Ström i slutet av tunneln -
Elektrifierad gruvdrift under jord
Med 40 års erfarenhet av elektrifiering har Sandvik fortsatt att skaffa sig branschledande kompetens och expertis inom BEV-teknik, som vi gärna delar med oss av till gruvbolag som försöker bedöma fördelarna och möjligheterna, oavsett var de befinner sig på resan.
Varje gruva står inför ett kapitalköp eller ett underhållsbyte under de närmaste åren, och det vore ett misstag att inte titta närmare eller satsa på batterielektrisk teknik.
Jeff Lamarsh,
Mine Superintendent på New Afton-gruvan
Generellt sett kommer affärsnyttan med BEV-bilar att vara mest lockande i länder som har en hög kostnad för diesel, en låg kostnad för el och som prioriterar ESG-frågor.
Upp till en av tre gruvor under jord på tidigare exploaterad mark kan räkna med en lägre kontantkostnad per ton med BEV* jämfört med flottor med ICE** redan idag.
Scenarier för transport
Även om BEV-ekonomin i slutändan beror på variabler på gruvnivå, brytningsmetod och malmkroppens geometri, kan vissa allmänna observationer göras när det gäller transportprofiler:
Flacktransport
Uppramp (full) dragning
Nedramp (full) dragning
-
Flacktransport
- Flacktransport är ett attraktivt användningsområde för BEV – ingen energi krävs för att övervinna gravitationen (till skillnad från scenarier med nedrampning eller upprampning
- Som ett resultat är detta scenario vanligtvis förknippat med mindre absolut genomsnittlig effekt och effektvariationer under en cykel, vilket innebär mindre batterislitage och längre batterilivslängd
-
Uppramp (full) dragning
- Detta användningsfall låser upp BEV:s produktivitetsfördelar genom kortare cykeltid på upprampningssektioner
- Dessa fördelar kan förverkligas på flera sätt:
- i. Lägre kapitalkostnad: Färre BEV-fordon kan behövas än för en flotta med förbränningsmotorer, vilket kompenserar för det högre enhetspriset för BEV-fordon.
- ii. Kortare cykeltider möjliggör mer produktion för samma antal fordonstimmar, vilket innebär lägre underhålls- och arbetskostnader.
- iii. Ytterligare produktion: Om verksamheten är truckbegränsad (på grund av antalet maximala fordon i cykeln, ventilation etc.), kan fördelar uppnås genom ökad produktion på platsen.
- Kortare och medellånga ramper möjliggör kortare cykeltider utan behov av extra laddningsinfrastruktur. Långa och branta ramper kan kräva extra laddningsstationer och batterier.
- Batteriets strömförbrukning kommer dock att vara högre, vilket kan leda till ogynnsamma driftsförhållanden (ökad batteritemperatur och C-Rate), vilket kan leda till snabbare nedbrytning av batteriet. Bra batterihanteringsrutiner (och högintensiva tillämpningar i allmänhet) är ännu viktigare i detta användningsfall (se avsnittet om batterihantering).
- Användningsfallet kan ha en högre andel elkostnader på grund av de mer frekventa laddningskraven, även om detta kompenseras något genom regenerativ bromsning vid körning på tom nedfartsramp. Användningsfallet innebär också större dieselbesparingar eftersom utrustning med förbränningsmotorer vanligtvis har högre förbränningsgrad vid upprampning.
-
Nedramp (full) dragning
- Användningsfallet är minst känsligt för elkostnader, med tanke på mindre frekventa laddningsbehov som möjliggörs av ökad regenerativ bromsning, jämfört med de andra användningsfallen. Detta leder också till lägre kostnader för laddningsinfrastruktur.
- Batterierna kommer fortfarande att genomgå flera laddnings- och urladdningscykler på grund av de tomma sektionerna (se figur 17), vilket leder till högre batterikostnader än för en motsvarande flacktransportcykel.
- Det går dock fortfarande att göra betydande besparingar på dieselkostnaderna, eftersom det fortfarande krävs energi för att övervinna gravitationen för den tomma gruvtrucken (vanligtvis ca 40–50 % av lastvikten).
Många av de faktorer som gör BEV konkurrenskraftiga förväntas förbättras ytterligare under de kommande åren. Detta inkluderar snabba förbättringar av batteriernas prestanda, hållbarhet och kostnad, samt starkare regler för elektrifiering.