从铁路矿车回收能量,实现再利用
2022年9月22日
相关背景
力拓致力于到2030年将二氧化碳排放量(范围1和范围2)减少50%,并在2050年实现净零排放。
我们的铁路车队规模庞大,共拥有220辆机车,每列火车由三辆机车牵引(牵引力约9兆瓦),平均牵引240个车皮。内燃机车消耗的柴油造成的碳排放量占当前范围1和范围2总量的30%。实现2050年净零排放的策略之一,就是向电池电力机车过渡。
我们满载的货运列车(机车加车厢)从17个矿区出发,经过总轨长超1900千米的铁路网络将产品运往四个港口。这一过程主要经过下坡路段(最高海拔差约800米),途径区域有时气温会超过50℃。在部分路段,电池电力机车可通过再生制动进行能量回收,并将回收的电能储存在车载电池组中。然而,机车自身的再生制动不足提供以列车全程所需的能量,因为:
- 列车重量大(重约34000吨),机车数量少
- 功率重量比低,坡度达2%的下路路段使得重载列车需要频繁进行摩擦制动
- 运行周期长(在25-40小时内往返400-1000公里)
- 空车(重约500吨)主要在上坡路段运行,进行回收能量机会少
- 基础设施设计对列车长度有限制
目前车皮的制动技术(电控气动制动)无法回收能量。但是如果我们能从车皮的制动中回收制动能量,则我们不仅可以摆脱对充电基础设施的依赖,而且有可能节约大量资本开支。
业务挑战
我们正在寻求可以在车皮刹车过程中将能量回收、储存及重新使用的技术与创新来支持我们铁路专用线的脱碳。这些技术与创新需能与我们的AutoHaul®铁路无人驾驶系统兼容。
我们希望通过集思广益的方式来寻找应对这一复杂挑战的解决方案,确定并支持铁路网络的项目,期待能有突破性积极成果。
我们寻找的解决方案
我们正在从全球科研、技术和创新行业中寻求想法和解决方案,以实现我们的业务挑战目标,即:
- 确定并支持开发从我们的火车车皮回收和再利用能量的方案。我们将优先考虑已有原型机或更成熟的方案,同时也会考虑尚处于概念阶段的方案
- 激励市场从其它行业借鉴解决方案
- 了解能量系统管理和控制的方案
- 了解车载(机车和/或车皮)和路侧的储能方案
- 了解从车皮到机车和/或路侧储能系统的能量转换方案
- 为未来的发展或机会汲取关键的经验
解决方案可能包括(但不限于):
-独立控制的车皮或与机车集成控制的车皮能量回收方案;
-集成控制车皮/机车储能方案;
-重载货运铁路运营的替代方案(例如自主、自行、自动化、独立、灵活或模块化概念)
提交时间和方案细节
第一阶段截止提交日期为2022年11月10日,并将于2022年12月5日的一周内联系初选入围者进行进一步讨论。
我们鼓励您提供尽可能多的证据来支持您的方案,以证明您的解决方案或概念的可行性和有效性。
力拓可能选择推进提交方案中的部分、全部内容,亦可能不推进任何提交的方案。同样,您的解决方案的某些内容也可能与其他解决方案一起采用,因此请您考虑是否愿意与其他第三方合作。我们将对涉及这种情况的方案进行逐一讨论。
您同时需要提交解决方案的就绪情况评估,最好是在2023年进行概念验证测试。
力拓将综合考虑定量和定性标准,以决定是否进行进一步讨论。如果我们希望进一步讨论,将与您签订保密协议,以确保维护双方的知识产权和信息权。
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