Riešenia skladovania ťažobnej energie|Solárne kontajnery a mobilné BESS

Ako sa elektrifikácia baní zrýchľuje, energetická infraštruktúra má často problém udržať tempo. To robí ťažburiešenia skladovania energiektoré kombinujú solárnu výrobu s mobilným BESS čoraz dôležitejším pre diaľkové operácie.

Výzvou nie je len výroba elektriny. Dodáva dostatok energie do vzdialených nabíjacích bodov, dočasných pracovných zón a premiestňovania pracovných plôch. Obmedzená kapacita siete, pevná infraštruktúra, variabilný solárny výkon a závislosť od nafty môžu narušiť nabíjacie plány a zvýšiť prevádzkové náklady.

Tento článok skúma päť kľúčových výziev v oblasti napájania a vysvetľuje akoSolárne kontajneryaMobilný BESSmôžu spolupracovať na poskytovaní flexibilného, ​​škálovateľného výkonu pre rôzne ťažobné projekty.

Päť energetických výziev, ktorým čelia elektrifikované banské operácie

Pred plánovaním abaníctvo riešenie skladovania energie, je nevyhnutné pochopiť jedinečné obmedzenia výkonu spôsobené elektrifikáciou lokality:

1. Náročné podmienky na mieste urýchľujú starnutie batérie a prestoje

Otvorené-jamy a podzemné miesta odhaľujú batérie,Jednotky Power Conversion System (PCS)., konektory a systémy riadenia teploty extrémnym teplotám, silnému prachu, vlhkosti, korózii, vysokej nadmorskej výške a neustálym mechanickým vibráciám. Bez priemyselných-ochranných krytov a presnej tepelnej regulácie sa výkon batérie môže znížiť rýchlejšie, výkon nabíjania sa zníži a neočakávané prestoje na údržbu sa predĺžia.

2. Náhle vrcholy nabíjania presahujú dostupnú kapacitu siete

Zatiaľ čo vzdialené ťažobné siete často zvládajú nepretržité základné zaťaženie, len zriedka disponujú dostatočným priestorom potrebným na súčasné-rýchle nabíjanie. Inštalácia nových transformátorov,-vysokonapäťovej kabeláže alebo sieťových prepojení si vyžaduje dlhé dodacie lehoty a vysoké investičné náklady. V dôsledku toho náhle špičky nabíjania ľahko preťažia miestnu kapacitu a priamo konkurujú životne dôležitým výrobným strojom.

3. Tesné nabíjanie Windows vytvára úzky profil flotily

Okrem samotnej kapacity siete, prevádzkové načasovanie vytvára značné trenie. Viaceré ťažké elektrické vozidlá sa často vracajú do nabíjania súčasne počas zmien zmien alebo prestávok na jedenie. Dlhé dojazdové vzdialenosti k pevným nabíjačkám v kombinácii s radmi na dostupné nabíjacie miesta znižujú produktívne prevádzkové hodiny a môžu oddialiť nasledujúce zmeny.

4. Pevná infraštruktúra zaostáva za pohyblivými pracovnými plochami

Ako postupuje ťažba, pracovné plochy neustále napredujú. Štandardné stacionárne transformátory, pevné káble a pevné nabíjacie stanice sa nedokážu dynamicky prispôsobovať pohybom na mieste. Opakované premiestňovanie a predlžovanie káblov si vyžaduje značné množstvo práce a času, zatiaľ čo stacionárne zdroje energie môžu byť nedostatočne využívané dlho predtým, ako je etapa úplne vyťažená.

Súvisiace čítanie:Mobile BESS vs Fixed BESS: Ako si vybrať správny úložný systém

5. Zle integrované mikrosiete znižujú energetickú účinnosť

Mnohé banské operácie kombinujú solárnu PV, dieselové generátory, sieťovú energiu a BESS. Avšak bez integrovanej MicrogridSystém energetického manažmentu (EMS), tieto zdroje pracujú v silách. Nekoordinované riadenie ponecháva energiu z obnoviteľných zdrojov obmedzovanú, núti drahé dieselové generátory pokrývať krátke nabíjacie špičky a bráni tomu, aby sa BESS úplne dobil pred obdobiami špičky-zvyšovania prevádzkových nákladov.

Ako Mobile Solar a BESS riešia tieto výzvy

Prekonanie obmedzení elektrifikácie baní si vyžaduje odklon od nepružnej, pevne prepojenej infraštruktúry. ZjednotenímKontajnerové solárne, mobilné BESS a inteligentné EMS, operátori môžu transformovať statickú energiu na dynamickú, rýchlo nasaditeľnú mikrosieťovú architektúru.

Tento integrovaný ekosystém je navrhnutý tak, aby zmiernil problémové miesta v centrálnej lokalite prostredníctvom štyroch kľúčových funkcií:

Premiestniteľná architektúra, ktorá sa prispôsobuje pokrokovým pracovným plochám

Na rozdiel odpevná BESS, Containerized Solar a Mobile BESS využívajú oddelený model nasadenia-umožňujúci výrobu energie a skladovanie energie, aby boli umiestnené nezávisle na základe usporiadania lokality:

• Solárne kontajneryskladacie solárne polia pre kompaktnú prepravu a rýchle rozmiestnenie v teréne, čo umožňuje ich umiestnenie v otvorených priestoroch, aby sa maximalizovalo slnečné žiarenie a nezatienená stopa.
• Mobilný BESSjednotky (namontované na-šmykových alebonamontovaný-príves, podporujúce zdvíhanie žeriavom) možno umiestniť bližšie k aktívnym pracovným plochám, trasám ťažkej dopravy alebo dočasným nabíjacím zónam, kde je okamžitý dopyt po energii najvyšší.

Ako postupuje extrakcia, operátori môžu upraviť rozloženie systému prostredníctvom dvoch primárnych konfigurácií:

• Zjednotené nasadenie: Spoločné premiestnenie oboch prostriedkov pomocou prívesu alebo žeriavu, aby sa vytvoril samostatný dočasný energetický uzol.
• Rozdelené nasadenie: Umiestnite generovanie a ukladanie oddelene na vyváženie optimálneho solárneho zachytávania s meniacim sa dopytom po záťaži.

Koordinácia inteligentného solárneho{0}}úložiska podporuje kontinuitu nabíjania

Riadený centralizovaným EMS, systém automaticky prechádza cez kľúčové prevádzkové režimy, aby udržal nepretržitý výkon na mieste:

• Denná solárna-prvá priorita

Počas špičkových hodín slnečného žiarenia solárny kontajner priamo dodáva aktívne prevádzkové zaťaženie. Keď solárna výroba presiahne dopyt po aktívnej záťaži, prebytočnú fotovoltaickú energiu možno nasmerovať na dobitie Mobile BESS, čo pomôže znížiť obmedzovanie obnoviteľnej energie.

• Špičkové nabíjanie do vyrovnávacej pamäte (Špičkové oholenie)

Keď sa viacero elektrických strojov vracia do nabíjania súčasne počas striedania zmien, BESS funguje ako vysokovýkonná energetická vyrovnávacia{0} Vybíja sa popri rozvodnej sieti alebo dieselových generátoroch, aby pohltil krátkodobé-výboje prúdu a zabránil preťaženiu akéhokoľvek zdroja.

• Vypnuté-Podpora špičkového a nočného zaťaženia

Počas slabých{0}}slnečných podmienok alebo nočných zmien poháňa uložená energia kritické zariadenia na mieste a bežné nabíjanie vozidla. Počas-špičkových okien

ID miestnej sadzby alebo generátor môže dobíjať BESS riadenou rýchlosťou.

Hybridná energetická koordinácia znižuje závislosť na palive a prevádzkové náklady

Koordinácia hybridnej energie, ktorá presahuje kontinuitu nabíjania, pomáha prevádzkovateľom ťažby pri prechode k stratégii energie s nižším -uhlíkom zvýšením využívania obnoviteľnej energie a znížením závislosti od výroby založenej na palive-.

• Vyššie využitie obnoviteľnej energie

Výroba solárnej energie môže byť uprednostňovaná vždy, keď je k dispozícii, zatiaľ čo prebytočnú energiu z obnoviteľných zdrojov možno uložiť na neskoršie použitie namiesto plytvania, čím sa zlepší využitie energie z obnoviteľných zdrojov v rámci ťažobných operácií.

• Znížená závislosť od nafty

Mobile BESS funguje ako zásobník energie, ktorý premosťuje obdobia, keď je solárna energia nedostupná alebo nedostatočná. Pomáha to znížiť častú prevádzku generátora a podporuje stabilnejšie napájanie s nižším-karbónom.

• Viac udržateľných banských operácií

Optimalizáciou viac{0}}zdrojového odosielania môže EMS znížiť zbytočné štarty dieselového generátora a-prevádzku pri nízkej záťaži, čím pomáha znižovať spotrebu paliva, emisie a celkovú uhlíkovú intenzitu.

Priemyselná{0}}stupňová ochrana podporuje drsné ťažobné prostredia

• Vonkajšia ochrana:V závislosti od konkrétneho modelu,Polinovelsystémy sú určené do náročného vonkajšieho prostredia s rôznou úrovňou krytia a ochrany proti korózii, vrKrytie IP54–IP65 (utesnené proti prachu a{2}}odolné voči vysokotlakovým prúdom vody{{3}) a ochrana proti korózii C4–C5 (vhodné pre pobrežné prostredie a prostredie s vysokou-vlhkosťou)na vybraných riešeniach.
• Tepelný manažment:V závislosti od konštrukcie a kapacity systému sa používajú riešenia Polinovelchladenie vzduchom alebo chladenie kvapalinouna udržanie stálosti teploty a podporu stabilnej prevádzky. Vybrané modely solárnych kontajnerov podporujú prevádzku od -20 stupňov do +50 stupňov, zatiaľ čo niektoré modely Mobile BESS podporujú vybíjanie batérie až do -30 stupňov.
• Bezpečnosť a monitorovanie: Systém správy batérie (BMS)ovládanie, elektrická ochrana, hasenie požiaru, monitorovanie{0}}prevádzkového stavu a upozornenia na poruchy pomáhajú identifikovať abnormálne stavy počas diaľkového ovládania.

Tieto štyri funkcie je možné kombinovať rôznymi spôsobmi. Konečné smerovanie systému závisí od trvania projektu, dopytu po nabíjaní, dostupných zdrojov energie, solárnych podmienok a od toho, ako často sa musí zariadenie premiestňovať.

Príklad konfigurácií ukladania energie ťažby pre rôzne požiadavky projektu

Nad{0}}špecifikovanie mikrosiete vedie k uviaznutému kapitálu; pod-špecifikovaním spôsobuje nabíjanie prekážok, ktoré brzdia operácie vozového parku. Efektívne riešenia na ukladanie energie pri ťažbe nie sú statické. Musia sa vyvíjať spolu s fázou ťažby lokality, veľkosťou flotily a priestorovým usporiadaním.

Nasledujúce konfigurácie ilustrujú typické cesty inžinierskeho nasadenia založené na mierke lokality:

Príklad konfigurácie 1: Malá alebo dočasná ťažobná lokalita

Prieskumné miesta, oblasti skorej výstavby a dočasné pracovné miesta majú zvyčajne predvídateľné zaťaženie. Elektrina je primárne potrebná na osvetlenie, komunikáciu, monitorovanie, dočasné kancelárie a malý počet elektrických strojov.

Pre tieto aplikácie je prioritou rýchle vytvorenie použiteľného energetického uzla s minimálnymi CAPEX a bez komplexnej{0}}integrácie zariadení na mieste.

• Typická konfigurácia: Skladací solárny kontajnerový systém + voliteľná záloha generátora
• Zloženie systému: V závislosti od konfigurácie môže systém kombinovať nasaditeľné solárne panely, batériové úložisko LFP, PCS, EMS, distribúciu AC záťaže a voliteľnú integráciu generátora v rámci jednej platformy.

Pretože výroba, ukladanie, konverzia energie a riadenie sú integrované do jednej jednotky, táto konfigurácia znižuje prácu so samostatným párovaním zariadení, zapájaním na mieste a-integráciou na mieste. Toto nastavenie funguje ako samostatný energetický ostrov-ideálny pre nízkonákladové-piloty elektrifikácie. Nasadenie a odstránenie celého{5}}systému je plne centralizované, čo uľahčuje premiestnenie pri zmene dočasných pracovných oblastí.

Príklad konfigurácie 2: Stredná ťažobná operácia s flexibilným dopytom po nabíjaní

Stredne{0}}veľká prevádzka zvyčajne vyvažuje nabíjanie zariadení s pomocnými záťažami na mieste. Aktívna pracovná plocha sa môže meniť podľa fázy projektu, zatiaľ čo existujúca infraštruktúra siete alebo generátora môže podporovať základné zaťaženie, ale nedokáže zvládnuť koncentrovaný dopyt po špičkovom nabíjaní.

V tomto scenári je potrebné nasadiť a flexibilne rozšíriť solárnu výrobu a skladovanie batérií, aby sa znížila závislosť od fosílnych palív pri zachovaní stability energie.

• Typická konfigurácia: samostatný solárny kontajner + mobilný BESS + sieť/generátor + EMS
• Zloženie systému: Solárny kontajner je umiestnený v oblastiach s vysokým-žiarením, zatiaľ čo Mobile BESS je umiestnený v blízkosti aktívnych nabíjacích bodov. Existujúcedieselové generátorymôže slúžiť ako záložný zdroj energie počas extrémnych poveternostných podmienok, dočasných výkyvov záťaže alebo v období nedostatočnej obnoviteľnej výroby.

Táto architektúra umožňuje nezávislé škálovanie solárnych a batériových kapacít. Koordináciou solárnej výroby, ukladania batérie a záložných zdrojov energie môže systém znížiť spotrebu paliva a dobu chodu generátora a zároveň zlepšiť kontinuitu napájania pre nabíjacie body s vysokou-prioritou.

Príklad konfigurácie 3: Veľká prevádzka vzdialenej ťažby s požiadavkami na napájanie viacerých uzlov

Veľké vzdialené bane zahŕňajú nepretržitú 24/7 produkciu, viacero-elektrických strojov s vysokým výkonom a vysoký denný dopyt po energii v niekoľkých prevádzkových zónach. V tomto rozsahu už systém nie je sústredený na jedinú elektráreň-, musí koordinovať viacero zdrojov na výrobu, ukladanie a zálohovanie v rámci lokality.

• Typická konfigurácia:Viac solárnych kontajnerov + viac jednotiek BESS + sieťové prepojenie / generátory + centralizovaný EMS
• Zloženie systému: Integruje viac{0}}uzlové solárne kontajnery, stacionárne kontajnerové BESS na zaťaženie na hlavnom pracovisku a mobilné jednotky BESS na meniace sa pracovné plochy, všetky spravované centralizovaným EMS.

 

Táto zostava s viacerými jednotkami podporuje vyššie nároky na energiu a plynule sa rozširuje podľa toho, ako sa flotila elektrických vozidiel rozrastá.

Ako naplánovať správny systém skladovania baníckej energie

Vhodnériešenie skladovania ťažobnej energievyžaduje vyhodnotenie aktuálnych údajov projektu vrátane profilu zaťaženia, dopytu po nabíjaní, podmienok dobíjania a požiadaviek na miesto.

1. Požiadavky na vyvážený výkon (kW) a energiu (kWh).

Prvým krokom je pochopenie potreby energie a energetickej náročnosti banskej prevádzky.

Výkon (kW)určuje, či systém dokáže podporovať-vysoké energetické záťaže, ako je napríklad súčasné nabíjanie viacerých elektrických strojov počas špičiek.

Energia (kWh)určuje celkové množstvo elektriny, ktoré môže batéria v priebehu času uložiť a dodať.

Pre banské aplikácie sú kritické oba faktory:

• Nedostatočný výstupný výkon môže zabrániť systému zvládnuť dopyt po špičkovom nabíjaní.
• Nedostatočná energetická kapacita môže obmedziť prevádzkové hodiny medzi nabíjacími cyklami.

Väčšia batéria nie vždy problém vyrieši. Systém musí mať tiež dostatočný výstup PCS a kapacitu dobíjania, aby zodpovedal celému cyklu ťažby.

Súvisiace čítanie:Vysvetlenie kW vs kWh: Pochopenie jednotiek výkonu a energie

2. Vyhodnoťte dopyt po nabíjaní a schopnosť dobíjania BESS

Plán nabíjania a dostupné okno dobíjania sú kľúčovými vstupmi na určenie kapacity a prevádzkovej stratégie BESS.

Mal by sa zvážiť celý prevádzkový cyklus:Prevádzka zariadenia → Nabíjanie flotily → Dobíjanie BESS → Ďalšia prevádzková zmena

Medzi kľúčové faktory patria:

Požiadavky na nabíjanie flotily

• Počet elektrických strojov vyžadujúcich nabíjanie;
• Požiadavka súčasného nabíjania;
• Požiadavka nabíjacieho výkonu;
• Trvanie nabíjania;
• Spotreba energie za zmenu.

Podmienky dobíjania BESS

• Dostupné zdroje dobíjania vrátane solárnej fotovoltaiky, elektrickej energie zo siete alebo generátorov;
• Dostupná nabíjacia sila;
• Čas, ktorý je k dispozícii pred ďalším prevádzkovým obdobím;
• Dostupnosť záložnej energie počas období nízkej výroby obnoviteľnej energie.

BESS môže podporovať jednu nabíjaciu periódu, ale stále vytvára prevádzkové obmedzenia, ak nemôže získať dostatok energie pred začiatkom ďalšej zmeny.

3. Zvážte podmienky na mieste a požiadavky na mobilitu

Ťažobné lokality sú dynamické prostredia. Keď sa pracovné plochy pohybujú a prevádzkové podmienky sa menia, energetický systém musí zostať praktický na prepravu, nasadenie a prevádzku.

Pred výberom riešenia na ukladanie energie pri ťažbe by projektové tímy mali vyhodnotiť nasledujúce faktory:

Na základe týchto vstupov do projektu môžu inžinieri určiť najvhodnejšiu architektúru skladovania baníckej energie. Konečná konfigurácia systému by mala byť potvrdená na základe podrobných požiadaviek projektu, špecifikácií zariadenia a skutočných podmienok na mieste.

Celkovo možno povedať, že elektrifikácia na diaľku v bani nie je len problémom nabíjania, ale aj problémom{0}}plánovania systému.Mobilné solárne a BESSmôže priblížiť energiu meniacej sa záťaži a zároveň koordinovať solárnu výrobu, skladovanie, dodávku do siete, generátory a nabíjanie zariadení.

Konečný výkon systému, kapacita, stratégia dobíjania a forma nasadenia by mali byť potvrdené na základe skutočných údajov o projekte a podmienok na mieste.

Zdieľajte svoj profil zaťaženia, plán nabíjania a stav lokality s Polinovel. Náš inžiniersky tím vám poskytne predbežnú konfiguráciu pre vašu prevádzku.

Začnite s hodnotením projektu ešte dnes