Các địa điểm khai thác thường không có kết nối lưới. Đối với hầu hết các dự án, máy phát điện diesel là lựa chọn hàng đầu.
Một bộ máy phát điện 200 kW có giá ban đầu hàng chục nghìn đô la. Nó có thể trông giống như lựa chọn rẻ hơn. Nhưng tại một địa điểm khai thác từ xa, chi phí thực sự sẽ xuất hiện mỗi ngày sau đó: hậu cần nhiên liệu, thời gian ngừng hoạt động liên quan đến bảo trì và tuân thủ khí thải—ba chi phí ẩn liên tục tăng lên.
Bài viết này phân tích tổng chi phí của hai lựa chọn: máy phát điện diesel và nhà máy điện mặt trời di động đóng container.
Ba chi phí tiềm ẩn của việc sản xuất động cơ diesel
Hậu cần nhiên liệu
Tại các địa điểm khai thác ở xa, dầu diesel được vận chuyển bằng xe tải. Khi chặng đường kéo dài, giá giao mỗi lít có thể dễ dàng tăng gấp đôi. Giá 1,5–2,5 USD/L ở các địa điểm xa là phổ biến. Chi tiêu nhiên liệu biến động theo giá dầu và không thể cố định được, khiến chi phí điện của mỏ hoàn toàn chịu ảnh hưởng của biến động giá dầu.
Bảo trì và thời gian ngừng hoạt động
Động cơ diesel chứa nhiều bộ phận chuyển động. Thay dầu, thay thế bộ lọc và đại tu định kỳ đều là những điều cần thiết. Các địa điểm ở xa cũng phải đối mặt với thời gian phản hồi của kỹ thuật viên dài: khi một cuộc đại tu lớn làm tắt máy phát điện, dây chuyền chiết xuất hoặc xử lý cũng có thể phải dừng lại. Chi phí cho thời gian ngừng hoạt động thường vượt xa chi phí bảo trì.
Tuân thủ phát thải
Các quy định Giai đoạn V của EU và EPA Cấp 4 của Hoa Kỳ đã thắt chặt giới hạn phát thải hạt vật chất đối với động cơ diesel không dùng cho đường bộ đến khoảng 3% giới hạn của thế hệ trước. Trong báo cáo ESG của các công ty khai thác mỏ quốc tế, sản xuất dầu diesel là lĩnh vực quan trọng để giảm lượng khí thải. Các công ty thành viên của ICMM (Hội đồng Khai thác và Kim loại Quốc tế) thường đặt mục tiêu thay thế năng lượng tái tạo vào khoảng năm 2030. Những mốc thời gian này đang rút ngắn khoảng thời gian mà động cơ diesel vẫn tuân thủ.
Nhà máy điện mặt trời di động: Cơ cấu chi phí khác biệt
Cấu hình sản phẩm
Các nhà máy điện mặt trời di động đóng container có công suất từ 20 kW đến 200 kW. Thùng chứa được đặt tại chỗ và mảng PV sẽ mở ra bằng điện trong vòng chưa đầy 30 phút. Bộ lưu trữ pin lithium iron phosphate (LFP) được bao gồm dưới dạng tiêu chuẩn hoặc có sẵn dưới dạng tùy chọn, cung cấp năng lượng suốt đêm và trong thời gian nhiều mây.
| tham số | Giá trị |
| Năng lực sẵn có | 20/56/75/150/175/200 kW |
| Thời gian triển khai | Lắp đặt đường sắt: 4–20 giờ lao động; Mảng PV mở ra: 30 phút |
| Nhiệt độ hoạt động | -20°C đến +50°C |
| Xếp hạng bảo vệ bao vây (khi được xếp gọn) | IP55 |
| Sức cản của gió khi triển khai | Lực lượng Beaufort 9 |
| Lưu trữ năng lượng | Pin LFP, tùy chọn tiêu chuẩn hoặc mở rộng |
So sánh chi phí: Diesel và năng lượng mặt trời di động
| khoản mục chi phí | thế hệ diesel | PV + lưu trữ di động |
| Nhiên liệu | Chi phí liên tục; chịu ảnh hưởng từ biến động giá dầu | Không tốn nhiên liệu |
| Hậu cần nhiên liệu | Giao hàng bằng xe tải; chi phí có thể tăng gấp đôi tại các địa điểm từ xa | không có |
| Bảo trì định kỳ | Thay dầu, thay thế bộ lọc và đại tu; nhiều bộ phận chuyển động | Kiểm tra vệ sinh và buộc chặt mô-đun PV |
| Chi phí mỗi kWh | 0,40–1,00 USD/kWh | 0,04–0,08 USD/kWh |
| Tiếng ồn | Khoảng 85 dB | Gần như im lặng |
| Khí thải tại chỗ | Lượng khí thải CO₂ và vật chất hạt liên tục | Không phát thải tại chỗ |
Toàn bộ chi phí cho mỗi kWh điện diesel gấp 5–12 lần so với điện mặt trời di động. Tại các địa điểm khai thác ở xa, điện được tạo ra bằng dầu diesel ước tính ở mức 0,40–1,00 USD/kWh, trong khi chi phí điện quy dẫn (LCOE) cho quang điện phân phối công nghiệp và thương mại là khoảng 0,04–0,08 USD/kWh.
Vai trò thay đổi của máy phát điện Diesel
Triển khai năng lượng mặt trời di động tại mỏ không có nghĩa là loại bỏ máy phát điện diesel ngay lập tức. Một cách tiếp cận phổ biến hơn là lưới điện siêu nhỏ lai diesel-lưu trữ năng lượng mặt trời:
- Vào ban ngày, PV cung cấp điện trước và lượng điện dư thừa sẽ sạc cho hệ thống lưu trữ pin.
- Vào ban đêm, hệ thống lưu trữ pin sẽ xả điện.
- Máy phát điện diesel trở thành nguồn dự phòng và hỗ trợ cho thời tiết khắc nghiệt.
Thời gian vận hành của máy phát điện diesel có thể giảm 60–80%, giảm chi phí nhiên liệu và bảo trì tương ứng trong khi vẫn duy trì độ tin cậy cung cấp điện.
Cách tính thời gian hoàn vốn
Ước tính hoàn vốn đơn giản dựa trên tải trọng tại địa điểm khai thác thông thường:
- Đầu tư ban đầu:Chi phí của một nhà máy điện mặt trời di động (bao gồm cả bộ lưu trữ) thay đổi tùy theo công suất và cấu hình lưu trữ. Các báo giá ngành được công bố rộng rãi bao gồm nhiều phạm vi, do đó, cần phải có báo giá dành riêng cho dự án dựa trên hồ sơ tải trọng.
- Tiết kiệm hàng ngày:Chi phí trên mỗi kWh điện do diesel tạo ra x lượng điện thay thế.
- Thời gian hoàn vốn đơn giản: Các ước tính của ngành thường rơi vào 3–5 nămphạm vi cho các địa điểm khai thác từ xa. Động cơ diesel càng đắt tiền và quãng đường vận chuyển càng dài thì thời gian hoàn vốn càng ngắn.
- Tuổi thọ thiết bị:25 năm cho hệ thống PV. Sau thời gian hoàn vốn, mỗi kWh được tạo ra sẽ mang lại lợi ích ròng.
Giá điện của mỏ càng cao thì tính kinh tế của PV càng thuận lợi. Tại những địa điểm có chi phí điện do diesel tạo ra cao hơn 0,60 USD/kWh, thời gian hoàn vốn thường tiến tới mốc 3 năm.
Những gì cần đánh giá trong sáu tháng hoạt động trong thế giới thực
Ngoài bảng thông số kỹ thuật, khách hàng khai thác quan tâm nhất đến hiệu suất thực tế khi thiết bị hoạt động. Khi xem xét dữ liệu hoạt động trong sáu tháng, chúng tôi khuyên bạn nên đánh giá bốn khía cạnh:
| Kích thước | Đánh giá cái gì |
| Đường cong thế hệ | Chênh lệch giữa sản lượng thực tế và ước tính lý thuyết của PVsyst |
| sẵn có | Tỷ lệ số ngày hoạt động không có lỗi |
| Khối lượng công việc bảo trì | Số giờ lao động thực tế cần thiết của nhân viên tại chỗ |
| Chiến lược lai | Logic chuyển đổi thực tế giữa PV, bộ lưu trữ và động cơ diesel, cộng với việc giảm sử dụng động cơ diesel |
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Nhà máy điện mặt trời di động được vận chuyển đến mỏ như thế nào?
Hệ thống vận chuyển trong một container tiêu chuẩn sử dụng vận tải container thông thường. Các mẫu có công suất 20–75 kW sử dụng container 20 feet hoặc 40 feet; Các mẫu 150–200 kW sử dụng khung 40 foot. Thiết bị được nâng lên vào vị trí tại chỗ, không cần nền bê tông.
Câu hỏi 2: Bụi và nhiệt độ cao có ảnh hưởng đến việc phát điện không?
Phạm vi nhiệt độ hoạt động là -20°C đến +50°C. Bụi có thể làm giảm công suất mô-đun PV, vì vậy nên có kế hoạch vệ sinh và bảo trì; tần số phụ thuộc vào mức độ bụi cục bộ. Các địa điểm ở độ cao có bức xạ mặt trời mạnh thường tạo ra nhiều năng lượng hơn trong điều kiện tiêu chuẩn.
Câu 3: Điều gì xảy ra vào những ngày mưa hoặc u ám?
Dung lượng lưu trữ có kích thước theo hồ sơ tải. Pin LFP có thể cung cấp năng lượng qua đêm và thu hẹp thời gian có mây ngắn. Trong thời tiết khắc nghiệt kéo dài, máy phát điện diesel cung cấp dự phòng, với việc chuyển mạch được quản lý tự động bằng chiến lược điều khiển lưới điện siêu nhỏ.
Câu hỏi 4: Làm cách nào để chọn giữa 20 kW và 200 kW?
Hãy kết hợp hệ thống với đặc tính phụ tải hàng ngày và nhu cầu điện năng cao điểm. Các mô hình có công suất nhỏ hơn phù hợp với các trại và tải trọng giám sát; nhiều tổ máy song song hoặc mô hình công suất lớn hơn có thể hỗ trợ thiết bị khai thác phụ trợ và dây chuyền xử lý cỡ trung bình. Gửi cho chúng tôi hồ sơ tải của bạn và chúng tôi có thể định cấu hình giải pháp phù hợp.
Lập kế hoạch giải pháp năng lượng cho dự án khai thác mỏ? Gửi cho chúng tôi hồ sơ tải của bạn và vị trí trang web. E-mail: info@xzbesta.com
