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Long-term solutions for sustainable mining

October 25, 2022
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Last month, 我们研究了矿山向净零碳排放迈进的中期战略. 在本期中,我们关注电气化,使矿山能够100%使用可再生能源.

“人们大力推动零排放或实现碳中和," says Bryce Short, Komatsu's North American Sales and Marketing Manager. Currently, 实现零碳排放的唯一途径是使用100%由水力发电驱动的电机."

以下是我们在本月的谈话中从布莱斯那里得到的关键点. 

 

Electrification is green AND cost-effective.

可以理解,关于矿山电气化的许多讨论都是关于它在解决遏制气候变化的迫切需要方面的作用. The latest electrically driven machines, however, 不仅更环保,而且比柴油车的运营成本低得多.

Bryce: 电动液压铲与柴油铲完全相同. 唯一的区别是它们使用电动马达而不是柴油发动机来驱动液压系统. There is no change in production capacity or operation, 而且该设备可以很容易地集成到现有的操作中. 这也使得从成本角度比较电动汽车和柴油汽车相对容易. 

柴油发动机大约60%的运行成本是燃料,按照目前的燃料价格,这个比例可能会更高,所以差额很快就会增加. Additionally, electric machines require less maintenance of the drive systems, which means less downtime. An electric motor has a design life to that of the machine, whereas a diesel engine will need a rebuild every 18,000 to 25,000 hours. 因此,一台电动机的寿命可能会有很多次柴油机大修.

green-leaf-1-25.png Putting all that together, 我们认为,每吨电动机器的成本比柴油机器低45%左右. 因此,一台电动机器通常可以在两到三年内收回成本.
Supplying power is the big challenge.

Supplying power is the big challenge.

小松和其他供应商在全球部署了电动机器. 扩大采用的关键将是为他们提供足够的可再生能源电力.

Bryce: 小松电机自1984年以来一直生产,并已成为广泛流行的今天. 最大的问题是供电所需的电力基础设施的成本. 水电设施的供应是理想的——这是100%无碳的可再生能源. 然而,地雷往往位于世界偏远地区,而且往往成本高昂,难以发电. 

有些矿山有公用电力,但没有足够的供应来有效地运行大型机器. For example, if you're running a Komatsu PC7000, 这是超过3500马力或2500千瓦的满载功率. 所以,需要大量的电力来驱动这些机器.
电动机的运动速度与柴油机相同,大约为2倍.5公里每小时,所以连接的电缆不会减慢机器的行驶性能. 柴油发动机的移动性可能会与依赖电缆的等效电动汽车相抗衡, but other benefits such as operating costs, environmental impact, productivity, 如果煤矿有电力基础设施来支持其运营,那么零排放将远远超过零排放. 

As we saw at Mine Expo, 电池和氢燃料电池也是我们期望在未来看到更多的技术.  其他即将问世的技术可以让工地生产自己的无碳电力, 无疑将有助于推动电动液压铲的利益更高. 
On-site power plants will play a major role.

On-site power plants will play a major role.

大部分的电气化将是在现场产生可持续的电力. 

Bryce: 一些较大的客户在现场拥有大量电力甚至发电厂. For them, electrification is an obvious way to save money, 但这仍然留下了从环境可持续来源获取电力的问题. 

 
氢燃料电池发电厂是许多人谈论的零排放替代方案, but so are wind and solar. Most are still early in the development cycle. However, Komatsu has formed the greenhouse gas (GHG) Alliance, in which some of our large customers participate, 合作伙伴在哪里交换信息,以更快地将这些创新推向市场.



另一种可能性是小型模块化反应堆(SMR),即不产生排放的微型核反应堆. 据我所知,艾伯塔省政府最近宣布,他们正在与开发商就这样一个项目进行合作.

Retrofitting can be a viable option.

越来越多的客户正在询问如何将液压机从柴油改为电动, which may be a viable option in many cases.

Bryce: We can convert any diesel machine to electric. 然而,转换成本在一台新机器的40%到60%之间. 您还需要考虑新设计带来的效率提升, but it might be cheaper in some cases to buy a new machine.

 Canada can be the leader.

Bryce: 加拿大似乎正在大力推动成为最环保的国家, 这可能会被年轻一代和未来的领导人加速. 如果我们能用水力发电和其他碳中和的可再生能源为机器提供动力, that's a win-win for the company, the environment, and all of us.

The Bottom Line:

Power generation remains the biggest challenge, but with other industries demanding clean power, 未来十年,电气化趋势可能会加速发展. 今天的电动矿机产生零排放,并且可以在满负荷运行时使用100%零碳或中性可再生能源. SMS设备将积极与领先的矿山合作,推动可持续发展的前沿. 
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