דרום אפריקה - מדקים את תקני פליטה ומטילים מסים פחמן מוקדם של חברות מתחדשים לפני מועדי ציות ועשויים להעפיל אותם לסבסידיות ירוקות או תמריצים מס.
(FLT:0 Social license and Investor הערעור: FLT:1) משקיעים וקהילות מקומיות דורשים יותר ויותר התחייבויות קיימות מוכחות.שימוש באנרגיה מתחדשת מסייע להבטיח היתרים, למשוך הון ולשפר את יחסי הקהילה, במיוחד כאשר מכרות פועלים בסמוך לאזורים מאוכלסים.

סוגי אנרגיה מתחדשת המתאימים למינוי

הבחירה של אנרגיה מתחדשת תלויה במיקום הגיאוגרפי של המכרה, האקלים ופרופיל העומס. להלן הן הטכנולוגיות הקיימות ביותר:

סולידור Photovoltaic (PV)

כוח השמש הוא המקור המתחדש הצומח במהירות בכרייה.חוות השמש מודולריות ניתן להתקין על קרקע מופרעת, גבית מתקני אחסון, או גגות בנייה. באזורים עשירים השמש כמו צפון צ'ילה, אוסטרליה, ודרום-מערב ארה"ב, PV השמש יכול לספק 30–40% מסך הביקוש הכולל של חשמל היברידית עם אחסון סולרי כדי לשנות את הערב כאשר עומס ועיבוד לעתים קרובות לוחות גבוהים יותר.

כוח הרוח

טורבינות רוח הן אידיאליות עבור אתרי החוף או הררי עם מהירויות רוח עקביות מעל 6 מ ' / גובה מרכז. .מודרני טורבינות (2-6 MW) יכול ישירות כוח גדול מרוקנים, מילימטרים, ומעריצי אוורור. מכרות באזורי רוח גבוהה כמו פטגוניה או מדבר Gobi השיגו 20-35% קיבולת עם רוח, צמצום צריכת דיזל על ידי מיליוני ליטרים בשנה, הדורשים, כלומר, הוא צורך בגיבוי לטווח קצר, או כוח, הוא צורך.

כוח הידרו

כאשר אתרי שלי יש גישה לנהרות או זרמים, קטן עד בינוני כוח הידרו (run-of-river או סכר-integrated) מספק כוח עומס בסיס אמין. כמה מכרות נחושת באנדים משתמשים הידרו כדי לכסות עד 70% מהצרכים שלהם חשמל.הבירה עולה גבוה, אבל החיים התפעוליים ארוכים (>50 שנים) ולהגדיל את העלות-uppetitive בדג ארוך טווח מוגבל, חייב להיות מוגבל מים.

גיאוותר

כוח גאוותרמאל הוא נישה אך יעיל מאוד באזורים פעילים מבחינה טקטית כגון מזרח אפריקה Rift, איסלנד וחלקים של אינדונזיה. Gethermal לייצר כוח עומס בסיס קבוע עם טביעת רגל קרקע מינימלית. צמח גיאוותרמאל 10 יכול לספק את הביקוש האנרגיה כולו של מכרה פתוח בגודל בינוני, תוך פולטים גזי חממה כמעט אפס.

הידרוגן וביוטכנולוגיה

מימן ירוק (המוגדר באמצעות חשמל מתחדש) צובר מתחל כדלק עבור משאיות כרייה כבדות וקטרים לווקטרים. כמה OEM הם בדיקות משאיות של דלק מונעי דלק מימן עם 200-300 טון קיבולת תשלום. ביו אנרגיה (ביומאסר גזים או ביוגז) ניתן להשתמש אם המכרה מייצרת פסולת אורגנית או היא ליד יערות, בעוד טכנולוגיות אלה פחות בוגר מאשר רוח השמש או, הם מציעים נתיב קשה כדי לחשמל את הציוד.

חידוש אנרגיה מתחדשת עם ציוד מינגה: גישות אסטרטגיות

שילוב מוצלח דורש התאמה לטבע המשתנה של מתחדשים עם הביקוש לעתים קרובות או המחזורי של ציוד כרייה. גישה בנתה כוללת שלושה עמודי עמוד: הערכה מדויקת של עומס, עיצוב מערכת היברידית, אחסון אנרגיה חזק.

צריכת אנרגיה צריכה

החל על ידי ביצוע ביקורת אנרגיה מפורטת של כל הציוד - שריל, דחפורים, משאיות, מגרים, מרוקנים, משאבות, מאווררים, תאורה. להקליט הן שיא והן צריכת חשמל ממוצע, כמו גם מחזורי חובה (למשל, לסירוגין לעומת רציף) משאית הובלה חשמלית גדולה עשויה למשוך 2MW במהלך וואט רק כאשר cruising ניתוח זה, כדי להפחית את זמן אחסון יעיל, אשר מאפשר קיבולת אחסון אנרגיה מתחדשת, אשר יכול להיות יעילה, כדי להפחית את זמן, 000.

יישום מערכות היברידיות

רוב פעולות הכרייה לא יכולות להסתמך על מתחדשים בלבד בשל אי-ההתאמה.מערכת היברידית משלבת מקורות מתחדשים עם גיבוי קונבנציונלי (רק גנרטורים או חיבור לרשת) ומחסן.

(FLT:0) Solar + Storage + Diesel:FearLT:1 , Common for Remote Mine sites with high sun insolation. the Sunמערך וסוללה מטפלות כל היום וכמה עומסי לילה, בעוד הגנרטור בעיטות רק כאשר הסוללה יורדת מתחת ל 30% מדינת המטען.זה מקטין את צריכת דיזל ב 60–80%.
(FLT:0)Wind + Diesel + Storage:FreaLT:1 מתאים לאתרים סוערים. טורבינות Winds לספק אנרגיה רבה; גלגל זבוב או סוללה חלקה תנודות זמניות; הגנרטור דיזל פועל כגיבוי מהיר.
(FLT:0 ,Solar + Wind + Storage:FLT:1) ממקסים שבריר מתחדשת על ידי ניצול דפוסי דור משלימים (שיאים סולאר באמצע היום, רוח לעתים קרובות חזקה יותר בלילה).

בקרים מיקרוגרידיים מתקדמים משתמשים במכונות למידה כדי לחזות את הדור המתחדש והעומס, ולאחר מכן לשלוח סוללות וגנרטורים במשרה אמיתית.מערכות כאלה זמינות כעת מסחרית ממוכרים כמו ABB, Siemens, ומומחים מחוץ לריד.

פתרונות אחסון אנרגיה

מערכות אחסון אנרגיה של סוללות (BESS) הן המנוף של שילוב מתחדשים.הם סופגים אנרגיה מתחדשת עודף ושחרור כאשר דור הוא נמוך, ומספק יציבות רשתית טכנולוגיות אחסון קי עבור כרייה כוללות:

(FLT:0) ליתיום-יון:FLT:1, צפיפות אנרגיה גבוהה, תגובה מהירה ועיצוב מודולרי להפוך את Li-ion לבחירה המועדפת עבור 1-50 MWh מערכות. אתרי כרייה מובילים באוסטרליה וצ'ילה הם התקנת סוללות ליתיום עם 2-4 שעות כדי לכסות שיא גילוח.
(FLT:0)Flow Batteries (Vanadium Redoxib): FLT:1 מתאים לאחסון לטווח ארוך (6-12 שעות) יש להם חיים מחזוריים ארוכים יותר (10,000 + מחזורים) אבל צפיפות אנרגיה נמוכה יותר ועלות גבוהה יותר של פיילוט פרויקטים פועל בדרום אפריקה וקנדה.
(ב) ⁇ :0 (החלים) , 1FLT:1 אם מכרה יש מאגרים מים גבוהים - בריכות מים או זרמי מים ניתן להשיג מחדש.יעילות עגולה היא סביב 70-80%, אבל עלויות ההון גבוהות.

כאשר אחסון sizing, לשקול לא רק את השינוי באנרגיה ממוצעת, אלא גם עקביות עבור ציוד סטארט-אפים (אשר יכול לצייר זרמי מברשת כבדים) ויכולת Black-start. a היטב תוכנן יכול גם לספק שירותי רשת (תקנה, מתח תמיכה) אם המכרה מחובר לרשת חלשה.

4. מיקרוגרואידים וחיבור גריידי

(ב) מקורות ממכרות המחוברות לרשת, ניתן לשלב את החידושים עם סידורים של מערכת ההפעלה או מאחורי הקלעים (אך), מכרות רבות פועלות כמיקרו-צמחונים מאוישים, אשר נועדו למיקרוגרריד חזק:0 (FLT: 8) לאספקת ציוד לרכבת על סוללות (מתקני אחסון לא-חלים) ו-(FLT2Fential) ל-Dercupating (R)

אתגרים ואסטרטגיות מייגציה

בעוד היתרונות הם משכנעים, שילוב מתחדשים בכריית אינו ללא מכשולים. להלן הם האתגרים העיקריים וכיצד לטפל בהם.

(FLT:0) עלויות ההון הראשוניות הגבוהות: FLT:1 סולרי, רוח ומתקנים סוללה דורשים השקעה משמעותית במעלה - לעתים קרובות $ 20 מיליון עבור מערכת 10MW. Mitigation: להשתמש בהסכמי רכישת חשמל (PPAs) או צמצום מודלים שבהם צד שלישי בבעלותו ושומר על הנכסים.
(FLT:0Technical Complexity:FLT:1igציוד המיון במיוחד מנועים גדולים ודחפורים - רגיש לאיכות הכוח. inverters Renewable חייב לעמוד בסטנדרטים מחמירים של עיוותי מתח. Mitigation: לנהל מחקר איכות כוח לפני ההתקנה. השתמש במסננים מכוונים וציין כי שותפים מנוסים עם חברות הנדסה מתחדשת יש רקע כרייה.
(FLT:0) הגבלות בסיסיות: לא לכל מכרה יש מספיק שמש, רוח או מים. אבק וטמפרטורות קיצוניות יכולים להפחית את יעילות PV השמש ב 10-20%. Mitigation: לבצע הערכת משאבים מפורטת על לפחות שנה אחת. השתמש בציפוי נגד מאגרי שומן ומערכות ניקוי פעיל עבור לוחות סולאריים.
(FLT:0) קבלת השימוש בקרקע: FLT:1 התקנת חוות סולאריות גדולות או טורבינות רוח עשויים לדרוש היתרים נוספים לטיהור קרקעות, במיוחד ליד בתי גידול רגישים. Mitigation: קו-ליטרט מיזמים מתחדשים על הקרקע המופרעת כבר (למשל, סכרים זנב, פסולת) להשתמש בשמש צף על גבי בריכות זנבות כדי למנוע רכישת אדמה ולהפחית החלמה.
(FLT:0) רכישת Electrification Gap:Build:cioFLT:1) כלי רכב כריה כבדים רבים (דוזרים, ציונים, משאיות הובלה) עדיין מופעלים על ידי מנועי דיזל.סוללות-חשמליות (BEVs) קיימים אך יש טווח מוגבל ומשקל סוללה גבוה.

מחקרים אמיתיים

שדות זהב - Agnew Gold Mine (אוסטרליה)

שדות זהב הזמינו מיקרוגרריד היברידי 56MW באתר Agnew שלהם במערב אוסטרליה, הכולל 4 MW סול PV, 18MW רוח, 21 MW דיזל, ו סוללה של 13MW/4 MWh ליתיום הסוללה.המערכת משיגה חדירה של 50-60% ל- 15, 000 טון של CO2 מדי שנה וצמצום צריכת דיזל עד 13 מיליון ליטר בשנה.

Codelco - Chuquicamata Copper Mine (צ'ילה)

ענקית הכרייה בבעלות המדינה של צ'ילה Codelco שילבה 20MW של PV השמש בצמח צ'וקוויפאטה הפתוחה, יחד עם מערכת סוללות 10MW/40 MWh.הההתקנה מעצימה את תחנת הדלק של המכרה (EW) ומבצעי משאבה, צמצום הביקוש לרשת בשעות השיא.ה השיגה ירידה של 15% בעלויות האנרגיה ועזרה לקודקו לעמוד בהמטרה של 80% מצריכת האנרגיה המתחדשת, בנוסף לשימושים של החברה החשמלית.

B2Gold - Fekola Mine (Mali)

במערב אפריקה, B2Gold התקין מפעל סולארי של 30 מגה-וואט עם מערכת סוללות 15MWh במכרה זהב Fekola.הצמח הסולארי מכסה עד 35% מסך המטען הכולל שלי, ובכך מקלקל 13 מיליון ליטרים של דיזל מדי שנה.הפרויקט, אחד מתקני השמש הגדולים מחוץ ל-grid באפריקה, כולל מערכת מעקב יעילה גבוהה שמשתאמת סימפוניות לעקב אחר השמש של 2G2G.

תחזית לעתיד ומגמות מתפתחות

המגמה לקראת שילוב מתחדש בכרייה היא עלייה של עד 2030, הפרויקטים של ה- 0IEAREFLT:1 כי אנרגיה מתחדשת תספק 20%-30% מכלל הביקוש לחשמל כרייה גלובלית, לעומת 10% היום: מנהלי מפתח כוללים עלויות סוללות יורדות (צפוי לרדת עוד 40% עד 2030), צי גדל והולך של כלי רכב חשמליים (למשל, אספקת צינורות של פחמימות ומכוניות חשמליות), כמו מיקרו-אפריקות של משאיות חשמליות, ומכוניות חשמליות מסוג CLT2, כמו קיבולת של פחמימות).

שיתוף פעולה בין חברות הכרייה, מפתחים מתחדשים, וציוד ציוד יהיה חיוני להתגבר על מחסומים טכניים שנותרו.אדריכלות מיקרוגרריד סטנדרטית חבילות מתחדשות מודולריות יכול להפחית עלויות הנדסיות ופריסה מהירה.כפי שהעולם דורש יותר מינרלים עבור מעבר האנרגיה (כלי, ליתיום, קובלט, סלילת אדמה נדירה), תעשיית הכרייה עומדת בפני הזדמנות ייחודית להוכיח כי זה יכול לחלץ חומרים באופן אמין - עם אספקת אנרגיה משלו.

מסקנה

הגדלת מקורות אנרגיה מתחדשת לפעילות ציוד כרייה אינה אפשרות תיאורטית – זוהי אסטרטגיה מוכחת ויעילה של 1 שכבר מספקת תשואה סביבתית ופיננסית משמעותית.מכליה סולרית לעתים רחוקות בגיבוי האוסטרלי למיקרו-רובדבנים רוחיים באפריקה שמדרום לסהרה, מכרות של כל הגדלים והסוגים מפגינים כי כוח נקי יכול להניע באופן אמין אפילו את המכונות המיותרות ביותר, בעוד שטכנולוגיות הקיימות, כמו גם את אמצעי אבטחה, הן לא יכולות לשמור על גבי מודלים מתקדמים יותר, כמו פיתוחן, כמו גם על ידי מודלים טכניים, כמו גם על בסיס מודלים מתקדמים, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר ויותר, כמו גם על ידי מערכת אבטחה יעילה יותר ויותר, כמו גם על ידי פיתוח אבטחה, ומוצרים חדשניים, כמו גם על ידי פיתוח אבטחה, ומוצרים מתקדמים יותר, כמו גם על ידי אבטחה, כמו גם על ידי אבטחה, ומוצרים מתקדמים, כמו גם על ידי אבטחה, כמו גם על ידי אבטחה, כמו גם על ידי פיתוח, ומוצרים מתקדמים יותר, כמו גם על ידי אבטחה, כמו גם על ידי פיתוח אבטחה, כמו גם על ידי פיתוח, כמו גם על ידי אבטחה, כמו גם מודלים של אבטחה, כמו גם על ידי פיתוח, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר ויותר, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר ויותר