Pourquoi la facture d’électricité des camps miniers fait-elle de plus en plus mal ?
Un camp minier est un environnement typique hors réseau et à forte consommation d'énergie : les dortoirs, les cantines, le traitement des eaux usées et la maintenance des équipements nécessitent tous une alimentation électrique ininterrompue 24h/24 et 7j/7.
La solution traditionnelle n’avait qu’une seule option : les générateurs diesel.
La facture de diesel s’additionne péniblement. Les coûts de carburant représentent généralement 60 à 80 % du coût total d’exploitation de la production d’électricité diesel ; dans les zones minières isolées, l’électricité produite au diesel peut coûter 3 à 4 fois le prix de l’électricité du réseau.
Selon les statistiques de Xuzhou Zm-Besta sur les applications minières : un seul portail de mine représente en moyenne 200 à 400 kW de charge, 12 à 16 heures de fonctionnement quotidien et 0,8 à 2 millions de kWh de consommation électrique annuelle ; un chantier de construction de 10 000 m² représente en moyenne 50 à 80 kW de charge et 15 000 à 29 000 kWh de consommation électrique mensuelle.
Avec un coût de production de diesel d’environ 6,71 cents américains/kWh, un seul camp minier peut dépenser entre des centaines de milliers et plus d’un million de dollars américains en diesel chaque année – sans même compter le bruit, les émissions et les risques liés au transport par camion-citerne.
La solution d’un micro-réseau hybride solaire-diesel pour les camps miniers (également appelé micro-réseau de site minier) est la suivante : l’alimentation en énergie solaire, le stockage d’énergie pour l’écrêtage des pointes et les générateurs diesel relégués à « la dernière sauvegarde ». Cette solution d'alimentation minière hors réseau permet de remplacer le stockage solaire par un générateur diesel.
De la formation de réseau diesel à la formation de réseau de micro-réseaux hybrides solaire-diesel : indicateurs clés des tests de basculement
La « formation de grille » fait référence à la source qui définit la tension et la fréquence du système. À l’ère du tout diesel, le générateur diesel était la seule source de formation du réseau ; après le passage à la formation de micro-réseau hybride solaire-diesel, l'onduleur prend en charge le contrôle de la tension/fréquence tandis que le générateur diesel démarre et s'arrête automatiquement en guise de secours.
Comparaison technique de Xuzhou Zm-Besta dans un scénario de camp de 100 kW :
La stratégie de changement de clé suit "priorité solaire, supplément stockage, secours diesel“ : l'énergie solaire excédentaire est stockée dans la batterie ; par temps extrêmement nuageux/pluvieux ou lorsque le SOC de stockage tombe en dessous de 20 %, le générateur diesel démarre et se synchronise automatiquement, avec un temps de commutation de ≤ 10 ms pour une fourniture d'énergie transparente.
Système de micro-réseau hybride solaire-diesel Économies de diesel : jusqu'à 90 %
C’est le chiffre qui intéresse le plus les acheteurs.
Calcul de Xuzhou Zm-Besta (camp de 100 kW, cycle de 5 ans, fonctionnement continu de 24 heures) :
| Article | Solution diesel uniquement | Solution de micro-réseau hybride solaire-diesel |
| Coût d'exploitation annuel | 58 750 USD (diesel : 55 000 USD ; entretien : 3 750 USD) | 5 833,33 USD (O&M de routine : 1 666,67 USD ; fourniture de remplacement de batterie : 2 777,78 USD ; diesel d'urgence : 1 388,89 USD) |
| Économies annuelles | – | 52 916,67 USD, soit une réduction de 90,1% |
| Coût par kWh (dérivé de la conversion RMB) | Env. 6,71 cents américains/kWh | Env. 1,04 cents US/kWh, soit une réduction de 84,5 % |
Dans l’ensemble de l’industrie, la consommation de diesel est réduite de 50 à 90 %.
Étude de cas : Après la mise en service d'un micro-réseau hybride solaire-diesel destiné à une exploitation minière au Zimbabwe, la consommation annuelle de diesel a chuté de plus de 90 %, économisant environ 6,948 millions de dollars en coûts de carburant par an ; dans une mine chilienne, un micro-réseau hybride solaire-diesel a réduit la consommation de diesel de 980 000 litres à 468 000 litres au cours de sa première année, soit une réduction de 52,2 %.
Stabilité du système : comment obtenir une alimentation continue à 99,9 %
Les camps miniers ont une tolérance zéro pour les pannes de courant. La fiabilité du micro-réseau hybride solaire-diesel repose sur une conception à cinq niveaux :
Architecture redondante N+1
Les générateurs solaires, de stockage et diesel se soutiennent mutuellement ; un seul point de défaillance n'affecte pas l'alimentation électrique globale, avec un objectif de fiabilité de 99,9 %.
Gestion intelligente de l'énergie EMS
Surveillance en temps réel de la production solaire, du SOC du stockage, de la charge et de l'état du générateur diesel avec répartition automatique ; prend en charge la surveillance à distance via une application mobile/ordinateur et un fonctionnement sans surveillance.
Capacité de démarrage noir
Après un arrêt complet du système, il peut se rétablir rapidement et sans aucune source d'alimentation externe.
Alimentation sans interruption UPS
Fournit une protection ininterrompue pour les charges sensibles lors du basculement de l’alimentation, éliminant ainsi la perte de données et les temps d’arrêt des équipements.
Tolérance de stockage et d’équipement
Batteries au lithium fer phosphate (LiFePO4) avec une durée de vie de 5 000 à 8 000 cycles et une précision d'estimation du SOC ≤ 3 % ; efficacité de l'onduleur ≥95 % et efficacité de suivi MPPT ≥99 % ; les unités de centrale solaire conteneurisées sont classées IP55, se déploient pour résister aux vents de niveau 9 lorsqu'elles sont déployées et fonctionnent de -20°C à +50°C, ce qui les rend adaptées aux environnements miniers difficiles.
Exemple industriel : un micro-réseau hybride solaire diesel dans une usine de traitement de minerai d'or en Australie occidentale a atteint une disponibilité de 98,7 % sur 18 mois d'exploitation ; Les micro-réseaux hybrides solaire-diesel atteignent généralement une fiabilité d'approvisionnement supérieure à 99,9 %.
Foire aux questions
Q1 : Quelle plage de puissance des camps miniers est un solaire Le micro-réseau hybride diesel est-il adapté ?
R : Les centrales solaires conteneurisées de 20 kW à 200 kW couvrent les zones d'habitation du projet jusqu'aux grandes mines ; Les configurations de 100 à 500 kW desservent les grandes mines à ciel ouvert, générant environ 600 000 kWh par an et remplaçant environ 150 tonnes de diesel.
Q2 : Le passage du diesel au stockage solaire provoquer des pannes d’équipement ?
R : Notre temps de commutation est ≤ 10 ms, bien en dessous du seuil que l'équipement peut percevoir ; un UPS sauvegarde également les charges critiques, de sorte qu'il n'y a pas de coupure de courant pendant le basculement.
Q3 : Qu'en est-il des jours nuageux ou pluvieux consécutifs ?
R : La capacité de stockage est normalement dimensionnée pour 3 à 7 jours consécutifs nuageux/pluvieux ; lorsque le SOC de stockage tombe en dessous de 20 % ou dans des conditions météorologiques extrêmes, le générateur diesel commence automatiquement à recharger la puissance.
Q4 : Quelles économies de diesel pouvez-vous réellement garantir ?
R : Généralement 50 % à 90 %. La limite supérieure des conditions idéales de Xuzhou Zm-Besta est de 90,1 % ; le réel dépend de l’ensoleillement et de la courbe de charge.
Q5 : Combien de temps faut-il pour déployer un conteneur énergie solaire la gare ?
R : Pré-assemblé et pré-mis en service en usine, il peut être déployé pour produire de l'électricité en seulement 1 heure après son arrivée sur site. Par exemple, un conteneur de 20 pieds met environ 80 minutes à être entièrement déployé par un équipage de 6 personnes.
Q6 : Le système peut-il être géré à distance ?
R : Oui. L'EMS intelligent prend en charge la surveillance à distance et le contrôle du démarrage/arrêt de l'appareil via une application mobile/un ordinateur, permettant un fonctionnement et une maintenance sans surveillance.
Si vous envisagez une solution d'alimentation minière hors réseau ou un système d'alimentation électrique pour camp éloigné pour les zones minières, les chantiers de construction ou les camps éloignés, n'hésitez pas à contacter Xuzhou Zm-Besta.
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Courriel : info@xzbesta.com
