隨著礦山開采的深入、能源需求的增長和綠色建設的趨勢,傳統能源供應方式已無法滿足礦山可持續發展的需求。而電能和氫能作為清潔、高效、可再生的能源,逐漸成為礦山能源轉型的主要方向。
在2024世紀氫能大會中,四川新工綠氫科技有限公司董事長魏飛帶來《礦山電氫微能網》的主題演講。
場景驅動是技術進步跟產品迭代最關鍵的因素,在礦山行業,氫能落地情況以及前期示范效果相當明顯。礦山行業呈現的是氫能產業鏈最終的效果、數據以及技術迭代情況。
魏飛表示,從傳統理解角度來說,高耗能工業,如建材、冶金、陶瓷等,是3060的重要提升對象。國家提出數字綠色礦山建設,礦山行業怎么結合清潔能源轉型和能源效率的提升是一個非常重要的課題。清潔微能網建設就是將傳統黑灰色礦山通過迭代風光氫實現藍綠色礦山的轉變。
從礦山開采角度結合能源來講說,礦山開采已逐漸形成,但電驅方面的超級電容問題還沒解決,所以目前在發展氫燃氣輪機鑿巖的設備。
從礦山工人角度來說,隨著過去幾十年礦山大量的開采利用,大量礦山已經成為無人區或者少人區,這種情況下整個中國中西部省份礦業是GDP主力。以四川為主,43%GDP依靠礦業,新疆、內蒙這些地方超過90%以上的GDP也來自于礦業。在這個行業里面,新能源和智能化賦能產品的經濟效果降本增效以及監管提升是非常明顯的,相比于交通市場來講,在工業場景市場對氫的需求以及對氫的產業推動至少是8-10倍。
魏飛介紹,在兩年半前,提出了天工開物新能源數字物流場景,場景根據重載、封閉、高頻、短導的情況跟礦區相關的風光儲氫體系,在礦山相關的物流體系中建設電動化和氫能應用場景。電動化的部分從電動裝載機到電動礦卡,以及比較寬的超過3.5米、4米的,高度有4米以上的礦卡,換電站,包括到電動重卡體系已完成,現在正大量推廣。氫能方面,做了一部分氫能重卡和制加氫站的復制,目前在做氫能挖掘機在礦山場景相關的應用,但挖掘機的電池還是一個問題,高倍力電池要求更高性能。
礦山微能網就是電氫耦合能源機制在礦山中的應用,不管跟礦山相關的工程機械,還是跟礦山建材或者冶煉相關的電鍋爐以及氫能窯爐燃燒,或者跟礦山電氫能源利用和優化,都是相互轉化和互濟互補的能源網絡形態。
魏飛表示,目前在礦山電能源方面已經做到了極致,氫能方面的發展還需要一個過程,但相比于純電重載車輛跑三趟就每單的情況下,氫電混動或者氫相關的工程機械和重卡應用是比較好的方向。在沒有補貼的情況下,礦山是發展氫能非常好的行業,它對價格敏感度比較低,這幾年經濟發展,大量礦山采取的都是預售制,先收錢再供貨,這種情況下推廣新能源有著天然的優勢。
從政策法規方面來說,當前公共場景所有的電氫法規政策都跟不上,但礦山屬于封閉場景,可以自己出臺政策。規定氫車不限次數多拉快跑,提高氫能車輛周轉,可以減少經濟的剪刀差,有利于場景方跟運營方提升氫能方面的投資回報。
魏飛表示,在礦山搞新能源有兩大問題,一是意識問題,新產業的思維跟礦山思維差距大,推廣難度大。二是礦山環境問題,偏遠閉塞的環境導致招工艱難。
從整個礦山來講,工業企業有3個成本,原材料成本、人工成本和能源成本,但是礦山本身是原材料企業,只有人員成本和能源成本。礦山企業的降本增效核心集中在節能或者能源替代,所以電氫能源可以結合不同礦山場景應用,降本增效的效果非常明顯。
最后,從礦山行業來講,中國有13萬家以上礦山,全球超過13萬座的礦山都面臨轉型,但進入礦山行業的人才比較少,特別是又懂礦山又懂新能源的,對此國家也提出制儲加運一體化港口的重要課題。
隨著技術的不斷進步,礦山電氫微能網的相關技術將不斷創新和完善,提高能源利用效率。且隨著技術的成熟和規模效應的形成,礦山電氫微能網的建設和運營成本將逐漸降低。在未來,政府可能會出臺更多的政策支持礦山電氫微能網的發展,包括財政補貼、稅收優惠等。市場對礦山電氫微能網的需求也將不斷增長。