中國儲能網訊：“如果不自主規(guī)劃、建設，當?shù)仉娏θ笨跁容^大。電力不足，就會影響礦山生產?，F(xiàn)實情況是，剛果（金）能供應的電量相對有限，還常出現(xiàn)停電、限電等情況?！甭尻栥f業(yè)KFM銅鈷礦（下稱“KFM”）設備動力廠廠長助理李明洋向經濟觀察報表示。
2020年底，洛陽鉬業(yè)以5.5億美元從FCX（自由港集團）手中收購了位于剛果（金）KTM95%的權益，并于2023年正式投產。KFM連同不遠處的TFM共有6條生產線，具備年產65萬噸以上銅的能力。
為保障生產，有著多條輸電線路的KFM正想方設法布局更多電力資源，比如以柴油發(fā)電機為主的柴發(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1.91億噸，鈷金屬量1404萬噸。
2021年至今，剛果（金）當?shù)氐V業(yè)企業(yè)產能從年產百萬噸迅速增長至超過300萬噸，但當?shù)氐碾娋W基礎遠遠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，耗電量占到整個生產環(huán)節(jié)的60%—70%。根據(jù)國務院去年發(fā)布的《2024年-2025年節(jié)能降碳行動方案》，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）的電力。
一邊是需求飆升，一邊是剛果（金）的先天局限——當?shù)厝狈γ禾?、石油資源，電力供應高度依賴水電。根據(jù)中金公司數(shù)據(jù)，2021—2023年剛果（金）水電裝機容量從2700MW（兆瓦）上升至約3200MW，年發(fā)電量從約12TWh（太瓦時）上升到14 TWh —16TWh。
中國礦企遠赴剛果（金）開展礦業(yè)業(yè)務之際，電力供應正在遇到挑戰(zhàn)。
大量的礦企項目因買不到水電，生產設備長期處于限電或停電狀態(tài)，只好在當?shù)亟ㄔO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聯(lián)方格睿綠能國際有限公司花費1億元投建的18MW光伏、20MW/MWh（兆瓦時）儲能電站的電力，預計總電費支出4806萬美元。
此前，盛屯礦業(yè)已經在剛果（金）投建了12.6MW光伏、10MW/11.7MWh儲能電站項目。
華為智慧礦山微電網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%，電網運營能力較差，可用容量僅為裝機容量的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，礦企年采購柴油費用在200萬美元左右?！?/span>
雷盈進一步舉例，連續(xù)穩(wěn)定的電力供應對礦企非常重要，比如球磨機從停電到重新啟動，需要6倍—12倍的沖擊性電流，極易損壞電力電子設備；關鍵抽水泵、井下升降機等關系到人身安全的設備，更離不開穩(wěn)定電流。
據(jù)雷盈統(tǒng)計，礦產開發(fā)用電成本約占總經營成本的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、停電之后做好應急處置以確保不發(fā)生生產事故，以及在限電的情況下通過補充發(fā)電做好生產組織，這是在非洲做礦山生產面臨的電力三大挑戰(zhàn)?！崩蠲餮笙蛴浾弑硎?。
跟停電搶設備
洛陽鉬業(yè)在剛果（金）共有6條生產線，具備年產65萬噸以上銅的能力。今年上半年，兩礦合計實現(xiàn)銅產量35.36萬噸、銷量32.26萬噸，鈷產量6.11萬噸、銷量4.62萬噸，礦山端營收共約314億元；2024年全年實現(xiàn)營業(yè)收入506億元，毛利潤約241億元。
在KFM中，設備被分為一級負荷設備和正常生產負荷設備。一級負荷設備需要在停電時通過柴發(fā)系統(tǒng)保障正常運行，停機后不會造成事故的設備被分為正常生產負荷設備。
在剛果（金），停電跳閘是一個極為常見的現(xiàn)象。一旦長時間無法恢復供電，重點設備長時間停機可能引發(fā)生產或設備事故，例如濃密機壓耙、攪拌類設備物料沉降等問題。
“斷電發(fā)生后，整個電網系統(tǒng)恢復至正常負荷需要1小時—2個小時；若遇到較大線路或設備故障，恢復時間會更長。”李明洋表示。
為確保停電期間生產組織有序開展，KFM采購了13臺柴油發(fā)電機，作為停限電期間的現(xiàn)場應急與生產補充電源。
“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)電力主要用于應急儲備和生產負荷補充。雖然成本較高，但發(fā)電可控性強，能在停電時及時啟動，保障生產穩(wěn)定?！?李明洋向經濟觀察報介紹。
為應對停電、限電對生產組織的影響，KFM還在設備選型上進行優(yōu)化，同時制定了不同電力負荷下的生產組織方案。
據(jù)李明洋介紹，KFM在采購帶料重載設備時，會優(yōu)先選擇變頻啟動類型，確保啟動電流緩慢平穩(wěn)上升，避免啟動電流瞬間過大對設備的損壞或沖擊電網；在設備功率選擇上，會考慮到設備運行工況，適當選擇大功率設備，確保能帶料啟動。
由于選礦、冶煉環(huán)節(jié)設備數(shù)量多，電壓與負荷差距大，且均為連續(xù)性生產，在外部限電時，KFM會通過柴發(fā)系統(tǒng)補充電力供應，調整設備的運行負荷。
在KFM，外部供電電壓等級為220kV，而大部分設備只能在35kV電流下進行使用，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）以外的生產設備使用，確保外部供電盡可能多地用于電解銅，實現(xiàn)多產銅；在恢復正常供電后，再通過供配礦管理，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
從設備到人員，跟電有關的都要進口
在非洲做電力工作，最重要的一點是選對采購產品，因為“從國內進口到現(xiàn)場的電力設備若出現(xiàn)問題，除單價高的問題產品有必要退回國內，大部分問題產品只能進行貨款索賠，后續(xù)需自行想辦法改造使用?！崩蠲餮蟊硎尽?/span>
此前，KFM曾進口13臺柴油發(fā)電機，到貨之后，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行噪音過大，部分設備出現(xiàn)了散熱問題，難以達到額定功率運行。
李明洋告訴記者，后續(xù)KFM通過系統(tǒng)分析和計算，對其中的7臺柴油發(fā)電機的散熱水箱進行改造，提升了機組散熱能力。改造后，單臺柴油發(fā)電機以80%額定功率穩(wěn)定運行，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。
“運輸周期長，成本高，且現(xiàn)場生產急需，已到現(xiàn)場的產品必須充分利用?！崩蠲餮蟊硎?。
從剛果（金）—贊比亞銅鈷礦帶進出口產品，主要有四五條運輸線路，分別經坦桑尼亞達累港、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，重要設備需要在現(xiàn)場預留一定的安全庫存。KFM在建設220kV變電站初期，同步采購了1年期—2年期的備件；后續(xù)運維過程中，會根據(jù)備件消耗情況及時補充。
“對于核心設備，我們現(xiàn)場實行‘一機一檔’管理，將維修記錄、備件消耗、消耗周期進行統(tǒng)計和建檔，結合現(xiàn)場庫存、在途物資，強化備件提報的精準性，盡可能降低現(xiàn)場備件庫存。同時，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，減少生產運維成本?！崩蠲餮笙蛴浾呓榻B。
在剛果（金），熟練操作電力設備的人才同樣急缺。
“根據(jù)集團和公司關于‘中剛融合’的要求，今年一項重點工作就是推進當?shù)厝瞬诺呐嘤柡蛢洹Ｄ壳?，由中方技術人員帶領當?shù)貏偡絾T工開展技術工作，逐步提升當?shù)貑T工的技能水平?！崩蠲餮笙蛴浾呓榻B。
“當?shù)亻_了很多礦企，但電力相關的教育水平、技術水平與國內差距較大。對于技術要求較高的電氣設備維修工作，不僅要進口設備，還得‘進口’專業(yè)人員?！崩蠲餮蟊硎?。
為從根本解決當?shù)仉娏獑栴}，洛陽鉬業(yè)正于剛果（金）礦區(qū)附近建設200MW的Heshima水電站。從長遠保供角度，未來不排除向剛果（金）境內的光伏建設企業(yè)購買電力與服務。
洛陽鉬業(yè)常務副總裁兼首席運營官闕朝陽在8月25日舉辦的半年度業(yè)績說明會上表示，200MW的Heshima水電站預計2028年實現(xiàn)首臺機組發(fā)電，目前正在調研光伏發(fā)電項目，重點關注建設成本和建設速度。
“我們也在其他地方尋找更大規(guī)模的水電站，相關電站建成后，將有效保障2028年80萬—100萬噸產量所需的電力供應?！标I朝陽進一步介紹。
