Горнодобывающая промышленность и энергетика

Аннотация

Горнодобывающая промышленность является одним из основных потребителей энергии и горнодобывающие компании все больше уделяют внимание на мероприятия по энергосбережению и экономически эффективных способов генерации энергии – включая топливные элементы.

Мы много слышим о проблемах, связанных с использованием угля в качестве источника энергии, и меньше об использовании энергии в добыче угля. Тем не менее, добывающая промышленность, которая включает в себя бурение для добычи нефти и газа, а также добычи минералов и металличечких руд, признается в качестве основного потребителя энергии и, соответственно, привдит к значительному выбросу парниковых газов.

Горнодобывающая промышленность является массивнаой промышленностью с участием широкого спектра энергоемких процессов, таких как раскопки, эксплуатацию шахт, подготовки и дробления минералов. Воздействия на местную окружающую среду от шахт, многие из которых расположены в отдаленных районах, была темой для беспокойства экологов в течение многих лет – и горнодобывающие компании работали для решения вопросов, касаемых качества воды. В отчетах об устойчивости основных горнодобывающих компаний часто рассматривается вопрос о воде. Компания Newmont, например, обсуждает использование избыточной воды, образующейся в шахтах, таких как Бату Хиджау в Индонезии или Minera Yanacocha в Перу – которые в некоторых случаях используется для сельского хозяйства или для выработки электроэнергии.

Высокая энергоемкость горнодобывающей промышленности означает, что потенциал для выработки электроэнергии в качестве побочного продукта процесса добычи является привлекательным предложением. Департамент ЮАР полезных ископаемых и энергетики (DME) считает, что горнодобывающая промышленность использует 6% всей энергии, потребляемой в Южной Африке. В Бразилии, крупнейшим потребителем энергии является горнодобывающий гигант Vale, на долю которого приходится около 4% всей энергии, используемой в стране. В американском штате Колорадо, добыча, по их оценкам, составляют 18% от общего потребления энергии промышленного сектора, в то время как в целом в США было подсчитано, что горнодобывающая промышленность использует 3% от отрасли энергетики.

Затраты на электроэнергию, по оценкам, составляют более 15% от общей стоимости производства в горнодобывающей промышленности США. Только в этой статистике можно было бы ожидать, что достаточным основанием для оправдания является сокращение использования энергии, – но было мало доказательств того, что это действительно так. Горнодобывающие компании обычно появляются платить лишь ограниченное внимание уровня затрат во времена бума. Проекты для реализации мер по повышению энергоэффективности получили повышение с наступлением глобального экономического спада и соответствующего снижения цен на товары. И это является проблемой в регионах, где существует дефицит энергии. Шахты в северной части Чили снизили энергопотребление , чтобы избежать введения нормирования, так энергетической безопасности явно поднимается повестку дня в качестве вопроса, – но, как правило их регулирование является более сильным мотивом для горнодобывающих компаний, чтобы принять меры, чем в экономике.

Правительства, особенно в странах с крупными добывающими секторами, навязывают стандарты для энергоэффективности. Шахтеры Австралии обязаны соблюдать специальные программы (E3) для повышения энергоэффективности. В Южной Африке, DME поставило задачу в 2007 году для горнодобывающей промышленности, чтобы уменьшить потребность в энергии на 15% к 2015 году: 32 южноафриканских горнодобывающих и промышленных компаний уже подписали с точностью до эффективности согласии энергии с DME на добровольной основе.

Как бы то ни было, множество компаний совершают осуществлять меры по повышению энергоэффективности. AngloGold Ashanti пообещал в 2008 году сократить энергию, используемую в производстве унцию золота на  15% в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Это была сосредоточена на сокращении расхода сжатого воздуха на своих глубоких подземных южноафриканских операций, и добилась снижения сжатого использования воздушного 30% с 2004 года с использованием технологии, включая сокращение непикового давления, оптимального планирования компрессора и утечке в стратегии ремонта.

Anglo Platinum и Gold One, между тем, уже используют водные перфораторы, которые потребляют меньше энергии, чем сжатых сверл воздушных, с 2008 года, в зависимости от производителя насоса CEMO, который подает Crona V4 микросистему гидроэнергетики.

Lonmin определил энергетическую безопасность как ключевой вопрос в контексте нехватки энергии, с которыми сталкиваются южноафриканские горнодобывающие отрасли. Для решения энергетической безопасности, Lonmin поставило задачу усилить свою энергетическую мощность на 10% к 2012 году, на основе уровня эффективности за 2007 год.   

Rio Tinto разрабатывает рудник будущего – робота-мину при West Angelas – железорудного рудника в Пилбаре (Австралия). Шахта будет больше полагаться на дистанционное управление оборудования и разрабатывает энергоэффективные решения. Rio Tinto разрабатывает технологии добычи совместно с GE в рамках программы Ecomagination последнего и сотрудничал с Rocky Mountain института, чтобы уменьшить потребление энергии.

Технология разработки облегчают введение мер по повышению энергоэффективности в горнодобывающей промышленности. В разведке, разработки включают неинвазивные технологии, такие как дистанционное зондирование, которые могут свести к минимуму разведочное копание и бурение. При раскопках новые технологии включают в себя использование дисков с регулируемой скоростью (РАС) в операциях с требованиями высокой нагрузки различного рода.

Компании, работающие на инновации для горнодобывающей промышленности включают Siemens VAI, которая служила приводной техникой для прокатных станов переменного тока, приводных систем для тягачей, используемых в карьерах (которые гарантируют, что дизельные двигатели работают в своих оптимальных скоростных диапазонах) и безредукторного привода (GD) систем. Энергосберегающие двигатели были введены в США, Китае, Канаде и Австралии, а Siemens VAI разработала низкоскоростные приложения, такие как мельницу дисков, многоковшовых экскаваторов на тяговых цепях. Компания утверждает, что если каждый электропривод во всем мире была доведена до последних технологических стандартов , то годовая экономия энергии будет в районе 130 млрд кВт/ч. В 2008 году Siemens представил конвейеры оснащены частотно-регулируемых приводов на карьерах, принадлежащих Neyveli Lignite корпорации, в штате Тамил Наду, Индия - первый проект в Индии, чтобы оснастить частотно-регулируемыми приводами.

Siemens также работает над устройствами, включая насосы, конденсаторы, конвейеры и холодильники и такие меры, как замена механических дросселей с частотными преобразователями. В случаях, когда большие нагрузки перемещены или где много торможения энергия необходима ( подъемные устройства, вращающиеся маршруты, конвейерные ленты и т. д.) экономия может быть достигнута за счет использования частотных преобразователей с возможностью регенерации.

В другом месте, Magnetek недавно представила свои М-Force 240/480/575-volt общего назначения переменного тока частотно-регулируемых электроприводов для горнодобывающей промышленности, предназначенных для использования с насосов, вентиляторов и конвейеров в горнодобывающей средах.

Ряд горнодобывающих компаний работают на развитие технологий с низким выбросов для промышленности – либо непосредственно, либо через финансирование исследований. BHP Billiton выделяла 300 миллионов долларов США между 2008 и 2012 годами для поддержки научных исследований и разработок технологий, обеспечивающих низкий выбросов. Vale создал технологический институт (ITV) в 2009 году для содействия научным исследованиям и технологическому развитию. Среди целей является создание ноу-хау для устойчивого горнодобывающей промышленности. Научные направления, которые будут разработаны в научно-исследовательском центре в Белене, включают добычу и устойчивую инженерию.

Горнодобывающие компании иногда превращаются в поставщиков электроэнергии для местных общин. AngloGold Ashanti относится к тем, что она несет ответственность за электрификацию города Siguiri, рядом с которым она находится.

Некоторые компании идут дальше и непосредственно участвовать в производстве электроэнергии. Rio Tinto, например, имеет собственные мощности ГЭС генерирующие с комбинированной генерирующей мощностью более 3500 МВт. Контроль за производство электроэнергии , как правило, часть внутренней стратегии управления рисками. Vale (основные инвестором в электроэнергетике в Бразилии) комментирует, что это является частью стратегии, направленной на систематизация информации, чтобы помочь принимать стратегические решения и снизить риски – чтобы защитить бизнес от волатильности цен и минимизировать регулирующие и климатическое риски.

Vale инвестирует целый ряд различных источников энергии, в том числе природный газ и нефть. Но в то же время стремится к развитию проектов по повышению использования возобновляемых источников энергии и генерирует значительную часть своих потребностей в энергии за счет гидроэлектростанций (Vale непосредственно владеет пакетами акций восьми гидроэлектростанций).

Vale Solucoes em Energia (VSE), партнерство между Vale и BNDES  – национального банка развития Бразилии, разрабатывает технологии производства электроэнергии, оборудования и систем, с акцентом на экологически устойчивых производственных процессов и использования возобновляемых источников энергии. Технологический центр VSE по адресу Сан-Жозе-дус-Кампус технологического парка в штате Сан-Паулу фокусируется на технологических инноваций в производстве электроэнергии; решения с высоким КПД для снижения общих затрат; и экологически устойчивых решений, особенно для возобновляемых источников энергии.

VSE уделяет особое внимание возможности распределения электроэнергии на рынке и имеет инвестиционную программу в размере 720 млн долларов США для этой области. Она имеет совместное предприятие с Scania (Швеция) для развития этанола и газовых промышленных двигателей для бразильского рынка. Серия односкоростных стационарных двигателей в настоящее время разрабатывается, и будет предназначена для использования в сельском хозяйстве и горнодобывающей промышленности, для производства электроэнергии и привода насосов и компрессоров  – рынок оценивается в 3000 двигателей в год в одной только Бразилии.