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澳大利亚采矿月刊
《矿业杂志》
研究合作伙伴
小松公司 施耐德电气
推动下一波变革
在电气化与数字化双重力量的推动下,矿业正处于关键的转折点。减少碳排放、实现全球可持续发展目标的迫切需求,正在重塑自然资源的开采与加工方式。与此同时,技术的进步为提升运营效率、安全性和抗风险能力提供了前所未有的机遇。
《2025 年电动矿山报告》深入探讨了这些变革趋势如何融合,进而重新定义全球矿业运营模式。本报告从三个视角剖析了不断演变的行业格局:数字技术在矿业运营中的作用、电动采矿设备的加速应用,以及该行业面临的战略挑战与未来前景。
数字化正通过物联网(IoT)、人工智能(AI)和数字孪生等工具,释放出新层次的洞察力与控制力。这些技术支持实时监控、预测性维护和优化的资源管理,在提高生产力的同时,也加强了环境管理。
与此同时,电气化正在彻底改变采矿设备体系,电池电动和混合动力机械的运营可行性与经济可行性已得到越来越多的证实。早期采用者在减少排放、降低维护需求和提高设备可用性方面取得了显著成效,这标志着行业正从小众试点向可规模化解决方案转变。
尽管取得了这些进展,但实现全电动矿山的道路依然复杂。基础设施限制、资本投资障碍、技能短缺和监管不确定性,构成了重大的实施挑战。要解决这些问题,需要将技术创新与特定矿场的运营实际相结合的协同战略。
展望未来,矿业行业将进一步整合自动化、可再生能源和储能技术,逐步迈向由智能自适应系统管理的自主电动设备车队。跨行业合作和审慎的部署战略,对于充分发挥电动矿山的潜力、实现兼具可持续性和商业可行性的变革至关重要。
在数字化与电气化两大关键趋势融合的推动下,矿业正经历深刻变革。这两股力量正在重塑传统的矿业模式,开启一个以更高效率、更强可持续性和更灵活运营为特征的新时代。
矿业数字化转型的核心在于数据生成的快速增长以及有效利用数据能力的不断提升。对于电动矿山而言,这一转变具有根本性意义。配备传感器和互联系统的现代化矿场,会从电动车辆、充电站、配电网络和环境监测设备中产生海量信息流。这些实时数据对于跟踪资产健康状况、能源性能、排放量以及与电网的互动至关重要。
先进的分析技术和人工智能在应对这种复杂性方面发挥着越来越重要的作用。这些技术将原始数据转化为预测性见解,帮助操作人员提前发现电池老化问题、识别充电效率低下的情况,并预防非计划性维护。其结果是提高了安全性、减少了运营中断,并优化了整个设备车队的使用效率。
数字孪生(即电动矿山系统的虚拟模型)使企业能够模拟充电模式、设备负载以及与电力基础设施的整合情况。通过在实际应用前对策略进行测试,数字孪生降低了运营风险,加快了创新速度。
实时数据还有助于电动车辆(尤其是在全自动或半自动化运营场景中)制定更优的路线规划和协调方案。然而,障碍依然存在。许多运营商仍面临系统碎片化、基础设施陈旧和 连接性有限的问题,这减缓了支持电气化所需的数字化转型进程。
“先进的分析技术和人工智能将原始数据转化为预测性见解,帮助操作人员提前发现电池老化问题、识别充电效率低下的情况,并预防非计划性维护。”
解决这些问题需要强大的数字基础设施以及跨学科的紧密合作。培养能够同时管理电动系统和数字系统的员工技能也同样重要。若矿业要实现安全、可持续和卓越运营的目标,就必须将电气化与数据驱动的工具及系统相结合。
与数字化进步并行的是采矿设备电气化的加速推进,其主要驱动力是减少碳排放和改善运营经济性的迫切需求。因此,传统的柴油动力设备车队正越来越多地被电池电动和混合动力设备补充,甚至替代。
电气化具有多项显著优势,其中尤为重要的一点是,电动传动系统在机械结构上比内燃机更简单,这使得维护需求降低,可靠性提高。这种机械复杂性的降低意味着故障点减少,从而提高了设备的可用性和正常运行时间;这些改进通过降低维护成本和提高生产效率,直接影响企业的盈亏状况。
在地下采矿中,电气化的影响尤为巨大。在地下采矿环境中,为清除柴油废气而进行的通风作业是一项重大的运营成本,同时也是安全隐患。
电气化带来的环境效益也十分显著。矿用卡车、装载机和钻机的电气化减少了矿场现场的温室气体排放,从而改善了空气质量,保障了工人健康。这一点在地下采矿中尤为关键 —— 为清除柴油废气而进行的通风作业不仅是重大的运营成本支出,也是重要的安全隐患。因此,转向电动设备车队既能带来生态效益,也能产生经济效益。
然而,需要指出的是,向电气化转型的过程复杂且因矿场而异。并非所有技术都适用于所有应用场景;运输距离、矿场地形、基础设施准备情况以及区域能源供应等因素,都会影响企业在电池电动、混合动力或氢燃料等替代燃料解决方案之间的选择。保持方法的灵活性,对于实现脱碳和运营目标都至关重要。
务实且以应用为导向的战略的重要性不容低估。企业不应只依赖单一技术,而应明智地评估多种方案,找到适合自身特定采矿环境、可规模化、易维护且经济可行的解决方案。例如,小松(Komatsu)采取的分层转型策略 —— 从柴油动力到混合动力、再到电池电动,如今又推出了架线辅助供电技术 —— 展示了一种可实施的灵活电气化战略。通过将下坡能量回收与固定充电方案相结合,该公司确保解决方案具有前瞻性,并能适应不同的运输路线、地形和车队需求。
电气化与数字化并非并行发展的轨迹,而是矿业转型中紧密相连的两大要素。只有将电动采矿设备与管理能源消耗、车辆调度和预测性维护的数字系统相结合,才能充分发挥其潜力。
充电基础设施和能源管理平台对电动矿山的可行性至关重要。这些系统协调电池电动车辆车队的充电时间和电力供应,通过优化使用来最大限度地减少停机时间和能源成本。数字控制系统还有助于整合可再生能源,在条件允许的情况下利用太阳能或风能,进一步减少碳足迹。
电动矿山的概念不仅仅是用电池替代柴油发动机,它还包含对矿山进行全面的重新思考 —— 将其视为一个数字化互联的生态系统。在这个生态系统中,能量流动、设备状态和运营数据相互同步,以推动持续改进。此外,领先的设备制造商正在进行内部重组,以体现这种系统视角,跨职能团队协调电气化、自动化和数字创新工作,避免孤立开发。
矿业企业面临着一项复杂的平衡任务:既要拥抱创新,又要实现严格的运营和财务目标。虽然可持续发展的迫切需求推动行业加快电气化和数字化的采用速度,但资本约束和风险规避又在一定程度上减缓了变革的步伐。
新技术的经济价值主张必须得到清晰的证明。这就是为什么运营商会优先考虑总拥有成本,在资本支出之外,还会将维护节省、能源成本和生产力提升等因素纳入考量。例如,电动传动系统的简单性和可靠性往往能提高设备的可用性,这可以抵消前期投资成本。
员工准备情况是另一个关键因素。向电动化和数字化矿业转型,需要员工具备电气工程、数据分析和数字运营方面的新技能,因此,培训和变革管理与技术部署同等重要。
此外,全球各地矿山的运营条件差异很大。规模较小的区域矿山或位于偏远地区的矿山面临独特的限制(如电网基础设施有限),这就需要模块化和灵活的解决方案。
矿业向电气化转型已不再是未来的愿景,而是正在加速推进的现实。在全球范围内,受环境需求、运营效益和技术成熟度等多重因素的推动,采矿运营商正将电池电动和混合动力设备纳入其车队。
电动矿用卡车曾经只是小众试验品,如今在露天采矿作业中正日益成为主流。这些设备证明了电气化在减少排放的同时,能够保持甚至提高生产力。然而,行业的发展需要人们务实理解电动设备在哪些场景、通过何种方式能创造最大价值。
电气化很少是 “一刀切” 的解决方案。运输路线长度、坡度、装载方式和矿场电力供应等因素,都会对电动机械的有效性产生重大影响。例如,在运输周期较短或有机会整合现场可再生能源的矿山中,电池电动卡车的效果尤为显著。相比之下,在运输距离较长或地形复杂的地区,混合动力解决方案可能是更优的过渡选择 —— 它将电动传动的优势与内燃机的续航能力相结合。
除了机械结构简单带来的维修成本降低和设备可用性提高外,电动马达提供的更稳定的扭矩输出也提高了运营效率。例如,电动矿用卡车具有更好的加速性能和爬坡性能,与柴油卡车相比,循环时间相当或更短,油耗更低。此外,电动车辆运行时噪音更小,改善了矿场的工作环境,有助于提升员工福利和安全性。
从财务角度来看,尽管电动设备和配套基础设施的资本支出仍然较高,但总拥有成本的竞争力正日益增强。燃料成本的降低、维护费用的节省和设备正常运行时间的增加,共同推动设备在整个生命周期内实现正投资回报。制定长期车队规划的矿业公司正利用这些节省的成本,在其资本项目中推进电气化转型。
“先进的数字能源管理系统有助于平稳调节需求,提高太阳能和风能等间歇性可再生能源的利用率。”
然而,建设充电站、升级电力系统和部署能源管理系统等前期投资,需要精心规划,并与矿场的实际能力相匹配。确保可靠、可扩展的能源供应至关重要,例如,通过整合可再生能源或升级电网,以减少排放并降低运营能源成本。
矿业行业面临着来自政府、投资者和社区的越来越大的压力,要求其减少温室气体排放。电气化在实现净零排放目标方面发挥着关键作用,为矿场移动设备(传统上是排放的主要来源之一)的脱碳提供了直接途径。
通过淘汰柴油燃烧,电动车辆减少了矿场的范围一排放(直接排放)。再结合可再生能源的采用或低碳电网电力,还能减少与电力消耗相关的范围二排放(间接排放)。先进的数字能源管理系统有助于优化能源使用,平稳调节需求,提高太阳能和风能等间歇性可再生能源的利用率。
矿业公司正越来越多地采用整体战略,应对范围一、范围二和范围三(包括供应链上游排放和下游影响)的排放问题。电气化通过打造更清洁的运营模式,并推动资源效率提升以降低矿产品的整体碳强度,为实现这些目标提供了支持。
除碳减排外,电气化还改善了矿场的环境质量。柴油颗粒物的减少降低了对工人和周边社区的健康风险;噪音污染的减少营造了更安全、干扰更少的采矿环境,在靠近居民区或生态敏感区域的矿场中,这一优势尤为明显。
数字化通过提供先进的环境管理工具,为电气化提供了补充支持。对排放量、能源消耗和资源使用情况的实时监测,有助于更精确地进行管理和报告,这对于合规和向利益相关者保持透明度至关重要。
先进的传感器网络能够跟踪颗粒物浓度、温室气体排放量和水资源使用情况,并将数据传输到分析平台。这些平台可识别效率低下问题或潜在的环境风险,为主动干预提供依据,从而降低代价高昂的环境事故发生的可能性,并提升可持续发展绩效。
与数字孪生相结合的预测模型,可以模拟不同运营场景下的环境结果。这些工具为能源来源选择、设备调度和矿场布局规划等决策提供指导,以实现生产力和环境影响的双重优化。
尽管优势明显,但仍有多项挑战阻碍着电气化的广泛采用。其中一个主要障碍是,购置设备和建设配套基础设施需要大量前期投资。建设充电站、升级矿场电力网络和整合储能解决方案既需要资金,也需要时间,这可能会给运营预算和规划周期带来压力。
为现有矿山改造电动设备的复杂性进一步增加了采用难度。矿山的现有基础设施往往不是为满足高容量电力需求而设计的。采用分阶段或混合动力部署策略,并整合模块化电气化解决方案,可以缓解这些挑战,使运营商能够平衡风险和投资。
技能短缺是另一个重大障碍。电气化和数字化整合需要电气工程、电力管理和数据分析方面的专业知识,这往往需要对员工进行再培训或招聘新人才。矿业公司和技术提供商正通过合作开展培训项目和跨行业合作,共同培养相关技能。
值得关注的是,全球采矿设备和能源管理领域的领先企业正纷纷采用上述方法。小松(Komatsu)等制造商正在部署以应用为导向、不依赖特定动力源的平台,使柴油、混合动力和电池电动矿用卡车能够灵活切换。这种务实策略优先考虑 trolley 辅助供电系统和固定充电解决方案,在提高运营灵活性的同时,加快实现碳中和的进程。
小松的整合视角凸显了使电气化与实际运营需求保持一致的重要性,强调模块化和全系统整合,而非 “一刀切” 的解决方案。
与此同时,施耐德电气(Schneider Electric)通过其 EcoStruxure 平台,强调可互操作的模块化基础设施,以及自动化与电力系统的无缝整合。该公司采用全生命周期方法(从设计到运营),即使在电网受限的矿场,也能实现分阶段和混合动力电气化。通过先进的微电网、储能和智能负载管理技术,施耐德电气确保运营具备韧性且低碳,符合范围一、范围二和范围三的排放目标。
施耐德电气的实践表明,开放、可互操作的架构至关重要。这种架构支持从终端到云端的可视化,避免供应商锁定,并确保在动态变化的采矿环境中具备未来可扩展性。
这些实践共同印证了一个核心观点:矿业电气化是一项复杂的多维度挑战,需要系统性思维、跨学科合作,以及基于数据的审慎执行。
电池技术的进步不断降低成本、提高能量密度并缩短充电时间。与此同时,包括氢燃料在内的燃料电池技术也逐渐兴起,有望成为电池电动系统面临实际限制场景下的解决方案。
自动化运营与电气化的整合,有望进一步提升效率和安全性。小松推出的全球首款自主架线辅助卡车是一项突破性成果,它将自主性与电气化相结合,体现了该公司致力于提供可规模化、灵活解决方案的承诺 —— 这些解决方案能动态适应矿场条件、提高能源效率,并推进长期脱碳目标。
与此同时,施耐德电气在能源管理领域推动创新,支持可再生能源微电网和电池储能系统,减少对化石燃料发电电网的依赖。通过其智能电动汽车充电基础设施、预测性能源协调系统以及合作伙伴生态系统,施耐德电气构建了可持续且具备韧性的电力平台,这对于电动设备车队的规模化发展(尤其是在偏远或条件受限的矿场)至关重要。
展望未来,监管框架和碳定价机制预计将加速对电动和数字技术的投资。积极采用这些创新技术的矿业企业,将更有能力满足日益严格的排放标准,同时提高运营效率,增强长期韧性。
实现全电动矿山运营的道路上,障碍重重,且远不止技术层面。尽管电池电动车辆、混合动力系统和数字工具等创新技术发展迅速,但这些技术的实际部署面临着源于基础设施、经济、人力和风险管理等多方面的挑战。
许多矿场的电力基础设施规模和就绪程度仍是关键制约因素。矿山通常位于电网容量有限或可靠性较低的偏远地区。升级或扩展电力供应以支持高能耗的电动设备车队,不仅需要大量资金,而且在物流方面也面临复杂挑战。这些基础设施需求可能会延迟或阻碍电气化项目的推进,对于资金灵活性不如大型矿业公司的中小型或区域性运营商而言,影响尤为显著。
这一基础设施挑战凸显了采用分阶段、灵活电气化方法的重要性。部署混合动力车队或模块化电池系统,可以缓解转型压力,同时适应特定矿场的电力限制。此外,通过优化需求并整合现场可再生能源的能源管理系统,能进一步减少对电网的依赖,支持可持续发展目标。
购置电动设备和建设配套基础设施所需的高额前期资本支出,仍是一个重大障碍。与传统柴油车队不同,电动采矿车辆和充电设施需要大量初始投入。即使从全生命周期来看,电动设备具有可观的总拥有成本优势,但这些投资的时机和规模仍可能给矿业公司的资本配置策略带来压力。
财务决策者必须在短期预算限制与长期运营节省及环境合规要求之间取得平衡。在这种情况下,基于实际试点项目、数据驱动的清晰商业案例至关重要 —— 它不仅要展示减排效果,还需体现电气化带来的切实经济效益。
租赁模式、融资创新以及矿业公司、原始设备制造商(OEM)和能源供应商之间的合作,将有助于缓解这些前期成本压力。此类合作模式可以分散财务风险,并使各方在持续提升绩效方面的激励保持一致。
电气化使系统从机械密集型向电气和软件密集型转变,这就要求员工掌握新的技能。传统的维护人员和操作人员需要接受再培训,以应对高压系统、电池管理和数字控制界面等新领域。然而,这类专业技能的短缺,已成为矿业公司必须主动应对的瓶颈问题。
矿业企业与技术提供商必须加强合作,开展培训项目、学徒计划和知识转移活动。培养既熟悉采矿运营、又掌握先进电气化技术的员工队伍,对于维持和扩大转型进程至关重要。
未来的电动矿山不能仅靠创新构建。相反,成功与否取决于新技术在实际运营环境中的测试力度,以及是否能根据矿业的严苛条件进行改进。小松等领先的原始设备制造商采用分层、实地优先的方法,对柴油、混合动力、电池和架线辅助供电等多种方案进行实地可操作性和投资回报率测试。这种有条不紊的部署方式,确保解决方案在技术上可行、商业上可规模化,并与减排目标保持一致,始终将价值创造置于噱头之上。
矿业电气化的复杂性要求从系统视角出发,将设备与矿场布局、能源来源和数字基础设施整合起来。施耐德电气等企业倡导采用整体解决方案,将电力系统与自动化技术相结合,为运营提供前瞻性保障,尤其针对电网受限或需分阶段转型的矿场。
在监管层面,排放标准和碳定价框架正重塑项目经济性。投资者和社区越来越青睐那些拥有可信、透明且执行良好的脱碳战略的矿业企业。因此,能否证明可衡量的减排效果、运营成本效率以及环境、社会和公司治理(ESG)合规性,已不再是优选条件,而是企业实现长期生存发展的必要前提。
电动矿山并非遥远的目标,而是一种不断演进的运营模式。那些将创新与实际执行、数据驱动规划、跨职能整合及长期韧性相结合的企业,将定义矿业的新时代。通过采取严谨的全系统转型策略,适应现实中的复杂情况,矿业行业定能同时实现环境可持续性和生产力提升的双重目标。
在露天采矿领域,脱碳已不再是理论问题,而是实实在在的运营挑战,尤其是在运输系统中。对于行业巨头小松(Komatsu)而言,问题不在于 “是否要脱碳”,而在于 “如何脱碳”,以及同样重要的 ——“在何时、何地” 实现减排,同时不影响生产力或成本效率。
小松露天运输业务部销售和营销副总裁安东尼・库克(Anthony Cook)表示:“归根结底,我们必须提供对客户有价值的解决方案。这种价值必须具备经济可行性,而不仅仅是承担社会责任。”
这一观点反映了行业正处于转型阶段的现状。运营商面临着来自监管机构、投资者和社区的减排压力,但同时仍需遵守资本纪律,达成绩效目标。对于小松而言,前进的道路在于精准施策。
小松的策略建立在以客户需求为导向的创新之上,涵盖电池电动、混合动力、氢能源和替代燃料等多个领域。其核心是提供可规模化、易维护且符合区域实际的解决方案。
混合动力系统(如再生能源存储)在特定应用场景(如下坡运输)中展现出潜力。库克指出:“有些应用场景似乎更能体现其价值,我们正在对此进行评估。但在推向市场之前,我们必须确保它能为客户创造价值。”
电池电动技术的研发也在推进中,重点针对 930 级矿用卡车 —— 这是车队中的主力车型。库克解释道:“我们选择 930 级车型,是因为它的适用性强,且在市场上被广泛接受。这款卡车的成功经验,以及我们对该平台的深入了解和支持能力,使我们有最大的机会理解如何规模化地创造价值。”
小松的战略以应用场景为首要导向。“首先且最重要的是,一切将以应用场景和客户需求为驱动。我们在全球拥有各类客户,需要了解他们的目标 —— 是减少碳排放?降低每吨成本?还是优化总拥有成本?我们的目标是提供能够满足客户全面需求的运输解决方案,” 他补充道。
这就要求在设计上具备灵活性。小松正推出一种不依赖特定动力源的卡车平台,让客户能够随着技术和基础设施的发展,选择最合适的动力来源。
库克解释说:“在未来几十年里,内燃机仍将是许多场景下的解决方案。我们必须坦诚面对电气化的局限性,当替代燃料可用时,也要清晰展示其价值。如果无法供应燃料或电力,再好的方案也不切实际。”
小松并不将运输脱碳视为简单的 “柴油换电池”,而是将其视为一项复杂的系统挑战。基础设施、能源来源、数字工具和自动化技术,都会影响最终的可行性。
这种复杂性正推动小松进行内部变革。公司已重组架构以支持跨职能创新。“我们在采矿技术部门设立了一个战略小组,负责跨业务部门协作;同时成立了专注于电气化和其他新兴技术的卓越中心,确保集团范围内部署最优解决方案,” 库克表示。
小松的战略将减排与业务绩效紧密结合。当电气化与应用场景精准匹配时,能够降低成本、减少维护需求并提高设备可用性。
库克以电动传动系统的简洁性为例:“如果将内燃机与电池放在一起比较,看两者在发电过程中的复杂程度,显然电池技术更具吸引力。” 部件更少意味着故障点更少。“如果能提供可靠的电池动力,设备的可用性有望提升多个百分点,” 他补充道。
然而,任何解决方案在推出前都必须经过严格的实地测试。“我们必须确保我们的解决方案与现有的柴油动力方案相当,甚至更优。可以说,它必须比我们现在的产品更好。否则,客户为何要承担转型风险?” 库克说。
在库克看来,脱碳也是推动更广泛创新的途径。电气化和自动化并非相互独立的目标,而是相互融合的方向。其愿景是构建一个能够实时适应矿场各种变化的响应式系统。
“我们的‘圣杯’(终极目标)是打造一支电气化自主车队,通过优化能耗、能量回收和充电,实现‘无尽运输循环’—— 能够实时响应运营条件的变化,如天气、产量和维护需求。目前,我们已具备部分要素,如自主运营和车队管理,但要实现这一愿景,还需要下一代技术和平台将所有要素整合起来。”
这种系统级的方法有望在效率、安全性和灵活性方面实现超越减排本身的提升。
小松的运输脱碳战略摒弃了浮夸宣传,而是以工程严谨性、实地测试和商业逻辑为驱动。
尽管有些人可能期待大胆的宣言,但小松将脱碳视为矿业运营方式的长期转变,而非一蹴而就的冲刺。
混合动力卡车或电池电动传动系统等技术的研发,并非出于追求新奇,而是因为在合适的场景下,它们能切实创造价值。
库克总结道:“我们必须创造价值。仅仅宣称某个方案碳排放更低是不够的。如果它不能在保证高可用性的同时降低每吨成本,或者无法获得可靠的维护支持,那它就不能算是一个合格的解决方案。”
这一价值筛选标准指导着小松的每一个决策,从产品平台设计到内部知识共享方式。地下电池项目的经验为露天运输发展提供支持,卓越中心则跨传统部门界限协调创新工作。
这并非为了变革而变革,而是一种战略性的严谨举措 —— 将脱碳视为设计输入,而非空洞的口号。它引发了一系列重要问题:“就绪” 意味着什么?风险如何分担?新技术能否在数十年的车队生命周期中实现规模化应用?
仅靠原型机无法回答这些问题。小松对系统级影响和经证实绩效的关注表明,真正的成功不在于速度,而在于有目的的进步。
“变革是不可避免的,” 安东尼・库克说,“重要的是,我们不是在猜测。我们在学习、测试和验证。行业变革不会由宏大的宣言推动,而是由深思熟虑、数据驱动的决策实现。”
小松的 930E PADT(动力无关型卡车)可部署架线辅助供电系统。
930E PADT(动力无关型卡车)通过无缝支持各类当前及未来动力源,重新定义了采矿设备标准。
随着矿业行业加大力度减少排放、提高运营效率,施耐德电气(Schneider Electric)正处于引领行业向电动矿山转型的前沿。该公司将先进的电气化技术、可再生能源整合和数字能源管理相结合,帮助矿山实现更可持续、更高效的运营。
施耐德电气全球首席采矿顾问埃拉・卡希(Ella Kashi)指出,四大核心效率构成了公司电气化战略的基础:能源效率、流程效率、碳效率和资源创新。这四大支柱共同构成了转型矿业运营的全面方法。
能源效率:优化矿场的能源使用方式。施耐德电气的技术使矿山能够将能源消耗与运营需求精准匹配,减少浪费,降低总体能源使用量。这种数字化优化在降低成本和减少排放方面发挥着关键作用。
流程效率:通过自动化和整合采矿流程提高生产力。施耐德电气利用智能自动化和控制系统,帮助矿山消除瓶颈、提高产量,实现更顺畅、更高效的运营。
碳效率:用电动设备替代柴油动力设备,大幅减少矿场现场的温室气体排放。这一转型对于矿业降低直接碳足迹至关重要。
资源创新:引入新的可持续技术,如可再生能源微电网、电池储能和电动车辆。这些创新加速了全电动采矿运营的应用,支持长期可持续发展目标。
“可再生能源有助于降低矿业的碳强度,帮助客户实现严格的可持续发展目标。”
该战略的核心是能源系统与自动化系统的整合。卡希解释说,整合这些领域 “使矿山能够将能源消耗与运营需求直接同步”。这种同步优化了能源使用,提高了生产力,并支持可持续采矿实践。
灵活性是另一个关键要素。施耐德电气倡导采用开放、可互操作的基础设施,使矿山能够逐步推进电气化。这种模块化方法避免了供应商锁定问题,让运营商能够根据自身独特情况和财务约束,逐步扩大电动化能力。
施耐德电气的专业能力在多个项目中得到了体现,例如与瓦锡兰(Wärtsilä)合作,在一座偏远的锂矿实施可再生能源微电网项目。该项目凸显了整体生命周期规划、完善的运营绩效指标以及紧密合作的重要性 —— 这些都是在复杂环境中成功实现矿业电气化的关键因素。
可靠的能源供应仍是一大挑战,对于偏远或电网受限的矿山而言尤为如此。施耐德电气通过部署先进的微电网技术、储能解决方案和智能负载管理系统来应对这一挑战,确保电力供应稳定且具备韧性。这种方法减少了对化石燃料发电电网的依赖,提高了运营连续性。
可再生能源整合是施耐德电气愿景的关键支柱。该公司支持采矿客户整合太阳能、风能等可再生能源,并搭配储能系统和先进的管理系统。这不仅降低了矿业的碳强度,还有助于客户实现严格的可持续发展目标。
电气化还对水资源管理产生积极影响:减少冷却需求和粉尘产生,同时支持先进的数字水循环技术。这提高了水资源利用效率,在水资源短缺地区具有显著优势。
在财务方面,施耐德电气帮助采矿运营商平衡前期资本支出与持续运营成本。通过提供详细的总拥有成本分析、分阶段实施计划以及 “能源即服务”(Energy as a Service)等创新融资模式,该公司确保电气化投资能够带来强劲、持续的回报。
随着电动车辆车队的普及,施耐德电气提供可规模化的充电基础设施和智能能源管理系统。这些解决方案与可再生能源微电网和预测性维护系统相结合,为采矿设备的可靠、高效电气化提供了支持。
在整个电气化进程中为客户提供支持至关重要。施耐德电气采用全生命周期方法,涵盖从初始设计、实施到持续运营和优化的各个阶段。预测性维护和持续监控的数字工具,有助于在向电动系统转型期间保持运营韧性,最大限度减少停机时间。
电气化解决方案并非只为大型矿业企业设计。施耐德电气提供模块化、可规模化的技术和灵活的财务方案,使中小型和区域性采矿公司能够根据自身规模和预算,采用电动系统。
除矿场运营本身外,施耐德电气还通过 “Materialize” 等项目推动供应链可持续发展。该项目与关键矿产供应商合作,减少排放,推广脱碳战略,支持循环经济原则和负责任的采购实践。
展望未来 5 至 10 年,卡希预计,完全电动化的矿山将在主要由可再生能源供电的集成数字平台上无缝运营。施耐德电气将在这一未来图景中扮演核心角色,提供可持续、高效采矿所需的数字架构、可再生能源基础设施、生命周期服务和智能能源管理系统。
通过结合技术创新、开放架构和战略合作伙伴关系,施耐德电气赋能全球采矿客户拥抱电气化。其对能源、流程、碳和资源效率的全面关注,为矿业新时代铺平了道路 —— 在这个新时代,经济绩效与环境责任实现了平衡。
“展望未来,完全电动化的矿山将在主要由可再生能源供电的集成数字平台上无缝运营。”