Блог

Oct 08, 2023

Электрификация горнодобывающих предприятий

Сохранить для чтения. Опубликовано Уиллом Оуэном, редактором Global Mining Review, суббота, 1 октября 2022 г. 00:00 Строительная техника с дизельным двигателем, такая как экскаваторы, колесные погрузчики и бульдозеры, совместно выбрасывают в атмосферу

Сохранить для чтения. Опубликовано Уиллом Оуэном, редактором Global Mining Review, суббота, 1 октября 2022 г. 00:00

Строительная техника с дизельным двигателем, такая как экскаваторы, колесные погрузчики и бульдозеры, в общей сложности выбрасывают около 400 миллионов тонн CO2 в год, что составляет около 1,1% мировых выбросов углерода. На экскаваторы категории более 10 тонн приходится 46% этих выбросов. На горнодобывающую промышленность приходится до 7% всех выбросов парниковых газов (ПГ), поэтому контроль выбросов, связанных с транспортом, особенно важен.

Хотя выбросы тяжелых дизельных транспортных средств представляют угрозу для здоровья рабочих на всех горнодобывающих предприятиях, подземные условия представляют собой более рискованный риск. Обычно это тесные и закрытые помещения, где выхлопные газы, такие как CO2 и NOx, могут быстро привести к опасным ситуациям для работников.

Соответственно, шахтам, эксплуатирующим такие транспортные средства, требуются обширные системы вентиляции для удаления выхлопных газов и обеспечения хорошего качества воздуха в рабочих помещениях. Эти системы с электроприводом значительно увеличивают общее потребление энергии и эксплуатационные расходы рудника.

Чтобы противостоять этим проблемам, связанным с окружающей средой и здоровьем, многие отрасли промышленности, включая горнодобывающую, предпринимают усилия по сокращению выбросов транспортных средств. В горнодобывающей отрасли Международный совет по горнодобывающей промышленности и металлам (ICMM) взял на себя обязательство достичь нулевых выбросов к 2050 году или раньше. Электрификация сыграет значительную роль в достижении этой цели. В частности, подземная добыча проявляет большой интерес к концепции электрических транспортных средств из-за более непосредственных преимуществ сокращения выбросов, улучшения вентиляции и более низкой температуры окружающей среды.

Тем не менее, горнодобывающая техника работает не менее двух смен в день (около 16 часов) в суровых и сложных условиях. Поэтому технология электрических силовых агрегатов должна быть очень надежной, мощной и способной выдерживать такие условия.

Одно из самых суровых испытаний технологии произошло на золотом руднике Киттиля на севере Финляндии. Инженеры успешно протестировали три подземных электрошахтных автомобиля — аккумулятор Boomer E2, аккумулятор Scooptram ST14 и аккумулятор Minetruck MT42 — в рамках проекта Европейского Союза по устойчивым интеллектуальным горным системам (SIMS).

Шахта Киттиля обычно не сталкивается с высокими температурами окружающей среды под землей, но специалисты зафиксировали снижение температуры на 3°C там, где на шахте использовались электромобили, по сравнению с работой на дизельном топливе. Это кардинальный аспект для шахт, где температура окружающей среды выше.

Совершение энергетического перехода

Электрификация шахты, как и сама добыча полезных ископаемых, — это процесс. Операторам горнодобывающей промышленности следует серьезно рассмотреть возможность партнерства с OEM-производителями и системными интеграторами для ускорения этого процесса. Такое партнерство распространяется на новые автомобили и проекты модернизации, например замену дизельного двигателя электрической трансмиссией.

Примером может служить компания Nasta AS, ведущий дистрибьютор тяжелой строительной техники Hitachi в Норвегии. Компания сотрудничает с ABB, чтобы переоборудовать тяжелые транспортные средства, такие как экскаваторы, для работы на электричестве с помощью аккумулятора или прямого кабельного соединения.

Гибридный экскаватор

Поскольку компания ABB поставляет компоненты электрической трансмиссии, процедура переоборудования включает демонтаж дизельного двигателя и модернизацию электродвигателя и привода. Он также включает в себя систему хранения энергии и решение для зарядки.

Большой дизельный экскаватор массой 24 т потребляет около 18 000 л топлива в год, что эквивалентно почти 48 т выбросов CO2. Электрическая модернизация полностью устраняет эти и другие вредные выбросы, включая шумовое загрязнение. Но преимущества заключаются не только в защите окружающей среды: электрифицированные машины также гораздо более отзывчивы, по словам операторов, которые их тестировали. Электродвигатель обеспечивает мгновенный крутящий момент, тогда как двигателю внутреннего сгорания требуется больше времени для достижения максимального крутящего момента.