氢能降低采掘业的能源成本吗?

矿业公司面临的挑战显著在努力脱碳，并正在寻找更多的机会将动态技术，以帮助这些努力。在许多情况下面临的挑战是要做到这一点，而不限制提取效率和处理系统。可再生能源解决方案可以弥补这些挑战。

对于一些公司，但是，有必要换一种动态的解决方案。正如已在新的挖掘处理应用中，重型车辆和在发电中使用的无排放燃料，氢气具有的灵活性处理一些处理和操作方面的挑战是由采矿业经历。

随着最近宣布，英美资源集团计划分拆出一个内部投资单位，以支持氢技术，以及联合的努力力拓，苹果和美国铝业将铝冶炼过程脱碳(Elysis），运动在使用氢作为在采矿和采矿相关的过程势头良好脱碳溶液。

像许多其他有抱负的技术一样，氢技术在真正成熟之前就经历了它的伊卡洛斯时刻。尽管在21世纪初进行了大量规划和投资，但氢工业未能实现燃料电池技术的重大部署，也未能为投资者带来财务回报。然而，这一最初的失败并没有抑制国际上对氢的兴趣IEA（PDF）和麦肯锡继续相信氢将在全球能源向低碳经济转型中发挥关键作用。

在2018年，壳牌发布了其最新的情况下，“天空”勾勒出未来的蓝图，最终消耗的总能量的10%将来自氢2燃料广泛应用于工业和商业供暖部门、运输部门和长期储存空间部门。好用的买球外围app网站与此同时，由奥迪、宝马、博世、Engie、Equinor、通用汽车、本田、丸红和其他32家全球领先制造商组成的一个名为“氢理事会”的机构，发布了2017年氢未来的路线图。路线图来计算，到2050年（PDF）氢可以占全球最终总能源消耗的18％，用400辆万辆汽车，1500万至2000辆万辆卡车和500万辆公共汽车使用氢气和减少全球二氧化碳2排放量减少了60%。

到2050年，氢可占全球终端能源消费总量的18％，拥有400辆万辆汽车，1500万至2000万辆卡车和使用氢气500万个总线。

很多人会纳闷电池技术的进步可如何适用于重型运输车辆，如矿山卡车。事实上，这条路径仍不明朗，需要进一步研究最佳的解决方案可以识别之前。Given this gap and the challenges associated with a mine’s 24/7 production cycle, there is substantial value in investigating and engaging with hydrogen technologies, with a view to finding a mechanism for decarbonizing some of the most entrenched challenges of hard-to-abate industries.

机会申请

正是在这种背景下，投资者和企业家开始探索氢的商业可行性，一个潜在的应用领域是采矿业。使矿山更安全和更环保的持续努力正在引起人们对现场氢气使用的极大兴趣，目前的重点是在采矿卡车和移动机械上部署氢气。

许多燃料电池电动汽车（FCEVs）已经购买商业，包括现代ix35和丰田的未来，这表明FCEVs可以取代轻型车辆以及小型四驱车不久。更重要的是，在较大的氢气的应用，例如使用燃料电池的阿尔斯通的Coradia iLint火车和尼古拉·一大型卡车，表明燃料电池开始提供重要的马力(hp)，扭矩和燃料经济性重型机械。

例如，广泛使用的重型采矿车辆，如猫785 d在车辆重量4.6万- 6.7万磅的情况下，总马力为1450，而Nikola One通过一个300千瓦容量的燃料电池，在1.8万- 2.1万磅的卡车车架上产生高达1000马力。如果按比例放大，三个Nikola 320千瓦时电池组将会有重量9,000-12,000英镑并产生高达6000磅-英尺的扭矩。这与…相比是有利的CAT 3512C重型柴油机，其具有14650磅在6910磅 - 英尺的速度的峰值转矩的干发动机重量。这种假设仅仅是示范性的应用程序和潜在的氢相关的技术。在尼古拉电池组的线性缩放的应用也仅仅是说明性的，是进一步研究的领域。然而，它显示没有在现场生产中断，并没有牺牲车辆通行能力脱碳潜在能力。

氢也是离网矿井的一种有效的能量存储介质，其产生的燃料具有多种用途，并具有长期过剩的能量存储能力。在奥克尼群岛，由欧洲海洋能源中心(EMEC)和岛上的风力涡轮机产生的多余可再生电力通过质子交换膜(PEM)电解槽转化为氢气，并由岛上首都的燃料电池储存起来，以提供可调度的绿色电力。这种灵活性表明，氢具有一种动态价值，可以在矿山周围的各种过程中使用，包括作为卡车和装载机的燃料，作为加热和冷却系统的能源，以及作为发电的备用或备用燃料，从而提高能源安全性。这最后一项应用可能成为一种机制，使矿山摆脱对柴油备用发电机的传统依赖，转向一种更清洁的发电来源，可有效地纳入重工业部门。

竞争力与产业意向

取代柴油的能力，也提供氢的直接合理的市场机遇，得益于柴油的成本，事实上，大多数重型矿山设备的应用柴油动力的电动马达。从能源的美国能源部成本的估计表明，分布式电解（使用低谷电）可达到2.30美元/专家组到2020年，氢燃料的价格将与美国汽油价格相当。

取代柴油的能力，也提供氢的直接合理的市场机会。

然而，这是不可能的，以反映更广泛的成本优势，一个质子交换膜电解将添加到minigrid用于矿场，因为它并不代表否则将被削减了电力的价值，也不包括频率值响应这些单元可以提供。因此，燃料过渡到氢报价节省操作和维护成本和物流电位，同时提供如果矿暂时关闭，可出售的副商品。

也有对未来的部门的投资和成本下降了合理的基础。例如，钢联该公司与西门子(Siemens)和Verbund合作，一直在研究通过氢利用来去除炼焦煤和炼钢的可能性SSAB，在Vattenfall和矿商Luossavaara kiirunaviaara的支持下，该公司正计划将其大部分股份出售2由2045排放，考虑氢气作为潜在的解决方案。因此，在上矿场中发生的重加工活动中使用氢演示用于进一步下游使用的潜力。

结论

我们试图说明的是采矿活动的燃料来源，氢潜在应用的强大的套件。虽然氢都存在挑战，但它提供在寻求降低远程水雷的后勤和运营成本潜在的解决方案，同时提供了矿商与系统冗余和备份燃油股票，以及减少对地下矿山通风系统的压力。

这些集体利益应该激励重工业部门增加投资和大规模可再生能源供应的部署。此外，这里概述的氢的应用为未来矿井的发展提供了另一种思路，在这种思路中，站点的碳足迹大大减少，矿井更加自给自足和安全。