L'énergie au bout du tunnel -
Electrifier les mines souterraines
S'appuyant sur ses 40 ans d'expérience en matière d'électrification, Sandvik a continué à acquérir des compétences et une expertise de pointe dans la technologie BEV, que nous sommes désireux de partager avec les industries minières qui cherchent à évaluer les avantages et les opportunités, où qu'elles se trouvent dans leur parcours.
Toutes les mines doivent procéder à un achat d'équipement ou à un remplacement pour la maintenance au cours des prochaines années, et elles manqueraient à l'appel si elles décidaient de ne pas étudier ou poursuivre la technologie de la batterie électrique
Jeff Lamarsh,
Surintendant de la mine de New Afton
D'une manière générale, l'argumentaire en faveur des BEV sera le plus intéressant dans les pays où le coût du diesel est élevé et celui de l'électricité faible, et qui accordent la priorité aux questions ESG.
Jusqu'à une mine souterraine sur trois peut s'attendre à un coût de revient par tonne inférieur avec des BEV* par rapport à un parc de véhicules à moteur à combustion interne** déjà existant.
Scénarios de transport
Bien que l'aspect économique des BEV dépende en fin de compte de variables au niveau de la mine, de la méthode d'extraction et de la géométrie du gisement, certaines observations générales peuvent être faites concernant les profils de transport :
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Transport à plat
- Le transport à plat est un cas d'utilisation intéressant pour les BEV : aucune énergie n'est nécessaire pour surmonter la gravitation (contrairement aux scénarios de rampe descendante ou ascendante), ce qui permet de réduire la puissance moyenne absolue et les variations de puissance au cours d'un cycle
- Par conséquent, ce scénario est généralement associé à une puissance moyenne absolue et à des variations de puissance moindres au cours d'un cycle, ce qui réduit l'usure de la batterie et prolonge sa durée de vie
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Remontée (complète)
- Ce cas d'utilisation permet d'exploiter les avantages des BEV en termes de productivité grâce à la réduction de la durée des cycles sur les sections de montée en puissance
- Ces avantages peuvent se matérialiser de plusieurs manières :
- i. Coût d'investissement plus faible : Le nombre de véhicules BEV nécessaires peut être inférieur à celui d'un parc de véhicules à moteur à combustion interne, ce qui compense le prix unitaire plus élevé des véhicules BEV.
- ii. Des temps de cycle plus courts permettent une plus grande productivité pour le même nombre d'heures de fonctionnement des véhicules, ce qui se traduit par des coûts unitaires de maintenance et de main-d'œuvre moins élevés.
- iii. Production supplémentaire : Si l'opérateur est limité par les camions (en raison du nombre de véhicules maximum dans le cycle, de la ventilation, etc.), des avantages peuvent être obtenus grâce à une production supplémentaire sur le site.
- Des rampes plus courtes et de longueur moyenne permettront des temps de cycle plus courts sans nécessiter d'infrastructure de charge supplémentaire. Les rampes longues et raides peuvent nécessiter des stations de recharge et des batteries supplémentaires.
- Cependant, la consommation d'énergie des batteries sera plus élevée, ce qui pourrait entraîner des conditions de travail défavorables (augmentation de la température des batteries et du taux C), qui pourraient conduire à une dégradation plus rapide des batteries. De solides pratiques de gestion des batteries pour ce cas d'utilisation (et pour les applications à haute intensité en général) sont encore plus essentielles dans ce cas d'utilisation (voir la section sur la gestion des batteries).
- Ce cas d'utilisation peut avoir une proportion plus élevée de coûts d'électricité étant donné les besoins de recharge plus fréquents, bien que cela soit quelque peu compensé par le freinage régénératif lors des trajets à vide sur la rampe d'accès. Ce cas d'utilisation implique également des économies de diesel plus importantes étant donné que les équipements à moteur à combustion interne ont généralement des taux de combustion plus élevés sur les trajets en montée.
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Traction sur la rampe (complète)
- Ce cas d'utilisation est le moins sensible aux coûts de l'électricité, étant donné que les besoins de recharge sont moins fréquents grâce à l'augmentation du freinage par récupération, par rapport aux autres cas d'utilisation. Cela se traduit également par des coûts d'infrastructure de recharge moins élevés.
- Les batteries subiront tout de même plusieurs cycles de charge et de décharge compte tenu des sections vides des rampes de montée (voir figure 17), ce qui entraîne des coûts de batterie plus élevés que pour un cycle de transport plat équivalent.
- Cependant, des économies significatives sur les coûts de l'énergie diesel sont encore réalisées, puisque l'énergie est toujours nécessaire pour surmonter la gravitation pour le camion vide (typiquement environ 40-50% du poids chargé).
Bon nombre des facteurs qui rendent les BEV compétitifs devraient encore s'améliorer dans les années à venir. Il s'agit notamment de l'amélioration rapide des performances, de la durabilité et du coût des batteries, ainsi que du renforcement des cadres politiques de soutien à l'Électrification.