برق خارج از شبکه برای سایت‌های استخراج از راه دور: ژنراتورهای دیزل در مقابل نیروگاه‌های خورشیدی متحرک - مقایسه هزینه کل

سایت های ماینینگ اغلب اتصال به شبکه ندارند. برای اکثر پروژه ها، دیزل ژنراتور اولین انتخاب است.

یک مجموعه ژنراتور 200 کیلوواتی دهها هزار دلار هزینه دارد. ممکن است گزینه ارزان‌تری به نظر برسد. اما در یک سایت معدن از راه دور، هزینه واقعی هر روز بعد از آن به دست می‌آید: تدارکات سوخت، زمان از کار افتادن مربوط به تعمیر و نگهداری، و رعایت آلاینده‌ها - سه هزینه پنهان که مدام اضافه می‌شوند.

این مقاله هزینه کل دو گزینه را بررسی می کند: ژنراتورهای دیزلی در مقابل نیروگاه های خورشیدی سیار کانتینری.

 

سه هزینه پنهان تولید دیزل

لجستیک سوخت

در سایت های استخراج از راه دور، دیزل توسط کامیون تحویل داده می شود. هنگامی که حمل و نقل طولانی شود، قیمت تحویل در هر لیتر می تواند به راحتی دو برابر شود. قیمت های 1.5 تا 2.5 دلار در لیتر در سایت های راه دور معمول است. مصرف سوخت با قیمت نفت در نوسان است و نمی توان آن را قفل کرد و هزینه های برق معدن را کاملا در معرض نوسانات قیمت نفت قرار می دهد.

 

تعمیر و نگهداری و خرابی

موتورهای دیزلی حاوی قطعات متحرک زیادی هستند. تعویض روغن، تعویض فیلتر و تعمیرات اساسی دوره ای همگی ضروری هستند. سایت های راه دور همچنین با زمان پاسخ تکنسین طولانی مواجه می شوند: زمانی که یک تعمیر اساسی ژنراتور را خاموش می کند، ممکن است خط استخراج یا پردازش نیز متوقف شود. هزینه خرابی اغلب بسیار بیشتر از هزینه تعمیر و نگهداری است.

 

انطباق با انتشار

مقررات مرحله V اتحادیه اروپا و ایالات متحده EPA Tier 4 محدودیت های انتشار ذرات را برای موتورهای دیزلی غیر جاده ای به حدود 3 درصد از حد مجاز نسل قبلی تشدید کرده اند. در گزارش‌های ESG شرکت‌های معدنی بین‌المللی، تولید دیزل یک حوزه کلیدی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. شرکت‌های عضو ICMM (شورای بین‌المللی معادن و فلزات) عموماً اهداف جایگزینی انرژی‌های تجدیدپذیر را در حدود سال 2030 تعیین کرده‌اند.

 

 

نیروگاه های خورشیدی متحرک: ساختار هزینه متفاوت

پیکربندی محصول

نیروگاه های خورشیدی سیار کانتینری در ظرفیت های 20 کیلووات تا 200 کیلووات موجود هستند. ظرف در محل قرار می گیرد و آرایه PV به صورت الکتریکی در کمتر از 30 دقیقه باز می شود. ذخیره‌سازی باتری لیتیوم آهن فسفات (LFP) به‌صورت استاندارد یا به‌عنوان یک آپشن موجود است و برق را در طول شب و در دوره‌های ابری تامین می‌کند.

پارامتر	ارزش
ظرفیت های موجود	20 / 56 / 75 / 150 / 175 / 200 کیلو وات
زمان استقرار	نصب ریل: 4-20 ساعت کار. باز شدن آرایه PV: ≤30 دقیقه
دمای عملیاتی	20- تا 50+ درجه سانتی گراد
درجه حفاظت از محفظه (هنگامی که انبار می شود)	IP55
مقاومت در برابر باد هنگام استقرار	بوفورس 9
ذخیره انرژی	باتری LFP، گزینه استاندارد یا قابل ارتقا

 

مقایسه هزینه: دیزل در مقابل خورشیدی موبایل

مورد هزینه	نسل دیزل	تلفن همراه PV + ذخیره سازی
سوخت	هزینه های جاری؛ در معرض نوسانات قیمت نفت	هزینه سوخت صفر
لجستیک سوخت	تحویل کامیون؛ هزینه ها می تواند در سایت های راه دور دو برابر شود	هیچ کدام
نگهداری روتین	تعویض روغن، تعویض فیلتر و تعمیرات اساسی؛ بسیاری از قطعات متحرک	تمیز کردن ماژول PV و بازرسی بست
هزینه در هر کیلووات ساعت	0.40-1.00 دلار / کیلووات ساعت	0.04-0.08 دلار / کیلووات ساعت
سر و صدا	حدود 85 دسی بل	تقریبا بی صدا
انتشار گازهای گلخانه ای در محل	انتشار مداوم CO2 و ذرات معلق	آلایندگی در محل صفر است

هزینه کامل هر کیلووات ساعت برق دیزل 5 تا 12 برابر PV سیار است. در سایت های استخراج از راه دور، الکتریسیته تولید شده توسط دیزل 0.40-1.00 دلار در کیلووات ساعت تخمین زده می شود، در حالی که هزینه برق (LCOE) برای PV توزیع شده تجاری و صنعتی تقریباً 0.04-0.08 دلار در کیلووات ساعت است.

 

 

نقش در حال تغییر دیزل ژنراتورها

استقرار خورشیدی متحرک در معدن به معنای حذف فوری دیزل ژنراتور نیست. یک رویکرد رایج تر، ریزشبکه هیبریدی خورشیدی-ذخیره-دیزلی است:

• در طول روز، PV ابتدا برق را تامین می‌کند و برق اضافی، سیستم ذخیره‌سازی باتری را شارژ می‌کند.
• در شب، سیستم ذخیره باتری تخلیه می شود.
• دیزل ژنراتور به یک منبع پشتیبان تبدیل می شود و دوره های آب و هوای شدید را پوشش می دهد.

ساعات کار دیزل ژنراتور می تواند 60 تا 80 درصد کاهش یابد، که در عین حفظ قابلیت اطمینان منبع تغذیه، هزینه سوخت و تعمیر و نگهداری را به طور متناسب کاهش می دهد.

 

 

نحوه محاسبه دوره بازپرداخت

یک تخمین بازپرداخت ساده بر اساس یک بار معمولی محل استخراج:

1. سرمایه گذاری اولیه:هزینه یک نیروگاه خورشیدی متحرک (از جمله ذخیره سازی) بسته به ظرفیت و پیکربندی ذخیره سازی متفاوت است. قیمت‌های صنعتی در دسترس عموم طیف گسترده‌ای را پوشش می‌دهند، بنابراین یک پیشنهاد ویژه پروژه بر اساس نمایه بار مورد نیاز است.
2. پس انداز روزانه:هزینه به ازای هر کیلووات ساعت برق تولید شده توسط دیزل × مقدار برق جایگزین شده.
3. دوره بازپرداخت ساده: برآوردهای صنعت معمولاً در 3-5 سالمحدوده برای سایت های استخراج از راه دور. هرچه گازوئیل گرانتر باشد و مسافت حمل و نقل بیشتر باشد، دوره بازپرداخت کوتاهتر خواهد بود.
4. طول عمر تجهیزات:25 سال برای سیستم PV. پس از دوره بازپرداخت، هر کیلووات ساعت تولید شده یک سود خالص را به همراه دارد.

هر چه هزینه برق معدن بالاتر باشد، اقتصاد PV مطلوب تر است. در سایت هایی که هزینه برق تولید شده توسط دیزل بیش از 0.60 دلار در کیلووات ساعت است، دوره بازپرداخت اغلب به سمت علامت 3 ساله حرکت می کند.

 

چه چیزی را در طول شش ماه عملیات در دنیای واقعی ارزیابی کنیم

فراتر از برگه مشخصات، مشتریان معدن بیشترین اهمیت را به عملکرد واقعی زمانی که تجهیزات در حال اجرا هستند، دارند. هنگام بررسی شش ماه داده های عملیاتی، توصیه می کنیم چهار بعد را ارزیابی کنید:

بعد	چه چیزی را ارزیابی کنیم
منحنی نسل	انحراف بین خروجی واقعی و برآورد نظری PVsyst
در دسترس بودن	سهم روزهایی که بدون ایراد کار می کنند
حجم کار تعمیر و نگهداری	ساعات کار واقعی مورد نیاز پرسنل در محل
استراتژی ترکیبی	منطق سوئیچینگ واقعی بین PV، ذخیره سازی، و دیزل، به علاوه کاهش مصرف دیزل در نتیجه

 

 

 

سوالات متداول

Q1: نیروگاه خورشیدی سیار چگونه به معدن منتقل می شود؟

این سیستم در یک کانتینر استاندارد با استفاده از حمل و نقل کانتینری معمولی ارسال می شود. مدل های دارای توان 20 تا 75 کیلووات از کانتینرهای 20 فوتی یا 40 فوتی استفاده می کنند. مدل های 150 تا 200 کیلووات از قاب 40 فوتی استفاده می کنند. واحد بدون نیاز به فونداسیون بتنی در محل به موقعیت خود بلند می شود.

 

Q2: آیا گرد و غبار و دمای بالا می تواند بر تولید برق تأثیر بگذارد؟

محدوده دمای کارکرد 20- تا 50+ درجه سانتی گراد است. گرد و غبار می تواند خروجی ماژول PV را کاهش دهد، بنابراین یک طرح تمیز کردن و نگهداری توصیه می شود. فرکانس به سطح گرد و غبار محلی بستگی دارد. مکان های در ارتفاع بالا با تابش خورشیدی قوی معمولاً انرژی بیشتری نسبت به شرایط استاندارد تولید می کنند.

 

Q3: در روزهای بارانی یا ابری چه اتفاقی می افتد؟

اندازه ذخیره سازی با توجه به مشخصات بار است. باتری های LFP می توانند برق را در طول شب تامین کنند و دوره های ابری کوتاه را پر کنند. در طول طولانی مدت آب و هوای شدید، دیزل ژنراتور پشتیبان تهیه می کند، با سوئیچینگ به طور خودکار توسط استراتژی کنترل ریزشبکه مدیریت می شود.

 

Q4: چگونه بین 20 کیلووات و 200 کیلووات انتخاب کنم؟

سیستم را با مشخصات بار روزانه و تقاضای حداکثر توان مطابقت دهید. مدل‌های با ظرفیت کمتر برای کمپ‌ها و بارهای نظارتی مناسب هستند. چندین واحد در مدل‌های موازی یا با ظرفیت بیشتر می‌توانند تجهیزات معدنی کمکی و خطوط پردازش متوسط ​​را پشتیبانی کنند. نمایه بار خود را برای ما ارسال کنید و ما می توانیم راه حل مناسبی را پیکربندی کنیم.

 

 

برنامه ریزی یک راه حل برق برای یک پروژه معدن؟ مشخصات بارگذاری و مکان سایت خود را برای ما ارسال کنید. ایمیل: info@xzbesta.com