Внутренний и перекрестный сопоставительный анализ потребления электроэнергии на угольных разрезах
Автор: Топно С.А., Умре Б.С., Аваре М.В., Саху Л.К.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Энергетика, автоматизация и энергоэффективность
Статья в выпуске: 3 т.8, 2023 года.
Бесплатный доступ
На угольных разрезах потребляется большое количество электроэнергии. Электрические экскаваторы, насосы и установки для перегрузки угля потребляют 75 % от общего объема электроэнергии. В данной работе представлена схема моделирования для проведения сопоставительного анализа (как внутреннего, так и перекрестного) потребления электроэнергии на предприятии. Для разработки модели сопоставительного анализа потребления электроэнергии на конкретном предприятии был применен статистический подход (метод линейной регрессии). Удельное потребление электроэнергии (УПЭ) используется в качестве контрольного показателя оценки энергоэффективности конкретного предприятия и нескольких угольных предприятий в Индии на основе полевых исследований. Также проведен сезонный анализ потребления электроэнергии. Согласно полученным результатам контрольный показатель УПЭ составляет 0,50 кВт-ч/т, а потенциал энергосбережения для одного предприятия - 10,7 %. Для нескольких угольных предприятий контрольный показатель УПЭ составляет 0,52 кВт-ч/т. Сделан вывод о том, что УПЭ в значительной степени зависит от производственной мощности, а разработанные метод и модель горных работ позволяют выполнить сопоставительный анализ и достичь эффективного энергопотребления на разрезах.
Электрический, сопоставительный анализ, внутренний анализ, перекрестный анализ, удельное энергопотребление, потребление энергии, разрез
Короткий адрес: https://sciup.org/140301767
IDR: 140301767 | УДК: 622:621.31 | DOI: 10.17073/2500-0632-2023-03-100
Internal and cross sectional benchmarking of electrical energy use in opencast coal mine
Electrical energy consumption in the opencast coal mine is very high. Electric shovels, pumps and coal handling plants consume 75% of the total electricity consumption of an opencast coal mine. In this paper, a modelling framework has been developed for electrical energy use benchmarking (internal as well as cross-sectional) of the mine. To develop a mine specific model for benchmarking electrical energy use statistical approach (linear regression method) has been applied. Specific power consumption (SPC) is used as a benchmarking index to assess the operating energy performance of a specific mine and multiple coal mines of India based on the field studies. Seasonal analysis of the electrical energy usage has also been analysed. Our results show the benchmark SPC as 0.50 kWh/t and the energy-saving potential as 10.7% for a single mine and the benchmark SPC of multiple coal mines as 0.52 kWh/t. The result concludes that SPC widely depends on its capacity and mining method and the developed model are useful for benchmarking and targeting for efficient electrical energy use in opencast mine.
Список литературы Внутренний и перекрестный сопоставительный анализ потребления электроэнергии на угольных разрезах
- Sahoo L. K., Bandyopadhyay S., Banerjee R. Benchmarking energy efficiency of opencast mining in India. In: Proceedings of the 4th International Conference on Advances in Energy Research (ICAER-2013). 10-12 December 2013, Mumbai, India. Pp. 1684-1692.
- Shuzhao C., Qingxian C., Cangyan X., Wang H. Energy consumption comparison and energy-saving measures of open pit development. In: Proceedings of International Conference on Computer Distributed Control and Intelligent Environmental Monitoring (CDCIEM). 19-20 February 2011, Changsha, China. Pp. 712-715, https://doi.org/10.1109/CDCIEM.2011.64
- Boyd G., Dutrow E., Tunnessen W. The evolution of the ENERGY STAR® energy performance indicator for benchmarking industrial plant manufacturing energy use. Journal of Cleaner Production. 2008;16(6):709-715. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2007.02.024
- Cooke D., Randall C. Energy use benchmarks for open cut coal mines. In: Proceedings of The AusIMM annual conference. 23-26 March 1995, Newcastle, Australia. URL: https://old.decoa.com.au/HTMLobj-480/Energy_Use_Benchmarks_Coal_Mines.pdf
- Sardeshpande V., Gaitonde U. N., Banerjee R. Model-based energy benchmarking for glass furnace. Energy Conversion and Management. 2007;48(10):2718-2738. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2007.04.013
- Beerkens R. G. C., Limpt J. V. Chapter 7. Energy efficiency benchmarking of glass furnaces. In: Kieffer J. (ed.) 62nd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings, Vol. 23. The American Ceramics Society; 2008. Pp. 93-105. https://doi.org/10.1002/9780470294727.ch7
- Tan Y. S., Tjandra T. B., Song B. Energy efficiency benchmarking methodology for mass and high-mix low-volume productions. Procedia CIRP. 2015;29:120-125. https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.02.200
- Juaidi A., AlFaris F., Montoya F. G., Agugliaro F. M. Energy benchmarking for shopping centres in the Gulf Coast region. Energy Policy. 2016;91: 247-255. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2016.01.012
- Wang N., Wena Z., Liu M., Guo J. Constructing an energy efficiency benchmarking system for coal production. Applied Energy. 2016;169:301-308. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.02.030
- Sahoo L. K., Bandyopadhyay S., Banerjee R. Benchmarking energy consumption of dump trucks in mines. Applied Energy. 2014;113:1382-1396. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.08.058
- Sahoo L. K., Bandyopadhyay S., Banerjee R . Benchmarking energy consumption of truck haulage. In: Awuah-Offei K. (eds.) Energy Efficiency in the Minerals Industry. Green Energy and Technology. Springer, Cham; 2018. https://doi.org/10.1007/978-3-319-54199-0_9
- Sahoo L. K., Bandyopadhyay S., Banerjee R. Water and energy assessment for dewatering in opencast mines. Journal of Cleaner Production. 2014;84:736-745. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.07.072
- Chan D. Y. L., Huang C. F., Lin W. C., Hong G. B. Energy efficiency benchmarking of energy-intensive industries in Taiwan. Energy Conversion and Management. 2014;77:216-220. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.09.027
- Topno S. A., Sahoo L. K., Umre B. S., Jhungare A. S. Energy efficiency benchmarking of power consumption for an opencast coal mine. In: Efficiency, Cost, Optimisation, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS 2017). 2-6 July 2017, San Diego, California, USA.
- Topno S. A., Sahoo L. K., Umre B. S. Energy efficiency assessment of electric shovel operating in opencast mine. Energy. 2021;230:120703. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.120703
