블로그

Oct 08, 2023

광산 운영을 전기화하다

읽기 목록에 저장 게시자: Will Owen, 편집자 Global Mining Review, 2022년 10월 1일 토요일 00:00 굴삭기, 휠 로더 및 도저와 같은 디젤 구동 건설 차량은 공동으로

읽기 목록에 저장 게시자: Will Owen, 편집자 Global Mining Review, 2022년 10월 1일 토요일 00:00

굴삭기, 휠로더, 도저 등 디젤 구동 건설 차량은 연간 약 4억 톤의 CO2를 배출하며 이는 전 세계 탄소 배출량의 약 1.1%를 차지합니다. 10t-plus 카테고리의 굴삭기는 이러한 배출량의 46%를 차지합니다. 광업은 전체 온실가스(GHG) 배출량의 최대 7%를 차지하므로 운송과 관련된 배출량을 제어하는 ​​것이 특히 중요합니다.

무거운 디젤 차량 배출은 모든 광산 작업에서 작업자의 건강에 위험을 초래하지만 지하 환경은 더 위험합니다. 이는 일반적으로 CO2 및 NOx와 같은 배기 가스가 작업자에게 위험한 상황을 빠르게 초래할 수 있는 비좁고 밀폐된 공간입니다.

따라서 이러한 차량을 운영하는 광산에서는 배기 가스를 추출하고 작업 공간의 공기 질을 좋게 유지하기 위해 광범위한 환기 시스템이 필요합니다. 이러한 전기 구동 시스템은 광산의 전체 에너지 소비 및 운영 비용을 크게 증가시킵니다.

이러한 환경 및 건강 문제에 대응하기 위해 광업을 포함한 많은 산업에서는 차량 배출가스를 줄이기 위한 노력을 도입하고 있습니다. 광업 분야에서 ICMM(국제 광업 및 금속 협의회)은 2050년 또는 그 이전까지 순배출 제로를 달성하기로 약속했습니다. 전기화는 이 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 특히 지하 광산에서는 배기가스 감소, 환기 개선, 주변 온도 저하 등 즉각적인 이점 때문에 전기 작동 차량 개념에 큰 관심을 보이고 있습니다.

그럼에도 불구하고 채굴 차량은 혹독하고 까다로운 환경에서 매일 최소 2교대(약 16시간)를 작동합니다. 따라서 전기 파워트레인의 기술은 매우 견고하고 강력해야 하며 이러한 환경을 견딜 수 있어야 합니다.

이 기술에 대한 가장 엄격한 테스트 중 하나는 핀란드 북부의 Kittilä 금광에서 이루어졌습니다. 엔지니어들은 유럽 연합의 SIMS(지속 가능한 지능형 광산 시스템) 프로젝트의 일환으로 Boomer E2 배터리, Scooptram ST14 배터리 및 Minetruck MT42 배터리 등 세 가지 지하 전기 광산 차량을 성공적으로 테스트했습니다.

Kittilä 광산은 일반적으로 지하 주변 온도가 높지 않지만 전문가들은 광산에서 디젤 운영에 비해 전기 자동차를 사용하는 경우 3°C 감소한 것으로 측정했습니다. 이는 주변 온도가 더 높은 광산의 판도를 바꾸는 측면입니다.

에너지 전환을 이루다

광산 자체와 마찬가지로 광산에 전기를 공급하는 것도 하나의 과정입니다. 광산 운영자는 이 프로세스를 가속화하기 위해 OEM 및 시스템 통합업체와의 파트너십을 진지하게 고려해야 합니다. 이러한 파트너십은 디젤 엔진을 전기 파워트레인으로 교체하는 등 신차 및 개조 프로젝트에 적용됩니다.

노르웨이 Hitachi 건설 중장비의 선도적인 유통업체인 Nasta AS가 그 예입니다. 이 회사는 굴삭기와 같은 대형 차량을 배터리 전원이나 직접 케이블 연결을 통해 전기 작동으로 전환하기 위해 ABB와 협력하고 있습니다.

하이브리드 굴삭기

ABB가 전기 파워트레인 부품을 공급하는 경우 변환 절차에는 디젤 엔진을 제거하고 전기 모터 및 드라이브를 개조하는 작업이 포함됩니다. 에너지 저장 시스템과 충전 솔루션도 포함되어 있습니다.

24톤의 대형 디젤 구동 굴삭기는 연간 약 18,000리터의 연료를 소비하며, 이는 거의 48톤의 CO2 배출량에 해당합니다. 전기 업그레이드는 소음 공해를 포함한 이러한 유해 배출물을 완전히 제거합니다. 하지만 그 이점은 환경적인 것뿐만이 아닙니다. 테스트한 운영자에 따르면 전기화된 기계는 응답성이 훨씬 더 뛰어나다고 합니다. 전기 모터는 즉각적인 토크를 제공하는 반면, 내연 기관은 최대 토크에 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다.