Такая техника будет незаменима в тех регионах, где используются недорогая электроэнергия и дорогое дизельное топливо, или в регионах с низкой температурой (например, в Якутии).
Белорусский автозавод официально представил несколько «зеленых» новинок – дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-7530Е грузоподъемностью 220 тонн и аккумуляторный электросамосвал БЕЛАЗ-7558Е грузоподъемностью 90 тонн.
Для испытания первого самосвала БЕЛАЗ-7530Е в дизель-троллейном исполнении на территории предприятия был создан полигон для испытаний дизель-троллейвозов с контактной троллейной линией общей протяженностью более 400 метров, 33 опорами и тяговой подстанцией мощностью 1,8 МВт. Сама машина собрана на базе карьерного самосвала БЕЛАЗ-75306 грузоподъемностью 220 тонн.
Восточная горнорудная компания (ВГК), один из крупнейших на Дальнем Востоке производителей угля и ключевой на текущий момент бизнес-партнер этого проекта, максимально вовлечена в ход разработки и тестирования дизель-троллейвоза. Согласно предварительным договоренностям сторон на территории Солнцевского угольного разреза в Углегорском районе Сахалинской области будет построена инфраструктура для проведения комплексных эксплуатационных испытаний самосвалов БЕЛАЗ в дизель-троллейном исполнении.
На первом этапе ВГК построит опытно-экспериментальный участок троллейной линии протяженностью 1,5 км, на котором будут работать 5–6 таких машин. В дальнейшем, при успешном достижении заявленных технико-экономических показателей, будет рассмотрена возможность расширения эксперимента вплоть до полного перевода всего парка самосвалов на дизель-троллейную тягу.
«Выпуск таких машин – это перспективное направление развития карьерной техники БЕЛАЗ, учитывающее мировые тенденции по использованию альтернативных источников энергии. Эксплуатация дизель-троллейвоза способствует сокращению выбросов вредных веществ в окружающую среду и улучшению экологической обстановки в карьерах и прилегающих регионах. Мы предлагаем комплексные решения по организации всей необходимой инфраструктуры. И верим, что именно такой подход поможет нашим потребителям увеличивать производительность и снижать стоимость перевозок», – рассказал Сергей Никифорович, генеральный директор ОАО «БЕЛАЗ».
По сравнению с обычным исполнением самосвала дизель-троллейвоз оборудуется пантографами (токосъемниками), дополнительным силовым шкафом с элементами системы защиты и диагностики, органами управления троллейным режимом, устанавливается доработанное программное обеспечение.
Применяемые в настоящее время системы управления электромеханической трансмиссией карьерных самосвалов позволяют легко адаптироваться под условия работы с контактной сетью, обеспечивая плавный разгон и работу на оптимальных режимах.
Оборудование становится активным, когда самосвал подъезжает к воздушной сети. В этот момент механизм поднимается и своей верхней частью касается провода. Напряжение от троллей через шкаф управления поступает на электродвигатели редукторов мотор-колес, и 220 тонн груза едут вверх. Преодолев самую высокую точку трассы, двигаясь на электрической тяге от контактной сети, самосвал опускает пантограф и уже в дизельном режиме продолжает свой маршрут.
Троллейный режим работы самосвала дает целый ряд полезных эффектов:
- Увеличение скорости движения самосвала до 20% на самом сложном участке карьерной трассы – подъеме, что дает возможность рассчитывать на повышение производительности работы самосвала на 10% и выше.
- Экономия топлива до 80% (на затяжном подъеме при высоком уклоне обычный дизельный самосвал порой расходует свыше 500 л/час дизельного топлива). Благодаря этому капиталовложения, необходимые при возведении инфраструктуры, окупаются довольно быстро (3–3,5 года при протяженности троллейной трассы не менее 1,5 км и уклоне не менее 6%).
- Увеличение производственной мощности горного предприятия.
- Существенное снижение затрат на топливо.
- Увеличение жизненного цикла дизельного двигателя.
- Улучшение экологии в карьере и прилегающей к нему территории.
Сейчас «БЕЛАЗ» работает над тем, чтобы переоборудовать под дизель-троллейвозы парк уже имеющихся у потребителя машин с переменно-постоянным током, а также предлагает следующие комплексные решения:
- Строительство троллейной трассы с тяговой подстанцией, дорожного покрытия, обустройство необходимой инфраструктуры в руднике совместно с партнерами.
- Подготовка расчета проекта экономической эффективности по использованию троллейной техники.
- Сервисная поддержка дизель-троллейвозов в процессе их работы, а также быстрый монтаж и обслуживание необходимого оборудования.
Дальнейшее развитие троллейного транспорта выглядит еще более привлекательно и связано с применением в составе машины накопителей на базе аккумуляторов или конденсаторов вместо дизеля. Это позволит вести разговор о полностью «зеленом» транспорте, свободном от вредных выбросов. Зарядка накопителей предполагается во время движения под контактной сетью и на спуске за счет рекуперации. При увеличении удельной емкости аккумуляторных батарей и количества их циклов заряда-разряда в несколько раз есть все основания полагать, что такое техническое решение станет востребованным.
Сегодня БЕЛАЗ продолжает испытания дизель-троллейвоза, по результатам которых вносятся изменения в конструкторскую документацию, дорабатываются некоторые детали и узлы самосвала.
В прошлом году Белорусский автозавод только анонсировал начало работ над полностью электрическим самосвалом БЕЛАЗ-7558E г/п 90 тонн, а на 2023 год уже запланировано начало серийного производства. По данным маркетологов, Белорусский автозавод сможет продавать на первых порах ежегодно не менее 20 таких электросамосвалов.
Полная мощность 15 литий-ионных аккумуляторный батарей составляет 675 кВт·ч. Максимальная скорость достигает 64 км/ч. Запас хода на одной зарядке составит не менее 2 часов при полной загрузке 90 тонн и движении на подъем по уклону не более 10 процентов. После нескольких циклов «загрузка – транспортировка – разгрузка» потребуется проведение подзарядки в течение 20–25 минут от специальной зарядной станции.
Электросамосвал обеспечивает существенное снижение эксплуатационных расходов: отсутствуют затраты на дизельное топливо, сокращаются затраты на техобслуживание, увеличивается производительность. Расчеты показывают, что стоимость перевозки тонны груза будет гораздо ниже, чем на традиционном дизельном транспорте.
По предварительным оценкам экономия при использовании аккумуляторной машины по сравнению с серийным самосвалом БЕЛАЗ такой же грузоподъемности за 10 лет эксплуатации может составить около 1 млн долларов.
текст: Гусаков Г. Б., инженер 1-й категории отдела стратегического развития ОАО «БЕЛАЗ» фото: im-mining.com, @belaz14101961