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Microredes para minas: perspectivas globales

 

El ahorro de emisiones de energía y de gases de efecto invernadero (GEI) que se puede lograr a través de microredes renovables en minas es evidente. Una planta de energía diesel consume cerca de 250 litros de combustible por MWh. Un bloque de 1 MW de energía solar, por ejemplo, típicamente produce alrededor de 2,000 MWh en un año, lo que significa que puede desplazar aproximadamente 500,000 litros de diésel al año.


La huella de carbono de un litro de diesel es de 2,7 kg de CO2 equivalente, por lo que la misma planta solar de 1 MW puede generar aproximadamente 1,350 toneladas de reducción de CO2 por año. En una vida típica de 25 años, eso equivale a evitar la liberación de más de 30,000 toneladas de CO2 en la atmósfera. “El activo tiene una huella de carbono incorporada, pero dentro de aproximadamente 9 meses de operación, hemos pagado esa huella de carbono total a través del ahorro de diesel. Todo es una gran reducción solar del carbono “, dice Will Rayward-Smith, gerente general de Australian solar IPP SunSHIFT.


Para el viento, los ahorros también son enormes. El gigante minero Glencore encargó la instalación de un aerogenerador de 1MW-3MW en su sitio Raglan en el norte de Canadá en 2014. En tres años, la instalación ha desplazado más de 6,5 millones de litros de diesel y ha reducido la huella de GEI de Glentor en 18,000 toneladas , según el Director de Proyectos de Capital, Geología y exploración Jean-François Verret.


El experimento ha tenido tanto éxito que la empresa ahora planea instalar más turbinas para integrar incluso más renovables en la red de energía de 20 MW de Raglan.


Tecnología cada vez más asequible


El costo de capital inicial de instalar paneles solares o turbinas eólicas en un sitio minero tradicionalmente ha sido un impedimento para las empresas. Pero los proveedores independientes de energía renovables (IPP) están ofreciendo cada vez más otras opciones. SunSHIFT, por ejemplo, ha encontrado una forma de hacer que sus paneles solares sean recuperables, lo que significa que pueden permanecer bajo la propiedad del IPP y que pueden volver a usarse en diferentes sitios. Debido a esto, la compañía puede ofrecer una tarifa baja por terminación anticipada en caso de que los ciclos de precio de la mercancía obligen a la mina a cerrarse antes de que finalice su ciclo de vida.


Debido a que SunSHIFT conserva la propiedad de los bloques solares, también organiza su propia facilidad de financiamiento de activos, evitando que los mineros tengan la costumbre de obtener financiamiento para proyectos. Aunque actualmente es el modelo típico de financiación de la reconversibilidad de la integración, las finanzas de los proyectos se reducen en popularidad, ya que los bancos generalmente requieren un acuerdo de compra de energía bastante largo, mientos (PPA) como seguridad. La nueva regulación emitida en 2016 por el International Accounting Counting Standards Board (IASB) requerirá que cualquier compañía en el mundo ponga sus obligaciones de PPA y arrendamiento en su balance a partir de enero de 2019, lo que probablemente aliente a las compañías a buscar más corto Los PPA: convertir las finanzas del proyecto en una opción mucho menos obvia.


“Contar con una facilidad de financiamiento de activos que podemos aprovechar e implementar en múltiples proyectos reduce los costos de financiamiento específicos del proyecto, pero también extiende el período de amortización más allá de la duración de la PPA”, agrega Rayward-Smith.


Confiabilidad y responsabilidad


La mayor preocupación de los mineros a la hora de integrar renovables es la confiabilidad de la energía producida, ya que cualquier corte de energía puede ocasionar pérdidas de millones de dólares. Aparte de los avances tecnológicos que hacen que la tecnología de microred sea cada vez más confiable, los expertos también han observado una tendencia hacia una mayor colaboración entre los proveedores de energía renovable y los IPP de diesel, a veces incluso hasta el punto de integración comercial.

 

“Ha habido ejemplos en los que no ha habido una buena integración comercial y eso generó problemas en esa microarray a particular en la que las diferentes partes se señalan entre sí cuando hay problemas con la confiabilidad energética. Ahora existe una sofisticación comercial en la que los mineros quieren mantener un contrato único y, por lo tanto, solicitan a los proveedores de energía solar que hablen con su IPP e integren las renovables con el IPP “, dice Ray-Smith.


Sin embargo, la integración comercial y los contratos únicos no son para todos. Verret explica que en Raglan, el diesel es administrado por Glencore y la energía eólica por un proveedor externo. “Por supuesto, para los nuevos proyectos, algunos de los mineros querrán entrar en un PPA completo, pero para una operación de brownfield para implementar renovables, tiene que ser un modelo híbrido. Ya tenemos el conocimiento y los conocimientos para operar generadores diesel “.


Habilitando tecnologías


Las tecnologías que rodean la integración de las energías renovables también parecen haber alcanzado la madurez tecnológica necesaria en el mercado. “La base para tomar cualquier buena decisión se reduce a datos precisos y suficientes, y estamos viendo que los mineros obtienen una comprensión mucho mejor de sus propios perfiles de carga y requisitos de energía para ayudar a tomar buenas decisiones sobre la integración de energía renovable”, dice Craig Palmer, gerente de programa en GHD.


En Raglan, por ejemplo, Glencore trabajó con consultores para crear un algoritmo para predecir y, por lo tanto, gestionar las fluctuaciones del viento. A los operadores también se les dio una trampa explicando cuánta energía podían usar y cuánto necesitaban como respaldo.


El software de control de energía puede ser otra herramienta útil. Spirae se lanzó en 2002 y la última versión de su plataforma, que controla la generación de energía renovable y tradicional para maximizar la integración de energías renovables, ha arrojado resultados tremendos. En una tienda minera en Arizona (que incluye oficinas y talleres al lado de la mina), el sistema ha permitido funcionar únicamente con energía solar durante 6 a 8 horas, aproximadamente el 52% del consumo de energía del sitio.


“Las cargas máximas en esta instalación son de alrededor de 400 kW”, dice el Director de Desarrollo de Negocios de Microdistribos de Spirae, Mike Murray. “Una mina site can 7MW to 14MW power need, así que todavía no veo un sistema completo de renovables que alcance ese tamaño, pero, incluso si tuviera que mantener un par de generadores en línea para mantener el voltaje, con un sistema de control alto, podría comience a desconectar los generadores adicionales y tenga un costo de combustible más bajo y menos tiempo de funcionamiento en su motor “.


Entrega de estabilidad de energía con almacenamiento


Si la fiabilidad de la energía es el mayor problema de los mineros, el almacenamiento debe ser la solución más obvia. Craig Evans, CEO de ESS Energy, explica que la combinación de renovables y almacenamiento también puede generar ahorros significativos en los costos.

 

“Si tiene una microred y está funcionando con diesel, su costo de electricidad típico será de 30 a 40 centavos por kWh. Tendrá la oportunidad de integrar la energía solar con el almacenamiento para reducir el costo del combustible diesel hasta el punto en que se reduce a 10 a 15 centavos por kWh “, informa. “Además de eso, si está conectado con la red y tiene aranceles para tratar, esas tarifas pueden generar cargos por demanda, tasas máximas, etc. Cuando agrega renovables y almacenamiento, puede mover el costo de la energía a la punto donde no necesitará eso, puede hacer que ese almacenamiento sea su carga base “.


El proveedor híbrido de almacenamiento de energía térmica y aire comprimido (HTCAES) Sigma Energy ve un gran potencial para integrar el almacenamiento en los sistemas de energía minera. “Es una tecnología basada en elementos mecánicos conocidos. Usamos el equipo más estándar posible, con componentes de larga data, lo que nos permite asegurar que nuestro sistema pueda durar décadas “, dice Martin La- rocque, Presidente y Director Gerente de Sigma.


“Un uso interesante para el almacenamiento es que permite que las plantas de energía funcionen sin girar la reserva”, observa Nicholas Allen, ingeniero mecánico de BBA. “Típicamente, las plantas de energía tienen un grupo electrógeno diésel adicional que funciona constantemente solo para cubrir cualquier posible falla de energía. En su lugar, podrían usar el almacenamiento para cubrir la pérdida de energía mientras comienzan otro generador, que demora aproximadamente 5 minutos, lo que se ajusta a la pequeña capacidad de la tecnología de almacenamiento. Con una batería, puede llegar instantáneamente a la capacidad total, en comparación con un grupo electrógeno de reserva. Al ejecutar un generador menos diesel, se reducirá la tenencia y se mejorará la eficiencia de la planta de energía “.


Los mineros deben primero comprender la complejidad de los diferentes sistemas y cómo pueden satisfacer sus necesidades particulares, ya que no existe una solución estándar. Los operadores mineros querrán para analizar todos los costos, incluida la instalación, el transporte y la eliminación durante la vida del proyecto. Como lo señala Evans de ESS: “La industria solar y eólica ha utilizado la tecnología LCOE durante décadas, pero cuando las personas miran las baterías, tienden a mirar solamente el gasto de capital, y esa no es la manera correcta de ver las cosas."

 

Fuente: Energy and Mines

 

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