可持续的采矿业可能吗?

本文首次发表于RMI出口．

我的父母还在使用“美国在线”，而且他们并不孤单。虽然许多公司已经转向Gmail这样的“现代”服务，但其他公司仍坚持舒适、古老、简单的做事方式。

同样的动态今天在我们面前，在一个非常不同的领域:传统的工业，如采矿业，没有看到巨大的机会正盯着他们-太阳在天空和风吹-可以提供他们的能源困境的答案。

到2035年，全球矿山的总体能源需求将增长36%，该行业正面临着越来越大的能源价格上涨和波动。这大致与国际能源署最近发布的全球能源需求增长预测相符——到2040年增长40%2014年世界能源展望．

然而，矿业能源消费的增长与新开采相吻合，而新开采通常位于文明社会的地理边缘，而全球能源需求总体上与世界上最大的新兴经济体的人口中心密切相关。因此，能源发电资产继续靠近主要人口负荷区域，而远离矿业公司运营的地方，无法解决现有的供应挑战，加剧了能源的进一步竞争。

尽管面临这一挑战，但该行业在寻找现有供应的替代品方面进展缓慢，现有供应往往要么是柴油(必须用卡车运来)，要么是电网供电(可能不可靠)。因此，可再生能源为矿山节省资金和提高可靠性提供了机会，但对寻求长期基础设施投资的可再生能源生产商和投资者来说，这也是一个新的市场。

早期采用者的经验

可再生能源采矿投资正在增长，预计到2018年每年将达到20亿美元，到2022年将达到39亿美元，2018年和2022年的收入预计分别略高于30亿美元和60亿美元Navigant Consulting 2013年的研究．

与此同时，近年来太阳能和风能的价格大幅下降。据new报道，目前太阳能电池板的平均成本为每瓦0.63美元，预计到2030年将降至30美分估计《财富》杂志．

总安装成本也大幅下降。对矿山来说，这是一个巨大的机会。的未受资助的LCOE就公用事业规模而言，太阳能和风能很容易击败柴油发电机组，一些早期采用者已经开始注意到这一点。

Cronimet南非Thabazimbi(约翰内斯堡西北250公里)外的铬矿是这一领域的创新者的一个例子。克罗宁米特公司拥有一处已探明储量超过1700万吨铬矿石的场地的30年租约。

然而，该站点无法接入南非公用事业电网。克罗米特将不得不装载燃料，以运行自备柴油发电机，以提供一天24小时所需的1.6兆瓦能源。该公司的德国管理团队已经熟悉可再生能源项目的融资，立即寻求通过安装太阳能光伏来降低柴油消耗的方法。

通过与太阳能开发商合作Solea可再生能源在美国，克罗米特发明了一种太阳能-柴油混合动力系统，每年可减少45万升(11.9万加仑)的柴油消耗。总的说来，该项目有3.6年的简单回报，长期净现值为230万美元(见下文)。

用于采矿的混合太阳能柴油动力系统的盈亏平衡点不到4年。

对于高日照的地区，回报是solar-diesel混合动力系统据德国太阳能设备供应商SMA称，目前的太阳能发电成本仅为一至两年的燃料节省控制器用于Cronimet混合系统。

可再生能源能很好地匹配矿山吗?

适应新技术可能是困难的，包括矿山从束缚柴油发电机或电网供电(尽管通常不可靠)转变为部分依赖可再生能源的学习曲线。

对矿业公司来说，最大的挑战之一是建立和运行一个混合太阳能柴油系统，实现两代发电资产的无缝集成，或通过电网集成净计量，在许多有矿山作业的地区，这往往不是一个明确的命题。

即使系统是由可靠的第三方太阳能项目开发商设计和安装的，现场电力系统经理(不总是电气工程师)仍然需要了解如何操作和维护系统，或创造维护外包的情况。虽然经济上是令人信服的，但由于缺乏操作这些系统的技术能力，一些矿主暂停了工作。

虽然没有根据，但可靠性降低的感觉也给项目开发人员带来了挑战，他们报告说，对至少部分依赖天气模式的系统缺乏信心。需要做更多的工作来向潜在的采用者证明这些因素是很容易预测和解释的。

太阳能项目开发商能够做出保证，并提供保险产品，以防止因停电而导致的生产力损失，因为这些系统的设计理解停电是不可接受的操作风险。

资本支出与运营支出困境

矿业公司不愿为现有矿山的资本改进买单，即使这将提高生产率或降低开采宝石或矿物的最终成本，因为仅仅开设一个新矿场仍然是对内部资本更有效的使用。即使建造一座太阳能发电厂可以将运营费用降低到在开采成本上具有显著竞争优势的程度，但对公司资产负债表的竞争仍将是自动发电模式的一大挑战。

南非Thabazimbi附近的Cronimet铬矿的发电由太阳能电池板组成。

在分布式可再生能源采矿业的采用曲线上成为创新者的公司，依赖于一种自我发电模式，在这种模式中，它们拥有并运营发电资产。加速采用需要一种不同的方法。

融资方式，如电力购买协议租赁还帮助降低了购买可再生能源的障碍，为消费者(无论是房主还是大公司)创造了购买可再生能源的机会，而无需支付购买发电资产的高额前期成本。

现在，类似的模式正在对离网运营的矿业公司进行测试，挑战一个非常传统的行业中根深蒂固的商业惯例和对能源基础设施的预期。

几家国际太阳能开发商和规模较小的小众公司开始提供“太阳能服务”，不仅面向矿业公司，还面向其他重工业领域的其他公司，以及柴油和重油发电厂运营商。他们正在说服早期的采用者，他们可以节省他们的钱，并有足够的培训支持服务(通常是一年的培训)，现场电力系统经理将能够操作和维护系统在未来的几年。

为了进一步加速并建立早期多数，价值链将需要共同努力，规范合同和尽职调查方法，并确保采购过程快速有效。

我们将何去何从?

到2022年，专门为矿业提供动力的可再生能源装机容量将超过140万千瓦。

风能将占微弱多数(516兆瓦对493兆瓦的太阳能)，亚太地区将看到最高水平的可再生能源增加的矿山(505兆瓦)由Navigant Research公司设计．Frost & Sullivan称，混合动力系统的部署也在快速增长，年复合增长率为9%，其中印度、中国、缅甸、巴西和南非的机会最大。

虽然近年来有了很大的进步，但这只代表了像克罗宁特和里约热内卢Tinto这样的创新者戴维克我(9兆瓦风力发电场的所在地)，以及一些早期的采用者。到2022年，可再生能源预计只占采矿业总能源消耗的5%。与今天的基准相比，这仍然是一笔可观的年度投资，但真正的机会要大得多——也许高达行业总能源使用量的三分之一。

虽然很明显，采矿业只是在可再生能源技术采用曲线上才开始其旅程，但在某些方面，采矿业采用这些解决方案的速度和规模将在某些重要方面影响其他行业和人口部门的采用曲线。

除了对矿业公司来说是一个明智的商业举动外，太阳能和风能的采用也将有助于在世界上最缺乏基本能源的地区提高当地可再生能源的生产和安装能力。

在非洲目前正在测试的商业模式中，矿山还可以作为更广泛的微型电网的“锚定需求”，为当地社区提供电力，并创造规模经济，使矿工和他们所在地区的居民都受益。这可能会是一个真正的双赢，改善劳动关系，并将阳光照射到一个经常被指责为“肮脏”的行业，但也为今天和明天的清洁能源技术提供原材料。