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對于希望減少排放的離網(wǎng)采礦作業(yè)來說，開發(fā)成本的降低以及技術(shù)的進(jìn)步意味著太陽能-儲能正在成為一個越來越有吸引力的選擇。
據(jù)BloombergNEF報(bào)道，占世界能源需求6%的采礦業(yè)正面臨著越來越大的去碳化壓力。這些壓力來自于投資方、技術(shù)和汽車行業(yè)的客戶以及消費(fèi)者。該研究機(jī)構(gòu)的分析表明，通過利用現(xiàn)場太陽能、風(fēng)能或電池，礦區(qū)可以節(jié)約高達(dá)25%的電力成本。
開發(fā)商兼EPC承包商juwi公司的全球業(yè)務(wù)總監(jiān)Amiram Roth-Deblon表示，從企業(yè)社會責(zé)任的角度來說，在21世紀(jì)前十年的中期，在礦山增加可再生能源的重要性并不高。但自去年以來，發(fā)生了巨大變化。這部分是因?yàn)椤栋屠鑵f(xié)定》下全球變暖限制在遠(yuǎn)低于2?C，最好是1.5?C的呼吁已經(jīng)達(dá)到了許多礦業(yè)公司的最高管理層。“現(xiàn)在，我們看到了效果。”
今年早些時候，Juwi達(dá)成了一項(xiàng)據(jù)稱是建在離網(wǎng)礦區(qū)的、全球最大太陽能混合項(xiàng)目的協(xié)議。該項(xiàng)目將建在位于埃及東部紅海附近的Sukari金礦，包括一個36MW太陽能電站。電站采用雙面組件和單軸跟蹤器，與一個7.5MW鋰離子電池連接。
該太陽能-儲能項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在2022年二季度完工，太陽能-儲能系統(tǒng)將被加入現(xiàn)有柴油發(fā)電機(jī)組中，電池可以平滑太陽能發(fā)電，提高可靠性。
這類項(xiàng)目的偏遠(yuǎn)性質(zhì)意味著基礎(chǔ)設(shè)施通常不太發(fā)達(dá)，而與并網(wǎng)相比，物流可能是更大的問題，但Roth-Deblon表示，主要區(qū)別在于安全程序的就位程度。"這是完全不一樣的水平，在正常的公用事業(yè)項(xiàng)目中是看不到的，即使在歐洲也是如此。我想說，我們在埃及面臨的健康和安全要求會比我們在德國的大部分時間都要嚴(yán)格，因?yàn)檫@是一個礦區(qū)。"
同時，由于許多人在Sukari礦區(qū)近距離工作，COVID-19意味著項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)需要在到達(dá)之前進(jìn)行PCR檢測和自我隔離。
與旨在盡可能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)出的常規(guī)公用事業(yè)項(xiàng)目不同，對于為礦山供電的離網(wǎng)電廠來說，微電網(wǎng)必須維持頻率電壓，確保不發(fā)生停電，因?yàn)橥ｋ姇o礦主造成巨大損失。
太陽能-儲能項(xiàng)目的成功記錄或會緩解礦業(yè)公司的擔(dān)憂。舉例來說，DeGrussa項(xiàng)目是juwi開發(fā)的一處位于西澳大利亞的銅礦供電項(xiàng)目。DeGrussa項(xiàng)目擁有10.6MW太陽能和6MW電池系統(tǒng)，令該地的柴油消耗總量下降了20%。自2016年投運(yùn)以來，沒有發(fā)生過任何停電事故。
從那時起，juwi就展開了離網(wǎng)項(xiàng)目工作，如同樣位于西澳大利亞的Agnew金礦。目前，公司正在南非的Evander 礦區(qū)建造一個10MWac光伏電站。
另一個值得關(guān)注的混合項(xiàng)目最近已在西非馬里的Fekola金礦完工。白天， 30MW的太陽能電站可以讓礦區(qū)關(guān)閉六臺重油發(fā)電機(jī)中的三臺， 17MW/15.4MWh的電池儲能系統(tǒng)補(bǔ)償了發(fā)電波動，維持了可靠運(yùn)行?？稍偕茉礉M足了礦區(qū)白天75%的電力需求。
這一項(xiàng)目于4月宣布投運(yùn)。當(dāng)時，礦主兼運(yùn)營商B2Gold公司的高級副總裁Dennis Stansbury表示，顯而易見，太陽能-儲能是助力公司走向更可持續(xù)生產(chǎn)道路的選擇。"這是一個里程碑項(xiàng)目，我們希望它能為西非采礦業(yè)的更可持續(xù)發(fā)電鋪平道路。"
該項(xiàng)目采用了單面組件和單軸跟蹤器，耗資3800萬美元，由德國可再生能源開發(fā)商BayWa r.e.和咨詢公司Suntrace合作建造。
除了為輻照度波動提供緩沖外，電池還可以允許更多的時間讓現(xiàn)有重油發(fā)動機(jī)并網(wǎng)。電池的放電時間設(shè)計(jì)為約45分鐘。Suntrace的首席運(yùn)營官M(fèi)artin Schlecht告訴PV Tech ，"電池可以在有云的時候放電，或者在高峰期獲取多余能量，這樣，發(fā)動機(jī)就不必完全平衡所有這些波動。"
當(dāng)被問及拋棄化石燃料、使用100%太陽能-儲能解決方案為離網(wǎng)礦井供電的潛力時，Schlecht表示，這在Fekola這樣的礦區(qū)是極具挑戰(zhàn)性的，因?yàn)榈V區(qū)一天24小時都在運(yùn)行，24小時都有相同的負(fù)荷需求。"對于今天的電池成本來說，這還不是一個經(jīng)濟(jì)的解決方案。更多的太陽能項(xiàng)目會變得更加經(jīng)濟(jì)。因此，在未來的解決方案中，我們可能會看到更高的太陽能份額。"。
據(jù)Roth-Deblon介紹，目前，通過太陽能-儲能滿足100%的離網(wǎng)礦井用電需求是"相當(dāng)棘手的"，但在許多地方，光伏-電池-風(fēng)能組合的占比 "往往可以達(dá)到70%、80%，有時甚至是90%，非常經(jīng)濟(jì)。你還可以更進(jìn)一步，達(dá)到100%。"juwi研究了一個100%使用可再生能源供電的礦區(qū)，結(jié)果表明，可再生能源只有在最后的幾個百分比才會比化石燃料解決方案更昂貴。
Schlecht認(rèn)為，風(fēng)電與太陽能發(fā)電的互補(bǔ)性意味著煤礦可以考慮進(jìn)一步提高可再生能源份額，但這也可能會令許可流程更加復(fù)雜，安裝時間變得更久。
光伏-儲能技術(shù)越來越具備經(jīng)濟(jì)效益，F(xiàn)ekola等項(xiàng)目展示了這種技術(shù)的可行性，Schlecht表示，更多的礦業(yè)公司會獲得更多的信心，“我可以肯定的說，它們隨后就會擴(kuò)大太陽能項(xiàng)目。”
據(jù)BloombergNEF報(bào)道，占世界能源需求6%的采礦業(yè)正面臨著越來越大的去碳化壓力。這些壓力來自于投資方、技術(shù)和汽車行業(yè)的客戶以及消費(fèi)者。該研究機(jī)構(gòu)的分析表明，通過利用現(xiàn)場太陽能、風(fēng)能或電池，礦區(qū)可以節(jié)約高達(dá)25%的電力成本。
開發(fā)商兼EPC承包商juwi公司的全球業(yè)務(wù)總監(jiān)Amiram Roth-Deblon表示，從企業(yè)社會責(zé)任的角度來說，在21世紀(jì)前十年的中期，在礦山增加可再生能源的重要性并不高。但自去年以來，發(fā)生了巨大變化。這部分是因?yàn)椤栋屠鑵f(xié)定》下全球變暖限制在遠(yuǎn)低于2?C，最好是1.5?C的呼吁已經(jīng)達(dá)到了許多礦業(yè)公司的最高管理層。“現(xiàn)在，我們看到了效果。”
今年早些時候，Juwi達(dá)成了一項(xiàng)據(jù)稱是建在離網(wǎng)礦區(qū)的、全球最大太陽能混合項(xiàng)目的協(xié)議。該項(xiàng)目將建在位于埃及東部紅海附近的Sukari金礦，包括一個36MW太陽能電站。電站采用雙面組件和單軸跟蹤器，與一個7.5MW鋰離子電池連接。
該太陽能-儲能項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在2022年二季度完工，太陽能-儲能系統(tǒng)將被加入現(xiàn)有柴油發(fā)電機(jī)組中，電池可以平滑太陽能發(fā)電，提高可靠性。
這類項(xiàng)目的偏遠(yuǎn)性質(zhì)意味著基礎(chǔ)設(shè)施通常不太發(fā)達(dá)，而與并網(wǎng)相比，物流可能是更大的問題，但Roth-Deblon表示，主要區(qū)別在于安全程序的就位程度。"這是完全不一樣的水平，在正常的公用事業(yè)項(xiàng)目中是看不到的，即使在歐洲也是如此。我想說，我們在埃及面臨的健康和安全要求會比我們在德國的大部分時間都要嚴(yán)格，因?yàn)檫@是一個礦區(qū)。"
同時，由于許多人在Sukari礦區(qū)近距離工作，COVID-19意味著項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)需要在到達(dá)之前進(jìn)行PCR檢測和自我隔離。
與旨在盡可能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)出的常規(guī)公用事業(yè)項(xiàng)目不同，對于為礦山供電的離網(wǎng)電廠來說，微電網(wǎng)必須維持頻率電壓，確保不發(fā)生停電，因?yàn)橥ｋ姇o礦主造成巨大損失。
太陽能-儲能項(xiàng)目的成功記錄或會緩解礦業(yè)公司的擔(dān)憂。舉例來說，DeGrussa項(xiàng)目是juwi開發(fā)的一處位于西澳大利亞的銅礦供電項(xiàng)目。DeGrussa項(xiàng)目擁有10.6MW太陽能和6MW電池系統(tǒng)，令該地的柴油消耗總量下降了20%。自2016年投運(yùn)以來，沒有發(fā)生過任何停電事故。
從那時起，juwi就展開了離網(wǎng)項(xiàng)目工作，如同樣位于西澳大利亞的Agnew金礦。目前，公司正在南非的Evander 礦區(qū)建造一個10MWac光伏電站。
另一個值得關(guān)注的混合項(xiàng)目最近已在西非馬里的Fekola金礦完工。白天， 30MW的太陽能電站可以讓礦區(qū)關(guān)閉六臺重油發(fā)電機(jī)中的三臺， 17MW/15.4MWh的電池儲能系統(tǒng)補(bǔ)償了發(fā)電波動，維持了可靠運(yùn)行?？稍偕茉礉M足了礦區(qū)白天75%的電力需求。
這一項(xiàng)目于4月宣布投運(yùn)。當(dāng)時，礦主兼運(yùn)營商B2Gold公司的高級副總裁Dennis Stansbury表示，顯而易見，太陽能-儲能是助力公司走向更可持續(xù)生產(chǎn)道路的選擇。"這是一個里程碑項(xiàng)目，我們希望它能為西非采礦業(yè)的更可持續(xù)發(fā)電鋪平道路。"
該項(xiàng)目采用了單面組件和單軸跟蹤器，耗資3800萬美元，由德國可再生能源開發(fā)商BayWa r.e.和咨詢公司Suntrace合作建造。
除了為輻照度波動提供緩沖外，電池還可以允許更多的時間讓現(xiàn)有重油發(fā)動機(jī)并網(wǎng)。電池的放電時間設(shè)計(jì)為約45分鐘。Suntrace的首席運(yùn)營官M(fèi)artin Schlecht告訴PV Tech ，"電池可以在有云的時候放電，或者在高峰期獲取多余能量，這樣，發(fā)動機(jī)就不必完全平衡所有這些波動。"
當(dāng)被問及拋棄化石燃料、使用100%太陽能-儲能解決方案為離網(wǎng)礦井供電的潛力時，Schlecht表示，這在Fekola這樣的礦區(qū)是極具挑戰(zhàn)性的，因?yàn)榈V區(qū)一天24小時都在運(yùn)行，24小時都有相同的負(fù)荷需求。"對于今天的電池成本來說，這還不是一個經(jīng)濟(jì)的解決方案。更多的太陽能項(xiàng)目會變得更加經(jīng)濟(jì)。因此，在未來的解決方案中，我們可能會看到更高的太陽能份額。"。
據(jù)Roth-Deblon介紹，目前，通過太陽能-儲能滿足100%的離網(wǎng)礦井用電需求是"相當(dāng)棘手的"，但在許多地方，光伏-電池-風(fēng)能組合的占比 "往往可以達(dá)到70%、80%，有時甚至是90%，非常經(jīng)濟(jì)。你還可以更進(jìn)一步，達(dá)到100%。"juwi研究了一個100%使用可再生能源供電的礦區(qū)，結(jié)果表明，可再生能源只有在最后的幾個百分比才會比化石燃料解決方案更昂貴。
Schlecht認(rèn)為，風(fēng)電與太陽能發(fā)電的互補(bǔ)性意味著煤礦可以考慮進(jìn)一步提高可再生能源份額，但這也可能會令許可流程更加復(fù)雜，安裝時間變得更久。
光伏-儲能技術(shù)越來越具備經(jīng)濟(jì)效益，F(xiàn)ekola等項(xiàng)目展示了這種技術(shù)的可行性，Schlecht表示，更多的礦業(yè)公司會獲得更多的信心，“我可以肯定的說，它們隨后就會擴(kuò)大太陽能項(xiàng)目。”
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