2024年9月在拉斯维加斯举行的MINExpo上，电气化主题贯穿了展会的三个展厅——许多展台通过电池符号，或在某些情况下展示实际的电动机器，吸引了众多参观者；其他展台则提出了新的概念，动态电车的各种变体成为了讨论焦点。
虽然市场上将会有更广泛的“电气化”产品出现，但也越来越清晰的是，从单一电动设备的能力转向更广泛的基础设施以及如何管理现场节能。
这一思路在展会期间的几次会议中得到了明确的体现，两个显著的例子来自与ABB过程工业部总裁约阿希姆·布劳恩（Joachim Braun）的讨论以及卡特彼勒电气化副总裁布赖恩·韦勒（Brian Weller）的演讲。
实质性的eMine进展
“很难想象任何公司在销售电动车辆时不考虑该车辆对现场能源平衡的影响，”布劳恩在拉斯维加斯为期三天的展会最后一天表示。“现在的一部分方程是电力管理系统。没有任何运营方会因为引入这些新车辆和增加可再生能源发电而容忍生产力大幅下降。”
ABB早已意识到这一点，利用2021年MINExpo作为背景，推出了其eMine™组合——涵盖从矿山到港口的全面集成电气化和自动化系统。
该公司同时为原始设备制造商（OEM）和采矿场提供服务方面处于相对独特的地位，最近公开的合作协议包括与小松（Komatsu）和日立建机（Hitachi Construction Machinery）等原始设备制造商的合作，以及与智利国家铜业公司（Codelco）和安托法加斯塔（Antofagasta）等矿业公司的合作。
在谈到可再生能源的可用性时，布劳恩指出，白天太阳辐射最强时，可以考虑在澳大利亚或拉丁美洲等地开展“高耗能活动”，这是一个可以考虑的选择。
他还预计，自动化水平和人工智能的引入将根据活动计划和所需能量做出现场决策方面发挥关键作用。
“无论发生什么，都必须与车队管理密切配合，”他补充道。
整合电动化
卡特彼勒（Caterpillar）是向矿业部门销售电动机器、充电设备、能源存储系统和其他支持性电力基础设施的公司之一。Weller在2024年MINExpo展会前的亚利桑那州图森试验场和Tinaja Hills示范学习中心的参观活动中明确表示，该原始设备制造商正在与关键客户紧密合作，探索维持电动采矿场最佳运行电力管理系统
“当我们考虑能源平衡时，不仅仅是消耗能量；还包括我从哪里获得能源，何时、以多少获得这些能源，”Weller在展示公司电动矿场仿真和建模能力时说道。
此次卡特彼勒的展示包括一个模拟的客户矿场，该矿场有26辆电池电动卡车，由六个4兆瓦的固定充电系统和八个8兆瓦的动态能源传输（DET）点提供充电。
在MINExpo上，展示类似解决方案的不仅是卡特彼勒。福特斯克（Fortescue）展示了一个6兆瓦的充电设备，利勃海尔（Liebherr）的动力轨系统也有所展示。正在开发的高功率eMine快速充电系统，以及“更灵活的电车系统解决方案”。
所有这些新方案，以及现有的一些方案，都是高能耗的。
这在Weller在亚利桑那展示的仿真中得到了体现，仿真中仅与运输车队相关的场地能源传输能力达到了88兆瓦。
在4.5小时的仿真过程中，能源传输的波动范围从70兆瓦的最高容量到5兆瓦的最低点不等。
“这65兆瓦的波动相当于一个4万人口的城市同时开关电灯，”Weller为此作了解释。“这是该场地必须吸收的变动幅度。”
据Weller称，在这种情况下，电气化和自动化的集成将变得至关重要，而该公司正在开发的“分配引擎”以及其先进的仿真能力预计将被整合到Cat® MineStar™ 车队管理系统中。
“当我们展望未来的矿场，考虑电气化和自动化的理念时，所有这些都必须整合在一起，”Weller说。
“我们不能因为电池没电而让卡车停下来；我们不能让卡车在运输路线上排队等着充电。在某些情况下，尽管你的电池电量还没见底，你现在也许需要充电，因为10分钟后可能有10辆卡车在排队等着充电。你如何知道这一点？你必须将其与车队管理系统联系起来。这样你才能知道完成下一项任务所需的能量以及你拥有的能量。”
这些权衡可能会影响生产，但Weller指出，拥有像“分配引擎”这样的系统将使矿场“能够动态地做出决定”。
行业共识
在2024年MINExpo上，其他公司也在谈论这种问题。
利勃海尔矿业设备公司（Liebherr Mining Equipment SAS）的执行副总裁兼研发、工程与生产负责人奥利弗·魏斯（Oliver Weiss）表示，零排放采矿技术的控制和指挥被纳入了该公司与福特斯克合作开发的自动化运输系统（AHS）。
“AHS核心的车队管理分配引擎监控车队的能量水平，以便在配备该系统的零排放车队中能够高效地分配工作和能量补充任务，”他说道。
小松（Komatsu）新Modular生态系统建立在DISPATCH车队管理系统的基础上，并且该系统还在不断扩展其互联平台和产品套件。其中包括一个名为“Replenish”的新应用程序，旨在在尽量减少对生产的影响的情况下为采矿设备加油和充电。
考虑到ABB和小松最近签署了一项战略合作协议，双方表示将“共同开发并推向市场集成解决方案，以推动重型工业机械实现净零排放的目标更进一步”，可以预见ABB在自动化和电气化方面的专业技术将被整合到小松这一新开放平台中。
显而易见，未来矿场的能源管理模式将需要更加集成的工作流程，并以更高水平的自主化为基础。
正是这一认识将加速电动解决方案的普及，超越行业现有水平。
