La puissance au bout du tunnel -
Électrification dans le cadre de l'exploitation minière souterraine
S'appuyant sur ses 40 ans d'expérience en matière d'électrification, Sandvik a continué à acquérir des compétences et une expertise de pointe dans la technologie BEV, que nous souhaitons partager avec les sociétés minières afin qu'elles évaluent les avantages et les opportunités, où qu'elles se trouvent dans leur parcours.
Toutes les mines sont soumises à un achat d'immobilisations ou à un remplacement de maintenance à venir dans les prochaines années. Elles perdraient donc gros si elles décidaient de ne pas se renseigner ni d'opter pour la technologie électrique à batterie.
Jeff Lamarsh,
Surintendant de la mine à la mine New Afton
Généralement, l'analyse de rentabilité des BEV sera la plus intéressante dans les pays qui présentent un coût de diesel élevé, un faible coût d'électricité et qui privilégient les enjeux ESG.
Jusqu'à une mine souterraine de friche industrielle sur trois peut s'attendre à un coût au comptant inférieur par tonne avec les BEV*, par rapport à une flotte ICE** déjà aujourd'hui.
Scénarios de transport
Bien que l'économie des BEV repose en définitive sur des variables à l'échelle de la mine, sur la méthode d'extraction et sur la géométrie du gisement, certaines observations générales peuvent être formulées en ce qui concerne les profils de transport :
Transport à plat
Transport ascendant (chargé)
Transport descendant (chargé)
-
Transport à plat
- Le transport à plat est un cas d'utilisation intéressant pour les BEV : aucune énergie n'est nécessaire pour surmonter la gravitation (contrairement aux scénarios de transport descendant ou ascendant).
- Par conséquent, ce scénario est généralement associé à une puissance moyenne absolue et à des variations de puissance moindres au cours d'un cycle, ce qui réduit l'usure de la batterie et prolonge sa durée de vie.
-
Transport ascendant (chargé)
- Ce cas d'utilisation permet d'exploiter les avantages des BEV en termes de productivité grâce à une durée de cycle plus courte sur les tronçons ascendants.
- Ces avantages peuvent se traduire de plusieurs manières :
- i. Diminution du coût d'investissement : Moins de BEV peuvent être nécessaires par rapport à une flotte ICE, ce qui compense le prix unitaire plus élevé des BEV.
- ii. Des cycles plus courts permettent une production plus importante pour le même nombre d'heures de fonctionnement des véhicules, ce qui se traduit par des coûts unitaires de maintenance et de main-d'œuvre plus faibles.
- iii. Production supplémentaire : Si l'exploitation est limitée en termes de camions (en raison du nombre maximum de véhicules dans le cycle, de la ventilation, etc.), des avantages peuvent en résulter grâce à l'augmentation de la production du site.
- Des rampes plus courtes et de longueur moyenne permettront de raccourcir la durée des cycles sans nécessiter d'infrastructure de chargement supplémentaire. Les rampes longues et raides peuvent nécessiter des stations de recharge et des batteries supplémentaires.
- Cependant, la consommation d'énergie des batteries sera plus élevée, ce qui pourrait entraîner des conditions de fonctionnement défavorables (augmentation de la température des batteries et du C-Rate), qui pourraient conduire à une dégradation plus rapide des batteries. De bonnes pratiques de gestion des batteries pour ce cas d'utilisation (et pour les applications à haute intensité en général) sont encore plus cruciales (voir la section sur la gestion des batteries).
- Ce cas d'utilisation peut entraîner une plus grande proportion de coûts d'électricité étant donné les besoins de recharge plus fréquents, bien que cela soit quelque peu compensé par le freinage régénératif lors des trajets descendants à vide. Ce cas d'utilisation implique également des économies de diesel plus importantes, étant donné que les équipements ICE ont généralement des taux de combustion plus élevés sur les trajets ascendants.
-
Transport descendant (chargé)
- Ce cas d'utilisation est le moins sensible aux coûts de l'électricité, étant donné que les besoins de recharge sont moins fréquents grâce à l'augmentation du freinage par récupération, par rapport aux autres cas d'utilisation. Cela se traduit également par des coûts d'infrastructure de recharge moins élevés.
- Les batteries connaîtront encore plusieurs cycles de charge et de décharge compte tenu des sections vides des rampes de montée (voir figure 17), ce qui se traduit par des coûts de batterie plus élevés que pour un cycle de transport plat équivalent.
- Cependant, des économies significatives sur les coûts de l'énergie diesel sont encore réalisées, puisque l'énergie est toujours nécessaire pour surmonter la gravitation pour le camion vide (typiquement environ 40-50 % du poids chargé).
Bon nombre des facteurs qui rendent les BEV compétitifs devraient encore s'améliorer dans les années à venir. Il s'agit notamment d'améliorations rapides des performances, de la durabilité et du coût des batteries, ainsi que de cadres politiques de soutien à l'électrification plus forts.