Sähköä tunnelin päässä – maanalaisen kaivostoiminnan
sähköistäminen
Sandvikilla on 40 vuoden kokemus sähköistämisestä ja olemme jatkaneet johtavan osaamisen ja asiantuntemuksen kerryttämistä akkukäyttöisistä laiteteknologioista. Jaamme tämän osaamisen mielellämme kaivosyrityksille, jotka haluavat arvioida erilaisten ratkaisujen etuja ja mahdollisuuksia riippumatta siitä, missä vaiheessa yritys on kaivostoiminnan sähköistämisessä.
Monella kaivoksella on lähivuosina edessä uusia laitehankintoja tai korvausinvestointeja, ja silloin kannattaa ehdottomasti selvittää akkukäyttöisen teknologian mahdollisuudet.
Jeff Lamarsh,
New Aftonin kaivoksen johtaja
Liiketoimintaperusteet akkukäyttöisten laitteiden hankinnalle ovat vahvimmat maissa, joissa dieselpolttoaine on kallista, sähkö halpaa ja joissa ESG-asioilla on merkittävää painoarvoa.
Jo nyt jopa yksi kolmesta toiminnassa olevasta kaivoksesta voisi saavuttaa akkukäyttöisillä laitteilla* alhaisemmat tuotantokustannukset kuin dieselkalustolla**.
Kuljetusskenaariot
Akkukäyttöisten laitteiden taloudellisuus vaihtelee aina kaivoskohtaisten muuttujien, louhintamenetelmän ja malmisuonen koon mukaan, mutta louhitun materiaalin kuljetuksesta voidaan tehdä joitakin yleisesti soveltuvia havaintoja:
Kuljetukset tasaisella maaperällä
Kuljetukset ylös maan pinnalle (täytenä)
Kuljetukset alas maan alle (täytenä)
-
Kuljetukset tasaisella maaperällä
- Tasaisella tapahtuvat kuljetukset ovat akkukäyttöisille laitteille sopivin käyttökohde, koska painovoiman voittamiseen ei tarvitse käyttää energiaa (toisin kuin ylös ja alas suuntautuvissa kuljetuksissa)
- Koska tässä käytössä keskimääräinen energiankulutus on tyypillisesti pienempi ja sen vaihtelut ovat vähäiset syklin sisällä, akku kuluu hitaammin ja kestää käytössä pidempään
-
Kuljetukset ylös maan pinnalle (täytenä)
- Tässä käytössä akkukäyttöisten laitteiden tuottavuusedut ovat ilmeisimmät, jos ylämäkeen ajettavia osuuksia on vähän
- Nämä edut näkyvät monella eri tavalla:
- i. Pienemmät pääomakustannukset: Akkukäyttöisiä laitteita voidaan tarvita polttomoottorivoimaisia vähemmän, mikä kompensoi akkukäyttöisten laitteiden korkeampaa yksikköhintaa.
- ii. Koska sykliajat ovat lyhyemmät, tuotantoon tarvitaan vähemmän ajoneuvoja, mikä pienentää myös ylläpito- ja työvoimakustannuksia.
- iii. Tuotannon kasvu: Jos dumpperit ovat toiminnan pullonkaula (syklin aikana käytettävissä olevien ajoneuvojen määrän, ilmanvaihdon jne. takia), edut voivat näkyä kaivoksen parantuneena tuotantona.
- Lyhyet ja keskipitkät nousut mahdollistavat sykliaikojen lyhentämisen ilman lisälatausinfrastruktuuria. Pitkät ja jyrkät nousut voivat edellyttää lisälatausasemien ja -akkujen hankkimista.
- Akun virrankulutus on myös suurempi, mikä voi johtaa epäsuotuisiin käyttöolosuhteisiin (akun lämpötilan nousuun ja purkautumisen nopeutumiseen) ja sen myötä akun kunnon tavallista nopeampaan heikentymiseen. Tällaisessa käytössä (ja yleensä suuremman intensiteetin käytössä) on tärkeää noudattaa tarkasti akun ylläpito-ohjeita (katso akun ylläpitoa käsittelevä osio).
- Sähkökustannukset voivat olla tällaisessa käytössä tavallista suuremmat, koska akut on ladattava tavallista useammin, mutta tätä kompensoi osittain regeneratiivisen jarrutuksen tuottama lataus, kun ajoneuvoilla ajetaan tyhjänä alas kaivokseen. Lisäksi tällaisessa käytössä myös polttoainekustannukset ovat tavallista suuremmat, koska myös polttomoottoriajoneuvojen kulutus on suurempi nousuissa.
-
Kuljetukset alas maan alle (täytenä)
- Tässä käytössä sähkökustannusten vaikutus on vähäisin, koska regeneratiivisen jarrutuksen latausteho pidentää latausväliä muihin käyttötapauksiin verrattuna. Tämä alentaa myös latausinfrastruktuurin kustannuksia.
- Akkujen lataus- ja purkautumissyklejä on useita nousujen ja tyhjänä ajo-osuuksien takia (katso kuva 17), minkä takia akkukustannukset ovat suuremmat kuin vastaavissa tasaisella ajettavissa kuljetuksissa.
- Säästö dieselkustannuksista on kuitenkin yhä merkittävä, koska tyhjänäkin ajettava dumpperi joutuu käyttämään energiaa painovoiman vastustamiseen (tyypillisesti kulutus on noin 40–50 % kuorma päällä ajettavasta kulutuksesta).
Monien akkukäyttöisten laitteiden kilpailukykyisiksi tekevien tekijöiden odotetaan parantuvan tulevina vuosina. Se johtuu esimerkiksi nopeasta kehityksestä akkujen suorituskyvyssä, kestävyydessä ja hintatasossa sekä sähköistymistä tukevien yleisten puitteiden kehityksestä.