Перед выбором оборудования стоит определить, куда именно расходуется дизель на шахте, поскольку потребление делится на категории, требующие совершенно разных подходов. Топливо, сжигаемое двигателем с избыточной мощностью на холостом ходу ночью, — это одна проблема, а топливо, сжигаемое при дроблении руды в полдень, — совсем другая, и объединение их в одну категорию приводит к системе, которая экономит меньше, чем обещала модель. С точки зрения закупок сначала проводится измерение, а затем выбирается оборудование. MPMC POWERTECH CORP., основанная в 2008 году и базирующаяся в Шанхае, Пудун, выпускает генераторы, аккумуляторы и солнечные продукты, которые решают эти категории отдельно.

Проект микросети MPMC — 1 МВт солнечной энергии с аккумуляторным хранилищем 1 МВт·ч и резервным дизель-генератором

Куда уходит дизель на горнодобывающем участке

Большинство шахт содержат несколько из них одновременно. Измерение распределения, а не предположение о нем, определяет, являются ли правильными инвестициями солнечная энергия, накопители или оба варианта, и иногда показывает, что правильный подбор мощности двигателя сам по себе обеспечит большую часть экономии.

Накопители против простоя и пиков

MPMC предлагает серию HBD-R, позиционируемую как партнер по генераторным установкам мощностью от 30 кВт до 610 кВт непрерывной работы и от 61,44 до 610,6 кВт·ч, с миллисекундным уровнем сглаживания переходных процессов и совместимостью с контроллерами DSE, ComAp, DEIF, Woodward, Smartgen и CAT EMCP. Механизм заключается в том, что двигатель поддерживает нагрузочную точку вблизи своей эффективной зоны, в то время как аккумулятор поглощает вариации и пусковые токи.

Опубликованные данные о продукте MPMC указывают на сокращение расхода топлива до 75% по сравнению с работой только на дизеле в условиях низкой нагрузки, а также задокументированный случай строительства, где генератор мощностью 56 кВт, обслуживающий базовую нагрузку от 3 до 6 кВт, получил блок мощностью 30 кВт / 60 кВт·ч, после чего заправка стала производиться не каждые два дня, а каждые семь, а интервал технического обслуживания увеличился с десяти до шестидесяти дней. Эти показатели относятся к указанным установкам; экономия масштабируется в зависимости от того, насколько легко была загружена изначально двигатель.

Солнечная энергия против дневной нагрузки процесса

Когда операция работает при дневном свете, генерация напрямую заменяет выход двигателя. MPMC предлагает серию мобильных солнечных установок SPK от 7,65 kWp на SPK-8A весом 1 100 кг с автоматическим расширением, через 10,56 kWp и 21,24 kWp, до 115,92 kWp в контейнере 20HQ и 231,84 kWp в 40HQP весом 30 000 кг.

Ограничивающим фактором обычно является площадь и доступ, а не электрический рейтинг. На шахте массив также должен располагаться в месте, куда карьер не дойдет в течение периода окупаемости, что является вопросом планирования шахты, а не электрическим, и должно включать команду геодезистов до определения мощности.

Энергоснабжение зон, а не всего объекта

Шахта — это не одна нагрузка. Процессный завод работает непрерывно и наименее терпим к прерываниям; лагерь — бытовой, с вечерними пиками и чувствительностью к шуму; мастерские и рабочие зоны работают прерывисто и перемещаются по мере продвижения карьера. Применение одного решения ко всем трем зонам приводит к избыточным инвестициям в одних зонах и недостаточному обслуживанию в других.

Опубликованный ассортимент MPMC поддерживает подбор по зонам: контейнерные генераторы от 800 до 3750 кВА с одним двигателем для завода, гибридные станции GSB от 10 до 120 кВА для лагеря и распределенных нагрузок, накопители HBD-R от 30 кВт в качестве партнера генератора и мобильные зарядные устройства BCH с выходной мощностью от 80 кВт до 600 кВт постоянного тока там, где используется электрическая техника.

Проект микросети MPMC — 1 МВт солнечной энергии с аккумуляторным хранилищем 1 МВт·ч и резервным дизель-генератором

Логика диспетчеризации определяет результат

Аппаратное обеспечение задаёт потолок; управление определяет, сколько из него реализуется. Система должна выбирать, какой источник обслуживает нагрузку, уровень заряда, при котором запускается двигатель, точку нагрузки, которую он поддерживает во время работы, и приоритет солнечной энергии — для прямого питания или для зарядки.

MPMC включает собственную разработку SCADA и EMS с режимами PQ, VF и VSG, черным запуском, формированием сети, интеллектуальным распределением генерации и регулированием реактивной мощности, с хранением данных в течение десяти лет и спутниковой связью StarLink в качестве резервного канала. Два решения требуют явного согласования: останется ли двигатель работающим в качестве частотного эталона, даже когда солнечная энергия и накопители могут нести нагрузку, и резервный уровень заряда, который защищает доступность. Оба варианта обменивают топливо на стабильность и должны быть урегулированы в спецификации.

Что фиксируют опубликованные горные программы

MPMC перечисляет австралийскую интегрированную шахтную электростанцию мощностью 14,7 МВт, использующую 245 гибридных электростанций серии GSB с двигателями Perkins 1104C-44TAG2 и синхронными генераторами постоянного магнита Leroy-Somer LSA44.3 S5, обеспечивающую мобильное освещение, контейнерные офисы и водяные насосы на шахтных площадках. Отдельная австралийская шахтная аренда легкодизельной гибридной электростанции с накоплением энергии указана мощностью 4,5 МВтч с использованием блоков GSB мощностью 10, 20 и 30 кВт.

Чилийская горнодобывающая установка указана с потреблением 500 кВтч, используя блоки HBD-50-100 и HBD-250-400 в качестве мобильного накопителя, а программа микросетей в Кении — мощностью 6 МВт на четырех площадках, каждая из которых сочетает более 1 МВт солнечной энергии с как минимум 1 МВтч DC-связанного накопителя и дизельным резервом. Эти данные описывают класс поставляемого проекта, а не прогноз экономии для другого месторождения, ресурса или профиля нагрузки.

Условия, снижающие достижимую экономию

Три фактора участка снижают опубликованные ожидания. Загрязнение пылью постепенно снижает выход фотогальваники, поэтому массив, полностью заряжающийся на первой неделе, может не заряжаться к шестой, если очистка не успевает. Высота над уровнем моря снижает мощность как двигателей, так и накопителей, при этом MPMC указывает максимум 3000 м и снижение мощности выше 2000 м для своих крупных накопителей, а также снижение мощности двигателей согласно спецификациям производителя.

Высокая температура окружающей среды снижает эффективность панелей и вызывает снижение мощности накопителей выше 45°C. Указание запаса сверх строгих требований компенсирует эти эффекты, и именно сниженные показатели, а не номинальные, должны использоваться в топливной модели.

Системы аккумуляторного хранения энергии MPMC HBD-500-1000 — установка из 10 блоков

Поэтапное инвестирование

Мало кто из шахт переходит к преобразованиям сразу, и обычно для этого нет причин. Добавление накопителя к существующему двигателю обычно окупается быстрее всего, так как напрямую борется с холостым ходом и не требует дополнительной площади. Солнечная энергия подключается после подтверждения эффективности накопителя и понимания дневной нагрузки.

Поэтапность также защищает от изменяющихся условий, поскольку нагрузки шахты растут и перемещаются. MPMC указывает параллельную работу в своем диапазоне генерации с распределением нагрузки через контроллеры DSE или DEIF, а также параллельную возможность на платформе накопителей, что позволяет добавлять мощность поэтапно при условии, что коммутационное оборудование и система управления это предусмотрели.

Этапы оценки перед принятием решения

• Запишите профиль нагрузки по зонам за репрезентативный период и разделите потребление по категориям.

• Проверьте, позволяет ли правильный подбор размеров существующих двигателей самостоятельно обеспечить часть экономии.

• Размер хранилища с учётом часов низкой нагрузки и максимального пускового тока.

• Подтвердите доступную площадь, доступ и стабильность плана шахты перед установкой солнечной мощности.

• Запросите данные с учётом снижения характеристик на высоте и при окружающей температуре для генерации, хранения и солнечной энергии.

• Учтите запас мощности на снижение выхода из-за загрязнения пылью между уборками.

• Установите логику диспетчеризации, включая пороги запуска двигателя и любые постоянно работающие эталоны.

• Согласуйте резервный уровень заряда, который обеспечивает доступность.

• Моделируйте каждое вмешательство на основе данных площадки, а не опубликованных результатов кейсов.

Часто задаваемые вопросы