随着矿山努力实现脱碳运营，他们可能会面临多种复杂性，需要运营商及其合作伙伴获得全面的脱碳方法。

要使矿山完全脱碳，需要考虑各种环境、技术和商业方面。环境、社会和治理考虑因素包括地缘政治不确定性、能源安全需求以及法规和政策的遵守情况。财务和商业挑战包括保持最低的平准化度电成本 （LCOE）、确保投资回报以及避免生产效率损失。在技术方面，可再生能源的高间歇性增加了对平衡解决方案的需求，例如电网平衡发动机。此外，微电网日益复杂，以及矿山电气化导致的电力需求增加，这进一步增加了挑战。微电网旨在为依赖持续电力供应的区域（例如采矿作业）提供保护。

在本文中，我们将讨论矿山在脱碳过程中可能遇到的技术和商业挑战。由于能源转型，矿山微电网正在发生变化，在平衡发电的同时，引入了不同的发电资产（储能、太阳能和/或风能）——这一过程称为混合动力。我们将通过探索能源管理系统来应对混合动力挑战，并为混合动力矿山提供一种新的商业模式。

通过能源管理系统解决混合动力挑战

在本节中，我们将研究如何使用能源管理系统来应对混合动力挑战。随着太阳能和风能等可变和间歇性能源的发电比例不断增加，电力系统的运营和优化变得越来越复杂。运营商不是简单地派遣平衡动力装置来满足矿山的负荷，而是需要考虑多种变量，例如：未来几分钟和几小时内的可再生能源产量是多少？需要多少旋转储备来管理系统稳定性？哪些资产将最有效地提供这些？电池的充电状态如何，应该如何调度？为满足负载和系统要求，运行哪些资产是最高效的？

如果不解决这些复杂性，可能会削减大量可再生能源以维持系统稳定性，从而导致可再生能源项目的投资回报不佳。如果电力系统中的不同资产没有得到最佳利用，添加可再生能源可能不会降低燃料消耗。这可能会导致发动机负载不理想，从而产生高成本和高排放。在最坏的情况下，系统可能无法满足要求，导致可靠性问题和潜在的停电，从而直接影响矿山运营和收入。

瓦锡兰的数字能源平台 GEMS 解决了与系统混合动力相关的这些技术复杂性。GEMS 是一款与技术无关的控制和优化软件，可监控、控制和优化能源资产和系统性能，以降低成本，同时满足系统限制。该平台在其优化中利用复杂的可再生能源和负载预测，并支持各种发电资产以实现最佳系统性能。

GEMS 软件集成和控制单个资源和整个车队，包括储能、可再生能源和平衡发电。GEMS 使用机器学习以及历史和实时数据分析来优化能源结构，使客户能够远程监控、作、识别和诊断设备，具有无与伦比的安全性、可靠性和灵活性。GEMS 还可以充当微电网控制器，提供二级和三级控制，以进一步优化发电。

释放微电网的全部潜力

矿山在混合动力项目中使用的典型结构无法利用 GEMS 等复杂系统，而传统的采购实践无法提供商业框架来激励系统级优化。以下是矿山如何实现微电网混合以及这种方法会带来什么样的商业挑战的典型示例：

客户有一个发动机动力装置，出售时有典型的性能保证。同时，还签署了一份服务协议，进一步保证了资产的生命周期性能。

在某些年份，客户希望利用具有成本效益的太阳能，并与独立发电商 （IPP） 签署了购电协议。

再往后，客户担心太阳能发电量的波动，并要求 IPP 也安装储能以平滑。

IPP 拥有、运营和维护太阳能和电池，通常还有一个能源管理系统，该系统主要针对太阳能调度电池。

另一方面，IPP 从第三方购买资产和潜在服务，并为每项资产提供典型的担保，例如性能比或功率和容量保证。这些保证根据购电协议传递给客户。

在这里，每一方都只被激励达到他们所负责的单个资产的保证价值，并尝试优化他们范围内的资产。没有人有动力或能力来优化整个系统。所有这些都导致了可再生能源的弃风、储能系统的次优利用、不必要的高燃料消耗和发动机运行时间、潜在的可靠性问题，并最终导致整体平准化电力成本更高。

为了应对个性化保障的挑战，瓦锡兰创造了一个商业概念，其中能源管理系统集成了所有发电资产。发动机发电厂和服务协议提供可靠性并作为系统的支柱，而拥有太阳能和储能系统的 IPP 负责监督运行和维护。GEMS 能源管理系统不仅可以控制和优化可再生能源和储能系统，还可以控制和优化发动机发电厂。储能现在不仅支持可再生能源，而且还通过取代平衡的电力旋转储备来创造附加价值。此外，GEMS 预测功能正在改进发动机发电厂和储能系统的调度决策。

对单个资产的担保仍然存在，但能源管理系统还有额外的义务来调度所有资产并优化整个系统。现在，确保整个微电网高效可靠地运行是客户和瓦锡兰的共同利益。这将降低平准化电力成本，优化纺纱储备，并最大限度地减少弃风。这将是一种基于结果的商业模式，涵盖微电网中的所有资产，而不是提供单独的担保。瓦锡兰正在通过基于收入的整体电网性能合同来衡量电网的整体优化。

结论：通过采用整体方法，采矿作业可以掌握混合动力的复杂性

在采矿作业中向 100% 可再生能源的过渡既带来了重大挑战，也带来了有前途的解决方案。通过采用集成瓦锡兰 GEMS 等先进能源管理系统的整体方法，矿山可以有效地驾驭混合动力的复杂性，优化能源使用并提高系统可靠性。我们的脱碳服务采用基于结果的协议，因此我们的收益基于客户的目标，例如节省、排放和可靠性。向基于结果的商业模式的转变促进了利益相关者之间的合作，确保能源结构的所有组成部分都能有效地协同工作。这不仅降低了平准化电力成本，而且最大限度地发挥了可再生资源的潜力，为采矿作业的可持续和有弹性的未来铺平了道路。

瓦锡兰拥有集成和优化混合微电网所需的所有能力。我们的软件、硬件和协议解决方案相结合，结合我们的知识和专业技能，使微电网运营商能够在不影响可靠性的情况下减少二氧化碳排放并节省成本。