Сравнительный анализ вариантов интеграции возобновляемых источников энергии в системах энергоснабжения горнодобывающих предприятий

Аннотация

Высокая энергоемкость горнодобывающих предприятий и рост тарифов на электроэнергию обуславливают необходимость поиска путей снижения затрат, в том числе за счет интеграции возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Цель исследований: Проведение сравнительного экономического анализа различных конфигураций ВИЭ (ФЭУ, ВЭУ и гибридных систем) для электроснабжения горных предприятий. Задачи: оценить экономическую эффективность автономного использования ФЭУ и ВЭУ; проанализировать показатели гибридных решений; определить влияние регионального фактора. В основе исследования лежат методы дисконтирования денежных потоков (расчет NPV) и анализа жизненного цикла проекта. Основные результаты: экономическая эффективность ВИЭ сильно зависит от локации, ВЭУ демонстрируют наилучшие результаты, окупаясь в пяти из семи регионов, тогда как ФЭУ рентабельны только в трех, гибридные системы в большинстве случаев не показали значительных преимуществ перед isolated ВЭУ, за исключением отдельных регионов, наивысшая эффективность ВЭУ достигнута в арктических и прибрежных зонах.

Ключевые слова

Возобновляемые источники энергии, горнодобывающие предприятия, экономический анализ, фотоэлектрические установки, ветряные электростанции, гибридные системы, чистая приведенная стоимость, срок окупаемости, энергоснабжение, региональный фактор.

Список литературы

1. Topno S., Umre B., Aware M., Sahoo L. Internal and cross sectional benchmarking of electrical energy use in opencast coal mine. Mining Science and Technology (Russia). 2023;8(3):232-244. DOI: 10.17073/2500-0632-2023-03-100.
2. Клюев Р.В. Моделирование и оптимизация удельного электропотребления основных технологических процессов горнодобывающего предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2025;(4):170-181. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_4_0_170. Klyuev R.V. Modeling and optimization of energy intensity of basic flow processes at mines. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2025;(4):170-181. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2025_4_0_170.
3. Петров В.Л., Кузнецов Н.М., Морозов И.Н. Управление спросом на электроэнергию в горнопромышленном секторе на основе интеллектуальных электроэнергетических систем // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022;(2):169-180. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_2_0_169. Petrov V.L., Kuznetsov N.M., Morozov I.N. Electric energy demand management in mining industry using smart power grids. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2022;(2):169-180. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2022_2_0_169.
4. Клюев Р.В. Системный анализ методов расчета систем электроснабжения карьеров // Устойчивое развитие горных территорий. 2024. Т. 16. № 1(59). С. 302-310. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-302-310. Klyuev R.V. System analysis of calculation methods for power supply systems in quarry points. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(1):302-310. (In Russ.). DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-302-310.
5. Жуковский Ю.Л., Сусликов П.К. Оценка потенциального эффекта применения технологии управления спросом на горных предприятиях // Устойчивое развитие горных территорий. 2024. Т. 16. № 3(61). С. 895-908. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-3-895-908. Zhukovsky Yu.L., Suslikov P.K. Assessment of the potential effect of applying demand management technology at mining enterprises. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(3):895-908. (In Russ.). DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-3-895-908.
6. Анализ углеродного следа, создаваемого горными предприятиями / В.И. Силаев, Р.В. Клюев, Д.В. Еремеев и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2023;(11-1):265-277. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_111_0_265. Silaev V.I., Klyuev R.V., Eremeev D.V., Martynova T.A., Danilchenko Yu.V. Analysis of the carbon footprint created by mining enterprises. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(11-1):265-277. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2023_111_0_265.
7. Klyuev R.V. Assessment of energy efficiency improvement strategies for ventilation and hoisting systems during the reconstruction of the Molibden mine. Mining Science and Technology (Russia). 2025;10(1):84-94. DOI: 10.17073/2500-0632-2024-10-362.
8. Klyuev R.V. Reliability analysis of open-pit power supply system components. Mining Science and Technology (Russia). 2024;9(2):183-194. DOI: 10.17073/2500-0632-2024-03-254.
9. Petrov V.L., Pichuev A.V. Assessing the efficiency of measures to enhance electric power quality in variable-frequency drive for scraper conveyors. Mining Science and Technology (Russia). 2024;9(1):60-69. DOI: 10.17073/2500-0632-2024-01-198.
10. Углеродный след энергетического сектора / Л.Р. Гайнуллина, А.Р. Фасыхов, Н.Ф. Тимербаев и др. // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2024. Т. 32. № 4. С. 365-384. DOI: 10.22363/2313-2310-2024-32-4-365-384. Gainullina L.R., Fasykhov A.R., Timerbaev N.F., Ibragimova V.R. Carbon footprint of the energy sector. RUDN Journal of Ecology and Life Safety. 2024;32(4):365-384. (In Russ.). DOI: 10.22363/2313-2310-2024-32-4-365-384.
11. Renewable power generation costs in 2024, International Renewable Energy Agency. Abu Dhabi: IRENA, 2025.
12. Сорокин В.В. Экономические аспекты перехода на низкоуглеродную энергетику // Дискуссия. 2023;(116):46-56. DOI: 10.46320/2077-7639-2023-1-116-46-56. Sorokin V.V. Economic aspects of the transition to low-carbon energy. Discussion. 2023;(116):46-56. (In Russ.). DOI: 10.46320/2077-7639-2023-1-116-46-56.
13. Софронов М.А., Петров В.Л. Перспективы применения солнечных электростанций в системах электроснабжения горных предприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2024;(10):152-165. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_10_0_152. Sofronov M.A., Petrov V.L. Prospects for solar power plants in electricity supply systems in mines. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2024;(10):152-165. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2024_10_0_152.
14. Хубиева В.М., Внуков В.Е. Применение альтернативных источников энергии в алмазодобывающей промышленности // Горный журнал. 2024;(2):77-83. DOI: 10.17580/gzh.2024.02.13. Khubieva V.M., Vnukov V.E. The use of alternative energy sources in the diamond mining industry. Gornyj zhurnal. 2024;(2):77-83. DOI: 10.17580/gzh.2024.02.13.