电动个性

问：您在谈到国内电网改造与矿业电网之间的协同作用时，能否解释一下您的意思？

答： 这种协同作用的基础是利用分发能源资源（主要使用可再生能源）发展自主微电网。大多数矿区位于偏远地区，只有极少数矿区与国内电网互联，即便如此，通常也要通过漫长的输电线路。

因此，利用可再生能源（太阳能和风能，在不久的将来还可能利用氢能）发展独立的微电网是合乎逻辑的，这样可以消除集中式电网方法的局限性。由于微电网结构已在形成电网改造，因此无需进行重大改造即可在矿区形成电网。

此外，矿区的电力基础设施和运行维护成本大量涉及柴油发动机和发电机，对能量成本有一定冲击。矿山微电网可以应对这些限制，同时支持 100% 的可再生能源供电改造。

通过整合可再生能源对电网进行电力改造，加上电池存储解决方案和电动汽车技术的成熟，加速了矿山电气化。目前已有几种商用电动机器和电池汽车可供矿山使用，一些氢动力汽车试验也在进行中，用于矿区的大型运输卡车。

问：为什么说现在是电气化的最佳时机，尤其是在矿区？

答：这可能与电力电子技术的进步有关，电力电子技术是可再生能源和电动运输系统的使能技术。在所有涉及电力电子技术的应用中，类似的回路拓扑结构都使用半导体来转换电力，以执行特定的任务。例如，在微电网应用中，双向转换器可为电池充电或为电力负载供电，而相同的转换器还可在电动汽车静止时为电池充电，或在移动时驱动电动马达（或在制动时将其作为发电机进行控制）。此外，半导体开关的进步（特别是宽带隙器件的发展）使得高功率密度（体积和重力）转换器得以低成本开发。因此，电力电子技术的成熟产品自然就可以用于采矿设备。

问：对于担心设备电气化成本的矿工来说，有哪些好处？

答：我们不能低估破碎碳排放对采矿设备改变内燃机的推动作用。不过，我认为，在采矿中改用电动设备的主要好处是关于系统效率和易于控制方面的改进和机会。柴油发动机在额定负荷（额定转速和扭矩）下的效率不超过 35%，在轻负荷下效率更低。这里需要强调的是，效率低时也会产生大量热量和高排放物（柴油微粒物质）。然而，在各种负载条件下，电机和驱动器的效率可超过 80%。此外，在采矿行业，需要最大限度地增加正常运行时间。电机驱动对矿工还有其他一些好处，包括低噪声和振动、提高可靠性、减少机械部件以及降低维修和维护成本。此外，电气系统还能无缝、轻松地监控矿井活动，以进行过程控制和故障检测，这对未来的矿场至关重要。

问：矿山电气化开始后，重新培训员工的难度如何？

答：既难又易，但最重要的是必须进行。并非所有矿山工人都需要掌握类似水平的电气化知识。在最高层，矿主必须相信电气化的价值，因此他们需要掌握整体集成如何运作的知识。而地面工程师则必须接受多方面的培训，包括电力电子、电机功率驱动以及微电网系统部件和控制等。在阿德莱德大学，我们已经在培训学生，让他们为这些新的电力现实做好准备。因此，我们开设了各种课程，为该领域未来的劳动力提供帮助。其中，我们开发了涵盖所有现代分发能源技术的课程。我们还创建了澳大利亚储能知识库，分享现代微电网平台和公用事业规模的电池储能技术。此外，我们正在领导澳大利亚未来电池行业合作研究中心（Future Battery Industries Cooperative Research Centre）的矿山电气化计划，该计划也旨在为广大采矿行业提供培训。