Решења за складиштење енергије у рударству|Соларни контејнери и мобилни БЕСС

Како се електрификација рудника убрзава, електроенергетска инфраструктура се често бори да одржи корак. Ово чини рударењерешења за складиштење енергијекоји комбинују соларну производњу са мобилним БЕСС-ом који је све критичнији за даљинске операције.

Изазов није само производња електричне енергије. Пружа довољно енергије удаљеним пуњачима, привременим радним зонама и радним местима која се премештају. Ограничени капацитет мреже, фиксна инфраструктура, варијабилна соларна снага и зависност од дизела могу пореметити распореде пуњења и повећати оперативне трошкове.

Овај чланак испитује пет кључних изазова снаге и објашњава какоСоларни контејнерииМобилни БЕССмогу да раде заједно како би обезбедили флексибилну, скалабилну снагу за различите рударске пројекте.

Пет енергетских изазова са којима се суочавају електрифициране рударске операције

Пре планирања арударство решење за складиштење енергије, неопходно је разумети јединствена ограничења снаге створена електрификацијом локације:

1. Тешки услови на локацији убрзавају старење батерије и време застоја

Отворене{0}}јаме и подземне локације излажу батерије,Јединице система за конверзију енергије (ПЦС)., конектори и системи за управљање топлотом до екстремних температура, велике прашине, влаге, корозије, велике надморске висине и константних механичких вибрација. Без индустријских{1}}заштитних кућишта и прецизне термичке регулације, перформансе батерије могу се брже погоршати, перформансе пуњења опадају, а неочекивано време застоја у одржавању се повећава.

2. Изненадни врхови пуњења премашују расположиви капацитет мреже

Док мреже за даљинско рударење често подносе континуирана основна оптерећења, оне ретко поседују простор потребан за истовремено брзо{0}}пуњење велике снаге. Инсталирање нових трансформатора, високо-напонских каблова или мрежних интерконекција подразумева дуго време испоруке и висок капитал. Сходно томе, изненадни врхови пуњења лако преоптерећују локалне капацитете и директно се такмиче са виталним производним машинама.

3. Прозори са чврстим пуњењем стварају уска грла у флоти

Осим чистог капацитета мреже, радни тајминг ствара значајно трење. Више тешких електричних возила се често враћају на пуњење истовремено током промене смена или паузе за оброк. Дугачке раздаљине путовања до фиксних пуњача, у комбинацији са редовима за доступне тачке пуњења, смањују продуктивне радне сате и могу одложити следеће смене.

4. Крута инфраструктура заостаје за радним површинама које се крећу

Како експлоатација рударства напредује, радна места непрекидно напредују. Стандардни стационарни трансформатори, ожичени каблови и фиксне станице за пуњење не могу се динамички прилагођавати кретањима на локацији. Поновљено премештање и продужавање каблова захтевају много труда и времена, док стационарна енергетска средства ризикују да буду недовољно искоришћена много пре него што се фаза потпуно ископа.

Повезано читање:Мобилни БЕСС у односу на фиксни БЕСС: Како одабрати прави систем за складиштење

5. Лоше интегрисане микромреже смањују енергетску ефикасност

Многе рударске операције комбинују соларне ПВ, дизел генераторе, напајање из мреже и БЕСС. Међутим, без интегрисане Мицрогрид-аСистем управљања енергијом (ЕМС), ови извори раде у силосима. Некоординисано управљање доводи до смањења обновљиве енергије, приморава скупе дизел генераторе да покрију кратке скокове пуњења и спречава БЕСС да се потпуно напуни пре периода највеће потражње-што повећава оперативне трошкове.

Како Мобиле Солар и БЕСС решавају ове изазове

Превазилажење ограничења за електрификацију рудника захтева удаљавање од круте, ожичене инфраструктуре. УједињавањемКонтејнерски соларни, мобилни БЕСС и интелигентни ЕМС, оператери могу да трансформишу средства статичке енергије у динамичку микромрежну архитектуру која се брзо може применити.

Овај интегрисани екосистем је конструисан да ублажи уска грла у енергији централне локације кроз четири кључне могућности:

Архитектура која се може премештати која се прилагођава унапређењу радних лица

За разлику одфиксни БЕСС, Цонтаинеризед Солар и Мобиле БЕСС користе одвојени модел примене-омогућава да се средства за производњу енергије и складиштење енергије позиционирају независно на основу изгледа локације:

• Соларни контејнерикућиште склопивих соларних низова за компактан транспорт и брзо распоређивање на терену, омогућавајући им да се позиционирају на отвореним подручјима како би се максимално повећала сунчева зрачења и незасенчени отисак.
• Мобилни БЕССјединице (скид{0}}монтиране илиприколица{0}}монтирана, подржавајућа дизалица) могу бити постављени ближе активним радним површинама, рутама за тешке транспорте или привременим зонама пуњења где је тренутна потражња за електричном енергијом највећа.

Како екстракција напредује, оператери могу да подесе распоред система кроз две примарне конфигурације:

• Обједињена примена: Премештање оба средства заједно преко транспорта приколице или дизалице како би се формирао самостални, привремени чвор напајања.
• Раздвојена примена: Одвојено позиционирање производње и складиштења како би се уравнотежило оптимално соларно хватање са променљивим оптерећењем.

Интелигентна соларна{0}}координација складиштења подржава континуитет пуњења

Вођен централизованим ЕМС-ом, систем аутоматски прелази на кључне оперативне режиме како би одржао континуирану снагу локације:

• Дневна соларна{0}}први приоритет

Током вршних сати сунчеве светлости, соларни контејнер директно снабдева активна оперативна оптерећења. Када соларна производња премашује потребе активног оптерећења, вишак фотонапонске енергије може се усмерити на пуњење Мобиле БЕСС-а, помажући у смањењу смањења обновљиве енергије.

• Пеак Цхаргинг Буфферинг (Пеак Схавинг)

Када се више електричних машина истовремено враћа на пуњење током промене смена, БЕСС делује као{0}}бафер енергије велике снаге. Празни се поред мреже или дизел генератора да би апсорбовао краткорочне-напоне, спречавајући било који појединачни извор од преоптерећења.

• Искључено-Подршка за вршно и ноћно оптерећење

Током ниских{0}}соларних услова или ноћних смена, ускладиштена енергија напаја критичну опрему локације и рутинско пуњење возила. Током периода ван{2}}вршног оптерећења,

ИД локалне брзине или генератор може допунити БЕСС по контролисаној брзини.

Хибридна енергетска координација смањује зависност од горива и оперативне трошкове

Идући даље од континуитета пуњења, хибридна енергетска координација помаже оператерима у рударству да пређу на стратегију са нижим -угљичним енергијама повећањем коришћења обновљиве енергије и смањењем зависности од производње{1}}базиране на гориву.

• Веће коришћење обновљиве енергије

Соларна производња се може дати приоритет кад год је доступна, док вишак обновљиве енергије може да се складишти за каснију употребу уместо да се расипа, побољшавајући коришћење обновљиве енергије у рударским операцијама.

• Смањена зависност од дизела

Мобилни БЕСС функционише као енергетски бафер, премошћујући периоде када је соларна производња недоступна или недовољна. Ово помаже у смањењу учесталог рада генератора и подржава стабилније напајање са нижим-угљеником.

• Одрживије рударске операције

Оптимизујући диспечирање из више{0}}извора, ЕМС може да смањи непотребно покретање дизел генератора и рад са малим-оптерећењем, помажући у смањењу потрошње горива, емисија и укупног интензитета угљеника.

Индустријска{0}}заштита квалитета подржава тешка рударска окружења

• Заштита на отвореном:У зависности од конкретног модела,Полиновелсистеми су дизајнирани за захтевна спољашња окружења са различитим нивоима заштите и заштите од корозије, укључујућиИП54–ИП65 заштита (заштићена од прашине-и отпорна на-млазеве воде под високим притиском) и заштита од корозије Ц4–Ц5 (погодно за приобално окружење и окружења са високо-влажношћу)на одабраним решењима.
• Управљање топлотом:У зависности од дизајна и капацитета система, Полиновел решења користеваздушно или течно хлађењеза одржавање конзистентности температуре и подржавање стабилног рада. Одабрани модели соларних контејнера подржавају рад од –20 степени до +50 степени, док одређени модели Мобиле БЕСС подржавају пражњење батерије до –30 степени.
• Безбедност и надзор: Систем управљања батеријом (БМС)контрола, електрична заштита, сузбијање пожара, надгледање{0}}радног статуса и упозорења о кваровима помажу да се идентификују абнормални услови током даљинског управљања.

Ове четири могућности могу се комбиновати на различите начине. Коначни правац система зависи од трајања пројекта, потражње за пуњењем, расположивих извора енергије, соларних услова и колико често се опрема мора премештати.

Пример конфигурација складиштења енергије рударства за различите захтеве пројекта

Пре{0}}навођење микромреже доводи до насуканог капитала; под-навођењем узрока уских грла наплате која ометају рад флоте. Ефикасна решења за складиштење енергије у рударству нису статична. Они морају да се развијају заједно са фазом вађења локације, величином флоте и просторним распоредом.

Следеће конфигурације илуструју типичне путеве примене инжењера на основу размере локације:

Пример конфигурације 1: Мала или привремена рударска локација

Локације истраживања, подручја ране изградње и привремене радне тачке обично имају предвидљива оптерећења. Струја је првенствено потребна за осветљење, комуникације, надзор, привремене канцеларије, а мањи број електричних машина.

За ове апликације, приоритет је брзо успостављање употребљивог енергетског чвора са минималним ЦАПЕКС-ом и без сложене-интеграције опреме на локацији.

• Типична конфигурација: Склопиви соларни систем контејнера + опциони резервни генератор
• Састав система: У зависности од конфигурације, систем може комбиновати соларне панеле који се могу поставити, складиште ЛФП батерија, ПЦС, ЕМС, дистрибуцију АЦ оптерећења и опциону интеграцију генератора унутар једне платформе.

Пошто су производња, складиштење, конверзија енергије и контрола интегрисани у једну јединицу, ова конфигурација смањује одвојено подударање опреме, ожичење на терену и рад на{0}}интеграцији на локацији. Ово подешавање функционише као самостално острво снаге-идеално за-јефтине пилоте електрификације. Целокупно{5}}увођење и уклањање система су потпуно централизовани, што олакшава премештање како се привремене радне области смењују.

Пример конфигурације 2: Операција средњег рударења са флексибилним захтевом за пуњење

Операција средње величине{0}} обично балансира пуњење опреме са помоћним оптерећењем сајта. Активно радно окружење се може променити у фази пројекта, док постојећа мрежа или инфраструктура генератора могу да подрже основна оптерећења, али не могу да поднесу концентрисане потребе за вршним пуњењем.

У овом сценарију, соларна производња и складиштење батерија морају бити распоређени и флексибилно проширени како би се смањило ослањање на фосилна горива уз одржавање стабилности напајања.

• Типична конфигурација: одвојени соларни контејнер + мобилни БЕСС + мрежа/генератор + ЕМС
• Састав система: Соларни контејнер је позициониран у областима високог{0}}озрачења, док је мобилни БЕСС постављен близу активних пуњача. Постојећидизел генераторимогу послужити као резервни извори енергије током екстремних временских услова, привремених скокова оптерећења или периода недовољне производње из обновљивих извора.

Ова архитектура омогућава да се соларни и батеријски капацитети независно скалирају. Координацијом соларне производње, складиштења батерија и резервних извора напајања, систем може да смањи потрошњу горива и време рада генератора, док истовремено побољшава континуитет напајања за тачке пуњења са високим{1}}приоритетом.

Пример конфигурације 3: Велики даљински рударски рад са захтевима за напајање више-чворова

Велики удаљени рудници укључују континуирану производњу 24/7, више електричних машина-велике снаге и велику дневну потражњу за енергијом у неколико оперативних зона. На овој скали, систем више није усредсређен на једну електрану-већ мора да координише вишеструка средства за производњу, складиштење и резервне копије на целој локацији.

• Типична конфигурација:Више соларних контејнера + више БЕСС јединица + мрежно повезивање / генератори + централизовани ЕМС
• Састав система: Интегрише соларне контејнере са више-чворова, стационарни контејнерски БЕСС за главна оптерећења на локацији и мобилне БЕСС јединице за смењивање радних лица, којима управља централизовани ЕМС.

 

Ово више{0}}подешавање јединица подржава веће захтеве за енергијом и неприметно се прилагођава како електрични возни парк расте.

Како планирати прави систем за складиштење енергије у рударству

Погоданрешење за складиштење рударске енергијезахтева процену стварних података пројекта, укључујући профил оптерећења, потражњу за пуњењем, услове пуњења и захтеве локације.

1. Захтеви за балансирање снаге (кВ) и енергије (кВх).

Први корак је разумевање и потражње за енергијом и енергетске потребе рударске операције.

Снага (кВ)одређује да ли систем може да подржи велика{0}}оптерећења, као што су више електричних машина које се истовремено пуне током вршних периода.

Енергија (кВх)одређује укупну количину електричне енергије коју батерија може да ускладишти и испоручи током времена.

За рударске апликације, оба фактора су критична:

• Недовољна излазна снага може спречити систем да се носи са вршном потражњом за пуњењем.
• Недовољан енергетски капацитет може ограничити радне сате између циклуса пуњења.

Већа батерија не решава увек проблем. Систем такође мора имати довољан излаз ПЦС-а и могућност пуњења да би одговарао комплетном циклусу рударења.

Повезано читање:КВ вс кВх Објашњено: Разумевање јединица за снагу и енергију

2. Процените потражњу за пуњењем и БЕСС способност пуњења

Распоред пуњења и расположиви период пуњења су кључни инпути за одређивање БЕСС капацитета и оперативне стратегије.

Комплетан циклус рада треба узети у обзир:Рад опреме → Пуњење флоте → Допуна БЕСС-а → Следећа радна смена

Кључни фактори укључују:

Захтеви за пуњење флоте

• Број електричних машина које захтевају пуњење;
• Захтев за истовремено пуњење;
• Потреба за снагом пуњења;
• Трајање пуњења;
• Потрошња енергије по смени.

БЕСС Услови допуне

• Доступни извори за пуњење, укључујући соларну фотонапонску енергију, напајање из мреже или генераторе;
• Доступна снага пуњења;
• Расположиво време пре следећег оперативног периода;
• Доступност резервне енергије током периода ниске обновљиве производње.

БЕСС може да подржава један период пуњења, али и даље ствара оперативна ограничења ако не може да поврати довољно енергије пре него што почне следећа смена.

3. Узмите у обзир услове локације и захтеве мобилности

Локације за рударење су динамична окружења. Како се радна лица померају и услови рада мењају, енергетски систем мора остати практичан за транспорт, распоређивање и рад.

Пре него што изаберу решење за складиштење енергије у рударству, пројектни тимови треба да процене следеће факторе:

На основу ових инпута пројекта, инжењери могу одредити најприкладнију архитектуру складиштења енергије у рударству. Коначну конфигурацију система треба потврдити на основу детаљних захтева пројекта, спецификација опреме и стварних услова на локацији.

Узето заједно, даљинска електрификација рудника није само проблем пуњења већ и изазов{0}}системског планирања.Мобилни соларни и БЕССможе приближити снагу променљивим оптерећењима док координише соларну производњу, складиштење, снабдевање мрежом, генераторе и пуњење опреме.

Коначна снага система, капацитет, стратегија пуњења и формулар за примену треба да буду потврђени на основу стварних података о пројекту и услова на локацији.

Поделите свој профил оптерећења, распоред пуњења и услове локације са Полиновелом. Наш инжењерски тим ће обезбедити прелиминарну конфигурацију за ваш рад.

Започните евалуацију пројекта већ данас