中國儲能網(wǎng)訊：“如果不自主規(guī)劃、建設(shè)，當(dāng)?shù)仉娏θ笨跁容^大。電力不足，就會影響礦山生產(chǎn)?，F(xiàn)實(shí)情況是，剛果（金）能供應(yīng)的電量相對有限，還常出現(xiàn)停電、限電等情況。”洛陽鉬業(yè)KFM銅鈷礦（下稱“KFM”）設(shè)備動(dòng)力廠廠長助理李明洋向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)表示。
2020年底，洛陽鉬業(yè)以5.5億美元從FCX（自由港集團(tuán)）手中收購了位于剛果（金）KTM95%的權(quán)益，并于2023年正式投產(chǎn)。KFM連同不遠(yuǎn)處的TFM共有6條生產(chǎn)線，具備年產(chǎn)65萬噸以上銅的能力。
為保障生產(chǎn)，有著多條輸電線路的KFM正想方設(shè)法布局更多電力資源，比如以柴油發(fā)電機(jī)為主的柴發(fā)系統(tǒng)，水電站等。
剛果（金）—贊比亞銅鈷礦帶，長逾700公里，寬約150公里，橫跨贊比亞與剛果（金）兩國，是全球最大的沉積型銅鈷成礦帶。截至2021年，該礦帶已公開探獲的銅金屬量達(dá)1.91億噸，鈷金屬量1404萬噸。
2021年至今，剛果（金）當(dāng)?shù)氐V業(yè)企業(yè)產(chǎn)能從年產(chǎn)百萬噸迅速增長至超過300萬噸，但當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)基礎(chǔ)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了龐大的能源需求。
銅鈷礦的采選、冶煉均屬于高耗電工藝，尤其是電積銅工藝，耗電量占到整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的60%—70%。根據(jù)國務(wù)院去年發(fā)布的《2024年-2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》，僅銅冶煉環(huán)節(jié)，每冶煉一噸陰極銅就需消耗超過1000kWh（千瓦時(shí)）的電力。
一邊是需求飆升，一邊是剛果（金）的先天局限——當(dāng)?shù)厝狈γ禾?、石油資源，電力供應(yīng)高度依賴水電。根據(jù)中金公司數(shù)據(jù)，2021—2023年剛果（金）水電裝機(jī)容量從2700MW（兆瓦）上升至約3200MW，年發(fā)電量從約12TWh（太瓦時(shí)）上升到14 TWh —16TWh。
中國礦企遠(yuǎn)赴剛果（金）開展礦業(yè)業(yè)務(wù)之際，電力供應(yīng)正在遇到挑戰(zhàn)。
大量的礦企項(xiàng)目因買不到水電，生產(chǎn)設(shè)備長期處于限電或停電狀態(tài)，只好在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)成本較高的柴油發(fā)電系統(tǒng)或光儲系統(tǒng)。
今年7月29日，盛屯礦業(yè)發(fā)布公告，其控股子公司擬長期采購關(guān)聯(lián)方格睿綠能國際有限公司花費(fèi)1億元投建的18MW光伏、20MW/MWh（兆瓦時(shí)）儲能電站的電力，預(yù)計(jì)總電費(fèi)支出4806萬美元。
此前，盛屯礦業(yè)已經(jīng)在剛果（金）投建了12.6MW光伏、10MW/11.7MWh儲能電站項(xiàng)目。
華為智慧礦山微電網(wǎng)副總裁雷盈在一次面向非洲礦企的宣講中介紹：“剛果（金）水電占比約98%，電網(wǎng)運(yùn)營能力較差，可用容量僅為裝機(jī)容量的60%；500kV（千伏 電壓等級） HVDC（高壓直流供電）傳輸能力約2.2GW（吉瓦），無法滿足銅礦帶礦企用電訴求；礦企長期限電，市電停電頻次大于1次/天，礦企年采購柴油費(fèi)用在200萬美元左右。”
雷盈進(jìn)一步舉例，連續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)對礦企非常重要，比如球磨機(jī)從停電到重新啟動(dòng)，需要6倍—12倍的沖擊性電流，極易損壞電力電子設(shè)備；關(guān)鍵抽水泵、井下升降機(jī)等關(guān)系到人身安全的設(shè)備，更離不開穩(wěn)定電流。
據(jù)雷盈統(tǒng)計(jì)，礦產(chǎn)開發(fā)用電成本約占總經(jīng)營成本的20%—30%，其中金屬礦（銅、鋁、鉛等）用電成本占比約15%—25%。
“爭取外電供應(yīng)、停電之后做好應(yīng)急處置以確保不發(fā)生生產(chǎn)事故，以及在限電的情況下通過補(bǔ)充發(fā)電做好生產(chǎn)組織，這是在非洲做礦山生產(chǎn)面臨的電力三大挑戰(zhàn)。”李明洋向記者表示。
跟停電搶設(shè)備
洛陽鉬業(yè)在剛果（金）共有6條生產(chǎn)線，具備年產(chǎn)65萬噸以上銅的能力。今年上半年，兩礦合計(jì)實(shí)現(xiàn)銅產(chǎn)量35.36萬噸、銷量32.26萬噸，鈷產(chǎn)量6.11萬噸、銷量4.62萬噸，礦山端營收共約314億元；2024年全年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入506億元，毛利潤約241億元。
在KFM中，設(shè)備被分為一級負(fù)荷設(shè)備和正常生產(chǎn)負(fù)荷設(shè)備。一級負(fù)荷設(shè)備需要在停電時(shí)通過柴發(fā)系統(tǒng)保障正常運(yùn)行，停機(jī)后不會造成事故的設(shè)備被分為正常生產(chǎn)負(fù)荷設(shè)備。
在剛果（金），停電跳閘是一個(gè)極為常見的現(xiàn)象。一旦長時(shí)間無法恢復(fù)供電，重點(diǎn)設(shè)備長時(shí)間停機(jī)可能引發(fā)生產(chǎn)或設(shè)備事故，例如濃密機(jī)壓耙、攪拌類設(shè)備物料沉降等問題。
“斷電發(fā)生后，整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)恢復(fù)至正常負(fù)荷需要1小時(shí)—2個(gè)小時(shí)；若遇到較大線路或設(shè)備故障，恢復(fù)時(shí)間會更長?！崩蠲餮蟊硎?。
為確保停電期間生產(chǎn)組織有序開展，KFM采購了13臺柴油發(fā)電機(jī)，作為停限電期間的現(xiàn)場應(yīng)急與生產(chǎn)補(bǔ)充電源。
“柴油發(fā)電成本是正常電力成本的2倍—3倍，柴發(fā)系統(tǒng)電力主要用于應(yīng)急儲備和生產(chǎn)負(fù)荷補(bǔ)充。雖然成本較高，但發(fā)電可控性強(qiáng)，能在停電時(shí)及時(shí)啟動(dòng)，保障生產(chǎn)穩(wěn)定?！?李明洋向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)介紹。
為應(yīng)對停電、限電對生產(chǎn)組織的影響，KFM還在設(shè)備選型上進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)制定了不同電力負(fù)荷下的生產(chǎn)組織方案。
據(jù)李明洋介紹，KFM在采購帶料重載設(shè)備時(shí)，會優(yōu)先選擇變頻啟動(dòng)類型，確保啟動(dòng)電流緩慢平穩(wěn)上升，避免啟動(dòng)電流瞬間過大對設(shè)備的損壞或沖擊電網(wǎng)；在設(shè)備功率選擇上，會考慮到設(shè)備運(yùn)行工況，適當(dāng)選擇大功率設(shè)備，確保能帶料啟動(dòng)。
由于選礦、冶煉環(huán)節(jié)設(shè)備數(shù)量多，電壓與負(fù)荷差距大，且均為連續(xù)性生產(chǎn)，在外部限電時(shí)，KFM會通過柴發(fā)系統(tǒng)補(bǔ)充電力供應(yīng)，調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷。
在KFM，外部供電電壓等級為220kV，而大部分設(shè)備只能在35kV電流下進(jìn)行使用，因此需要通過變電站改變電壓等級。柴發(fā)系統(tǒng)只能供應(yīng)10kV電流。
因此，李明洋向記者介紹，在限電情況下，柴發(fā)系統(tǒng)所發(fā)電量盡可能讓除電積整流變（35kV）以外的生產(chǎn)設(shè)備使用，確保外部供電盡可能多地用于電解銅，實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)銅；在恢復(fù)正常供電后，再通過供配礦管理，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
從設(shè)備到人員，跟電有關(guān)的都要進(jìn)口
在非洲做電力工作，最重要的一點(diǎn)是選對采購產(chǎn)品，因?yàn)椤皬膰鴥?nèi)進(jìn)口到現(xiàn)場的電力設(shè)備若出現(xiàn)問題，除單價(jià)高的問題產(chǎn)品有必要退回國內(nèi)，大部分問題產(chǎn)品只能進(jìn)行貨款索賠，后續(xù)需自行想辦法改造使用?！崩蠲餮蟊硎?。
此前，KFM曾進(jìn)口13臺柴油發(fā)電機(jī)，到貨之后，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行噪音過大，部分設(shè)備出現(xiàn)了散熱問題，難以達(dá)到額定功率運(yùn)行。
李明洋告訴記者，后續(xù)KFM通過系統(tǒng)分析和計(jì)算，對其中的7臺柴油發(fā)電機(jī)的散熱水箱進(jìn)行改造，提升了機(jī)組散熱能力。改造后，單臺柴油發(fā)電機(jī)以80%額定功率穩(wěn)定運(yùn)行，效能較改造前提升了40%，后續(xù)將依次改造剩余柴油發(fā)電機(jī)。
“運(yùn)輸周期長，成本高，且現(xiàn)場生產(chǎn)急需，已到現(xiàn)場的產(chǎn)品必須充分利用。”李明洋表示。
從剛果（金）—贊比亞銅鈷礦帶進(jìn)出口產(chǎn)品，主要有四五條運(yùn)輸線路，分別經(jīng)坦桑尼亞達(dá)累港、南非德班港、納米比亞鯨灣港、安哥拉洛比拖港或莫桑比克貝拉港。其中，最短的安哥拉洛比托港往返需20天，最長的南非德班港往返需50天。
為確保穩(wěn)定生產(chǎn)，重要設(shè)備需要在現(xiàn)場預(yù)留一定的安全庫存。KFM在建設(shè)220kV變電站初期，同步采購了1年期—2年期的備件；后續(xù)運(yùn)維過程中，會根據(jù)備件消耗情況及時(shí)補(bǔ)充。
“對于核心設(shè)備，我們現(xiàn)場實(shí)行‘一機(jī)一檔’管理，將維修記錄、備件消耗、消耗周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和建檔，結(jié)合現(xiàn)場庫存、在途物資，強(qiáng)化備件提報(bào)的精準(zhǔn)性，盡可能降低現(xiàn)場備件庫存。同時(shí)，部分可現(xiàn)場制作的備件，會通過購買材料、現(xiàn)場加工的方式生產(chǎn)，減少生產(chǎn)運(yùn)維成本?！崩蠲餮笙蛴浾呓榻B。
在剛果（金），熟練操作電力設(shè)備的人才同樣急缺。
“根據(jù)集團(tuán)和公司關(guān)于‘中剛?cè)诤稀囊?，今年一?xiàng)重點(diǎn)工作就是推進(jìn)當(dāng)?shù)厝瞬诺呐嘤?xùn)和儲備。目前，由中方技術(shù)人員帶領(lǐng)當(dāng)?shù)貏偡絾T工開展技術(shù)工作，逐步提升當(dāng)?shù)貑T工的技能水平?！崩蠲餮笙蛴浾呓榻B。
“當(dāng)?shù)亻_了很多礦企，但電力相關(guān)的教育水平、技術(shù)水平與國內(nèi)差距較大。對于技術(shù)要求較高的電氣設(shè)備維修工作，不僅要進(jìn)口設(shè)備，還得‘進(jìn)口’專業(yè)人員?！崩蠲餮蟊硎尽?/span>
為從根本解決當(dāng)?shù)仉娏?yīng)問題，洛陽鉬業(yè)正于剛果（金）礦區(qū)附近建設(shè)200MW的Heshima水電站。從長遠(yuǎn)保供角度，未來不排除向剛果（金）境內(nèi)的光伏建設(shè)企業(yè)購買電力與服務(wù)。
洛陽鉬業(yè)常務(wù)副總裁兼首席運(yùn)營官闕朝陽在8月25日舉辦的半年度業(yè)績說明會上表示，200MW的Heshima水電站預(yù)計(jì)2028年實(shí)現(xiàn)首臺機(jī)組發(fā)電，目前正在調(diào)研光伏發(fā)電項(xiàng)目，重點(diǎn)關(guān)注建設(shè)成本和建設(shè)速度。
“我們也在其他地方尋找更大規(guī)模的水電站，相關(guān)電站建成后，將有效保障2028年80萬—100萬噸產(chǎn)量所需的電力供應(yīng)?！标I朝陽進(jìn)一步介紹。
