Горнодобывающие предприятия часто не имеют подключения к сети. Для большинства проектов дизельный генератор является лучшим выбором.
Генераторная установка мощностью 200 кВт стоит несколько десятков тысяч долларов. Может показаться, что это более дешевый вариант. Но на удаленном горнодобывающем объекте реальные затраты возникают каждый день позже: логистика топлива, простои, связанные с техническим обслуживанием, и соблюдение требований по выбросам — три скрытых затрат, которые продолжают накапливаться.
В этой статье представлена общая стоимость двух вариантов: дизельные генераторы и контейнерные мобильные солнечные электростанции.
Три скрытые издержки дизельной генерации
Топливная логистика
На отдаленные горнодобывающие объекты дизельное топливо доставляется грузовиками. Если перевозка становится продолжительной, цена за литр доставки может легко удвоиться. Цены на удаленных объектах обычно составляют 1,5–2,5 доллара за литр. Расходы на топливо колеблются в зависимости от цен на нефть и не могут быть зафиксированы, в результате чего затраты на электроэнергию на руднике полностью зависят от волатильности цен на нефть.
Техническое обслуживание и время простоя
Дизельные двигатели содержат множество движущихся частей. Замена масла, замена фильтров и периодический капитальный ремонт — все это необходимо. Удаленные объекты также сталкиваются с длительным временем реагирования технических специалистов: когда в результате капитального ремонта отключается генератор, может также потребоваться остановка линии добычи или переработки. Стоимость простоя часто намного превышает затраты на техническое обслуживание.
Соответствие требованиям по выбросам
Нормативы ЕС Stage V и US EPA Tier 4 ужесточили пределы выбросов твердых частиц для внедорожных дизельных двигателей примерно до 3% от предела предыдущего поколения. В отчетах международных горнодобывающих компаний по ESG дизельная генерация является ключевым направлением сокращения выбросов. Компании-члены ICMM (Международного совета по горнодобывающей и металлургической промышленности), как правило, устанавливают цели по замещению возобновляемых источников энергии примерно к 2030 году. Эти сроки сокращают период, в течение которого дизельные двигатели сохраняют соответствие требованиям.
Мобильные солнечные электростанции: другая структура затрат
Конфигурация продукта
Контейнерные мобильные солнечные электростанции доступны мощностью от 20 кВт до 200 кВт. Контейнер размещается на месте, и фотоэлектрическая батарея разворачивается электрически менее чем за 30 минут. Литий-железо-фосфатная батарея (LFP) входит в стандартную комплектацию или доступна в качестве опции, обеспечивая питание в ночное время и в пасмурные периоды.
| Параметр | Значение |
| Доступные мощности | 20/56/75/150/175/200 кВт |
| Время развертывания | Монтаж рельсов: 4–20 человеко-часов; Раскладывание фотоэлектрического массива: ≤30 минут |
| Рабочая температура | от -20°С до +50°С |
| Степень защиты корпуса (в сложенном состоянии) | IP55 |
| Устойчивость к ветру при развертывании | Бофорт Форс 9 |
| Хранение энергии | Аккумулятор LFP, стандартный или расширяемый вариант |
Сравнение затрат: дизельное топливо и мобильная солнечная энергия
| Статья затрат | Дизельное поколение | Мобильная фотоэлектрическая станция + хранилище |
| Топливо | Текущие расходы; подвержены колебаниям цен на нефть | Нулевая стоимость топлива |
| Логистика топлива | Доставка автотранспортом; затраты могут удвоиться на удаленных объектах | Нет |
| Текущее техническое обслуживание | Замена масла, замена фильтров и капитальный ремонт; много движущихся частей | Очистка фотоэлектрического модуля и проверка креплений |
| Стоимость за кВтч | 0,40–1,00 долл. США/кВтч | 0,04–0,08 долл. США/кВтч |
| Шум | Около 85 дБ | Почти бесшумно |
| Выбросы на месте | Текущие выбросы CO₂ и твердых частиц | Нулевые выбросы на месте |
Полная стоимость кВтч дизельной энергии в 5–12 раз выше, чем у мобильных фотоэлектрических станций. На удаленных горнодобывающих объектах электроэнергия, вырабатываемая дизельным топливом, оценивается в 0,40–1,00 доллара США/кВтч, в то время как приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) для коммерческих и промышленных распределенных фотоэлектрических систем составляет примерно 0,04–0,08 доллара США/кВтч.
Меняющаяся роль дизельных генераторов
Развертывание мобильных солнечных батарей на шахте не означает немедленного удаления дизельного генератора. Более распространенный подход — гибридная микросеть с солнечной батареей и дизельным двигателем:
- В течение дня фотоэлектрические панели сначала поставляют электроэнергию, а излишки электроэнергии заряжают систему хранения аккумуляторов.
- Ночью аккумуляторная батарея разряжается.
- Дизельный генератор становится резервным источником и покрывает периоды экстремальных погодных условий.
Время работы дизель-генератора может сократиться на 60–80%, пропорционально сокращая расходы на топливо и техническое обслуживание при сохранении надежности электроснабжения.
Как рассчитать срок окупаемости
Простая оценка окупаемости, основанная на типичной нагрузке на горнодобывающий объект:
- Первоначальные инвестиции:Стоимость мобильной солнечной электростанции (включая хранилище) зависит от мощности и конфигурации хранилища. Общедоступные отраслевые котировки охватывают широкий диапазон, поэтому требуется предложение для конкретного проекта, основанное на профиле нагрузки.
- Ежедневная экономия:Стоимость за киловатт-час вытесненной дизельной электроэнергии × количество замененной электроэнергии.
- Простой срок окупаемости: Оценки отрасли обычно попадают в 3–5 летдиапазон для удаленных горнодобывающих предприятий. Чем дороже дизельное топливо и чем длиннее расстояние перевозки, тем короче срок окупаемости.
- Срок службы оборудования:25 лет для фотоэлектрической системы. После периода окупаемости каждый сгенерированный кВтч приносит чистую выгоду.
Чем выше стоимость электроэнергии на руднике, тем более благоприятна экономика фотоэлектрических систем. На объектах, где стоимость электроэнергии, вырабатываемой дизельным двигателем, превышает 0,60 доллара США/кВтч, срок окупаемости часто приближается к 3-летней отметке.
Что оценивать в течение шести месяцев реальной эксплуатации
Помимо спецификации, заказчиков горнодобывающей промышленности больше всего волнует фактическая производительность оборудования во время работы. При анализе операционных данных за шесть месяцев мы рекомендуем оценить четыре аспекта:
| Размерность | Что оценивать |
| Кривая генерации | Отклонение между фактической производительностью и теоретической оценкой PVsyst |
| Доступность | Доля дней работы без сбоев |
| Рабочая нагрузка по техническому обслуживанию | Фактические трудозатраты, необходимые для персонала на объекте |
| Гибридная стратегия | Фактическая логика переключения между фотоэлектрическими системами, накопителями и дизельным топливом, а также результирующее сокращение использования дизельного топлива. |
Часто задаваемые вопросы
В1: Как передвижную солнечную электростанцию доставляют на шахту?
Система отправляется в стандартном контейнере с использованием обычных контейнерных перевозок. В моделях мощностью 20–75 кВт используются 20-футовые или 40-футовые контейнеры; В моделях мощностью 150–200 кВт используется 40-футовая рама. Установка поднимается на место на месте, бетонный фундамент не требуется.
Вопрос 2. Могут ли пыль и высокие температуры влиять на выработку электроэнергии?
Диапазон рабочих температур от -20°C до +50°C. Пыль может снизить мощность фотоэлектрического модуля, поэтому рекомендуется разработать план очистки и технического обслуживания; частота зависит от местного уровня запыленности. На высокогорных участках с сильным солнечным излучением обычно вырабатывается больше электроэнергии, чем в стандартных условиях.
В3: Что происходит в дождливые или пасмурные дни?
Размер хранилища определяется в соответствии с профилем нагрузки. Батареи LFP могут обеспечивать электроэнергию в ночное время и преодолевать короткие периоды облачности. Во время продолжительных суровых погодных условий дизель-генератор обеспечивает резервное копирование, при этом переключение осуществляется автоматически с помощью стратегии управления микросетью.
В4: Как мне выбрать между 20 кВт и 200 кВт?
Согласуйте систему с ежедневным профилем нагрузки и пиковой потребностью в мощности. Модели меньшей мощности подходят для лагерей и мониторинга нагрузки; Несколько агрегатов, подключенных параллельно, или модели большей производительности могут поддерживать вспомогательное горнодобывающее оборудование и технологические линии среднего размера. Отправьте нам свой профиль нагрузки, и мы сможем подобрать подходящее решение.
Планируете энергетическое решение для горнодобывающего проекта? Отправьте нам свой профиль нагрузки и местоположение объекта. Электронная почта: info@xzbesta.com
