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(gè)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(shí)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(gè)36MW太陽能電站。電站采用雙面組件和單軸跟蹤器，與一個(gè)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(shí)間都要嚴(yán)格，因?yàn)檫@是一個(gè)礦區(qū)。"

同時(shí)，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(shí)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(gè)10MWac光伏電站。

另一個(gè)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(dòng)，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(shí)，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(gè)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(dòng)提供緩沖外，電池還可以允許更多的時(shí)間讓現(xiàn)有重油發(fā)動(dòng)機(jī)并網(wǎng)。電池的放電時(shí)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(shí)候放電，或者在高峰期獲取多余能量，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)就不必完全平衡所有這些波動(dòng)。"

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(shí)，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(shí)都在運(yùn)行，24小時(shí)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(gè)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(shí)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(gè)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(gè)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(shí)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。”