Aplicações de britadores de pedra na infraestrutura de energia renovável

Expansão das energias renováveis ​​na Austrália — e seu problema de oferta agregada

A Austrália está vivenciando o maior projeto de expansão da infraestrutura de energia renovável de sua história. A meta federal de 82% para geração de eletricidade renovável até 2030, combinada com as Zonas de Energia Renovável (ZERs) dos governos estaduais de Nova Gales do Sul, Victoria, Queensland, Austrália Meridional e Austrália Ocidental, está impulsionando um programa de investimentos que totaliza centenas de bilhões de dólares em turbinas eólicas, painéis solares, instalações de armazenamento de baterias e linhas de transmissão de alta tensão em paisagens predominantemente rurais, remotas e — crucialmente para a logística de construção — distantes da infraestrutura de fornecimento de agregados já estabelecida. A ZER de Nova Inglaterra em Nova Gales do Sul, o corredor Western Renewables Link em Victoria, a Zona de Energia Renovável do Sudoeste na Austrália Ocidental e os emergentes parques eólicos offshore compartilham um desafio de infraestrutura que os desenvolvedores de projetos frequentemente subestimam até que ele se torne crítico para o cronograma: levar agregados suficientes ao local certo e na hora certa para o volume de obras civis necessário.

Um parque eólico de grande escala, com 50 a 150 turbinas, requer de 80.000 a 300.000 toneladas de agregados para as bases das turbinas, vias de acesso, plataformas para guindastes, construção de subestações e aterro de valas para cabos. Uma usina solar de grande escala, com 200 a 500 MW, requer de 50.000 a 200.000 toneladas para as bases dos rastreadores solares, redes viárias internas, bases das estações inversoras e vias de acesso para cercas perimetrais. Para projetos em áreas regionais, a 100-400 km de infraestrutura de pedreiras já estabelecida, os custos de transporte desse volume de agregados podem chegar a 1.415 a 1.440 milhões de rupias por projeto — um item que afeta diretamente a viabilidade financeira do projeto e está entre os custos mais controláveis ​​no orçamento de obras civis, se tratado com britagem móvel no local, em vez de aceitar passivamente o fornecimento comercial de pedreiras.

Construção de parques eólicos: Requisitos de agregados ao longo do ciclo de vida do projeto

Construção da plataforma de fundação da turbina

Cada fundação de turbina eólica — uma base de gravidade de concreto armado ou uma estrutura de laje sobre estacas com uma área de planta de 15 a 25 metros de diâmetro — requer de 200 a 600 toneladas de agregados para sua mistura de concreto, preparação da sub-base e camada de drenagem circundante. Para um parque eólico com 100 turbinas, isso representa de 20.000 a 60.000 toneladas de agregados apenas para as fundações, entregues em locais individuais de turbinas espalhados por 5.000 a 20.000 hectares de terras rurais. As estradas de acesso que conectam esses locais adicionam outras 30.000 a 80.000 toneladas de agregados para base de estradas, e as plataformas de guindaste para a montagem das turbinas adicionam de 5.000 a 15.000 toneladas de material granular compactado por posição de guindaste. A demanda combinada de agregados — de 55.000 a 155.000 toneladas para um projeto de 100 turbinas — concentrada no período de construção de 18 a 36 meses cria um desafio de aquisição e logística que o fornecimento comercial de pedreiras, por si só, raramente resolve sem um risco significativo para o cronograma.

Construção de estradas de acesso para locais remotos de turbinas

As estradas de acesso a parques eólicos devem suportar o tráfego de construção mais pesado encontrado em qualquer projeto de engenharia civil — veículos de transporte de pás carregando pás de 60 a 80 metros exigem larguras de trajetória e raios de curvatura que demandam formações de estrada largas e bem construídas; transportadores de seções de torres carregam cargas individuais de 80 a 120 toneladas que exigem valores CBR da base da estrada e profundidade de revestimento que excedem as especificações padrão de estradas rurais. Construir estradas com esse padrão em terrenos rochosos com britador de pedra móvel O processamento de fontes de rocha locais reduz o custo de construção de estradas, substituindo agregados importados nos trechos do corredor rodoviário onde há rocha adequada disponível a uma distância economicamente viável para transporte até a formação da estrada. Os gestores de obras civis de parques eólicos que implementam programas de britagem em jazidas durante a fase de construção de estradas relatam consistentemente uma economia de custos com agregados de 40 a 651 TP3T nos trechos de estrada atendidos por britagem local em comparação com os trechos dependentes do fornecimento de pedreiras comerciais.

Construção de usina solar: fundações de rastreadores, estradas internas e cercas de acesso.

As usinas solares de grande escala na região ensolarada da Austrália — as áreas semiáridas do oeste de Nova Gales do Sul, sudoeste de Queensland, região produtora de trigo da Austrália Ocidental e norte da Austrália Meridional, onde a irradiação solar é mais alta — estão sendo cada vez mais desenvolvidas em terrenos com acúmulo de rochas superficiais, típicas desses ambientes geológicos. As fundações dos rastreadores solares — as estacas de aço cravadas ou as âncoras helicoidais que suportam os sistemas de rastreamento de eixo único — exigem solo limpo e livre de rochas para o processo de cravação: um bloco rochoso no caminho da cravação pode desviar ou bloquear a instalação da estaca, exigindo escavação e remoção, o que aumenta o tempo e o custo de cada fileira de rastreadores afetada. A remoção e britagem de rochas ao longo dos corredores de instalação dos rastreadores, realizadas antes da mobilização da equipe de cravação, elimina o problema de interferência de blocos rochosos a um custo muito menor do que a diária de uma perfuratriz de cravação aguardando enquanto a escavação remove as obstruções.

As redes viárias internas em grandes parques solares — as vias de acesso de veículos de manutenção entre estações inversoras, posições de transformadores e fileiras de rastreadores — requerem de 15.000 a 50.000 toneladas de agregados para um projeto típico de 200 MW, concentradas em um cronograma de construção compacto. Para projetos solares em terrenos rochosos onde a britagem para limpeza da superfície já está planejada, o direcionamento do material britado dessa operação diretamente para a rede viária interna resolve dois problemas de construção de uma só vez: a limpeza do terreno e o fornecimento de agregados para a construção de estradas são atendidos simultaneamente pela mesma operação de britagem, reduzindo o custo total de materiais do projeto e eliminando uma das duas dependências de cronograma que normalmente criam gargalos na sequência de obras civis.

Linhas de transmissão de alta tensão: Agregado para corredores de fundações de torres e acessos

A nova infraestrutura de transmissão de alta tensão — as linhas de 500 kV e 330 kV necessárias para conectar zonas remotas de energia renovável aos centros populacionais — atravessa centenas de quilômetros de terreno rural e frequentemente rochoso, onde o fornecimento comercial de agregados é inexistente ou exige distâncias de transporte que tornam o preço do agregado entregue proibitivo. Cada fundação de torre de transmissão — tipicamente uma estrutura de concreto com quatro pilares que requer de 15 a 40 toneladas de agregado por torre — deve ser construída ao longo de toda a extensão da linha, muitas vezes em locais acessíveis apenas pela via de acesso que está sendo construída simultaneamente com as próprias fundações das torres. Esse problema logístico autorreferencial — você precisa de agregado para construir a via de acesso, mas precisa da via de acesso para transportar o agregado — é precisamente a situação em que a britagem móvel a partir de jazidas locais resolve o paradoxo, produzindo agregado no local da torre a partir de rochas próximas, em vez de importá-lo de uma pedreira distante por meio de uma via que ainda não existe.

Os projetos de transmissão Humelink (Nova Gales do Sul), Western Renewables Link (Victoria) e Project EnergyConnect (Austrália Meridional/Nova Gales do Sul) são exemplos de grandes projetos de corredores de transmissão onde a britagem móvel no próprio corredor foi avaliada como uma estratégia de redução de custos no fornecimento de agregados. Para os gerentes de projeto que avaliam a viabilidade da britagem móvel em seus corredores de transmissão, a Watanabe oferece uma metodologia padrão de avaliação geológica de corredores que identifica locais candidatos para jazidas de empréstimo a partir de dados de mapeamento geológico disponíveis publicamente — permitindo uma estimativa inicial de viabilidade antes de investir em custos de investigação de campo.

Reaterro de valas para cabos e gestão de corredores subterrâneos para cabos

Corredores subterrâneos para cabos — cada vez mais utilizados em projetos de energia renovável para cabeamento entre redes e conexão à rede elétrica — exigem produtos agregados específicos para a construção de valas: uma camada de areia fina ou agregado fino imediatamente ao redor do cabo (tipicamente 100 mm de profundidade com agregado limpo de 0 a 5 mm para gerenciamento térmico em torno do isolamento do cabo); uma camada circundante de 150 a 300 mm com agregado limpo de 10 a 20 mm para proteção mecânica; e material de aterro selecionado importado ou material escavado de valas para o preenchimento da vala superior. O agregado da camada de aterro e do material circundante — que deve estar livre de partículas angulares que possam danificar o isolamento do cabo ao longo do tempo e deve atender às especificações de resistividade térmica para fins de classificação do cabo — não pode ser substituído por material escavado de valas não processado, independentemente de sua disponibilidade, e deve ser proveniente de uma britadeira capaz de produzir material limpo e com granulometria especificada.

UM Triturador de pedra para trator na Austrália A configuração com grelhas de peneiramento de 5 mm para a produção de agregados para assentamento de cabos e grelhas de 20 mm para agregados de revestimento de cabos permite obter os dois tamanhos de produto necessários a partir da mesma fonte de rocha local, alternando as configurações de peneiramento entre as produções — eliminando a necessidade de importar dois agregados com especificações diferentes de fornecedores externos. Para grandes instalações de cabos subterrâneos (mais de 100 km de cabeamento entre matrizes em uma grande usina solar), o volume de agregados para assentamento e revestimento de cabos é tão substancial que a produção local a partir de rocha local proporciona uma economia significativa em comparação com o fornecimento importado, principalmente em projetos remotos, onde o custo adicional para agregados de baixa especificação é maior.

Sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS): Preparação do local e obras civis

Os sistemas de armazenamento de energia em baterias em escala de rede — agora um componente padrão tanto em projetos de armazenamento autônomos quanto em empreendimentos híbridos eólicos/solares — exigem obras civis que são proporcionalmente mais intensivas em agregados por MW de capacidade do que os ativos de geração que acompanham. Os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) em contêineres são instalados sobre lajes de concreto com requisitos substanciais de preparação da sub-base; os transformadores e equipamentos de manobra associados às conexões de rede dos BESS requerem bases rígidas e robustas; e a infraestrutura de combate a incêndio, cercas de segurança e extensões de vias de acesso necessárias ao redor das instalações de BESS adicionam ainda mais demanda de agregados a uma demanda de obras civis já concentrada em uma área compacta.

Para sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) instalados em parques eólicos ou solares já existentes — onde a infraestrutura de fornecimento de agregados foi estabelecida durante a construção original do projeto — as obras civis adicionais do BESS podem, muitas vezes, ser supridas com recursos residuais de jazidas de empréstimo no local, utilizados durante a construção original. Para projetos BESS independentes em áreas não urbanizadas, a logística de fornecimento de agregados deve ser estabelecida do zero para o que pode ser um volume total de agregados relativamente pequeno (5.000 a 30.000 toneladas para um sistema BESS típico de 100 a 400 MW), tornando a britagem móvel de rochas de uma fonte próxima a opção de fornecimento mais econômica quando houver rocha adequada a 10-20 km do local do projeto.

Conformidade ambiental na construção de energias renováveis

Na Austrália, os projetos de energia renovável geralmente possuem Aprovações de Desenvolvimento (DAs) ou Licenças de Desenvolvimento Significativo para o Estado (SSDs) que incluem condições detalhadas de gestão ambiental, abrangendo poeira, ruído, proteção da vegetação e gestão de jazidas de empréstimo. A britagem de pedra no local deve estar em conformidade com essas condições de aprovação, e o programa de britagem deve ser descrito no Plano de Gestão Ambiental da Construção (CEMP) do projeto antes do início das obras. Os principais requisitos de gestão ambiental para operações de britagem em projetos de energia renovável incluem: supressão de poeira por meio de aspersão de água integrada (obrigatória para qualquer britagem a menos de 500 m de receptores sensíveis ou vegetação nativa); conformidade com os limites de ruído durante o horário de construção especificado na aprovação; seleção do local da jazida de empréstimo evitando comunidades ecológicas ameaçadas, cursos d'água e sítios históricos; e recuperação da jazida de empréstimo após a conclusão do projeto, incluindo a reposição da camada superficial do solo e o reflorestamento.

A Watanabe fornece documentação pronta para o CEMP (Plano de Gestão Ambiental da Terra) para operações de britagem móvel, incluindo especificações de supressão de poeira, dados de nível de ruído em distâncias padrão e descrições da metodologia de reabilitação de cavas de empréstimo — a documentação que as equipes ambientais precisam para incluir as operações de britagem na estrutura de aprovação do projeto sem gerar requisitos adicionais de avaliação ambiental. Esse suporte à documentação reduz a carga administrativa para os gerentes ambientais de projetos que gerenciam centenas de elementos individuais do CEMP simultaneamente e agrega valor aos fornecedores que trazem sua própria documentação de conformidade, em vez de criar trabalho adicional de avaliação.

Qualidade agregada para aplicações civis em energias renováveis

Gestão de Programas: Integrando a Britagem Móvel ao Cronograma do Projeto de Energia Renovável

A integração de um programa de britagem móvel no cronograma de construção de um projeto de energia renovável exige a coordenação de três frentes de trabalho simultâneas: aprovações para jazidas de empréstimo (que devem ser obtidas antes do início de qualquer extração — normalmente por meio de uma aprovação de obras no âmbito da licença de exploração mineral do projeto ou uma aprovação separada para pequenas pedreiras emitida pela autoridade estadual de mineração); investigação geológica para confirmar o volume e a qualidade adequados da rocha nos locais propostos para as jazidas de empréstimo; e sequenciamento do programa de obras civis para garantir que o agregado britado esteja disponível nos locais e momentos certos para suportar o programa de construção de fundações e estradas, sem criar lacunas nos estoques de agregados que impeçam o trabalho das equipes de obras civis. Gerentes de projetos de energia renovável experientes tratam o planejamento do programa de britagem móvel como uma atividade crítica desde as primeiras semanas do planejamento de execução do projeto — e não como uma questão secundária abordada quando surgem lacunas no fornecimento de agregados durante a construção.

O serviço de apoio a projetos da Watanabe para clientes de energia renovável inclui assistência no planejamento antecipado do programa: revisão dos planos de layout do projeto para identificar zonas candidatas à extração de agregados, estimativa da duração das campanhas de britagem com base nos volumes de agregados necessários e na capacidade de processamento do britador, e identificação de opções de dimensionamento de equipamentos (unidade única PSW-3200 versus múltiplas unidades menores Thor 3.0) que correspondam ao perfil de demanda de agregados do projeto e à disponibilidade da frota de tratores. Esse envolvimento no planejamento antecipado — normalmente realizado durante a fase de projeto detalhado — evita as interrupções no cronograma causadas por lacunas no fornecimento de agregados que surgem quando o planejamento do programa de britagem é adiado para a fase de construção, quando a pressão do tempo cria condições desfavoráveis ​​para a tomada de decisões.

Capacidades do Projeto de Energia Renovável da Watanabe

A Watanabe Tractor Stone Crusher Co., Ltd, da Austrália, desenvolveu conhecimento especializado e documentação de suporte específica para o mercado de infraestrutura de energia renovável, reconhecendo que os gerentes de projetos de energia renovável têm cronogramas de aquisição, requisitos de documentação e necessidades de gerenciamento de programas diferentes dos clientes agrícolas ou de mineração de pequeno porte. O pacote de projetos de energia renovável da Watanabe inclui: fichas técnicas de especificação de equipamentos no formato exigido para a documentação DA/SSD do projeto; modelo de linguagem CEMP para operações de britagem; formatos de relatório de teste de qualidade de agregados alinhados com as normas AS referenciadas nas especificações de obras civis; e ferramentas de planejamento de programas para agendar campanhas de britagem de acordo com os marcos das obras civis. Este pacote de documentação pronto para uso reduz o tempo entre a decisão de aquisição e o início da produção no local — uma vantagem crucial em projetos onde o período de construção é fixo devido aos prazos de conexão à rede, que não podem ser alterados independentemente de atrasos nas obras civis.

Para empreiteiras EPC que avaliam opções de equipamentos para a estratégia de fornecimento de agregados de seus projetos de energia renovável, a Watanabe oferece avaliações de viabilidade específicas para cada local, com base na localização do projeto, fontes de rocha propostas, requisitos de volume de agregados e marcos do cronograma. Entre em contato com a equipe em tractor-stone-crusher.com/contact-us/ ou envie um e-mail [email protected] Forneça os detalhes e o cronograma do seu projeto para uma avaliação específica e uma proposta de equipamentos.

Produto em destaque para infraestrutura de energia renovável

Britador de pedra Watanabe série PSW-3200

A série PSW-3200 é o britador preferido da Watanabe para projetos de infraestrutura de energia renovável, oferecendo a taxa de produção de 80 a 150 t/h necessária para atender aos marcos de agregados do cronograma de construção em grandes projetos eólicos e solares. A largura de trabalho de 3200 mm, o rotor robusto e os conjuntos de grades de peneira intercambiáveis ​​de 5 a 75 mm proporcionam a capacidade de processamento e a flexibilidade de produto necessárias em toda a gama de aplicações de agregados para energia renovável — desde leito fino para valas de cabos até aterro grosso para pavimentação de guindastes. A operação acionada por tomada de força (TDF) dispensa infraestrutura elétrica em locais de projetos remotos. O tamanho compacto permite o deslocamento fácil entre locais de extração em reboques padrão. Pacote de documentação CEMP incluído. Peças e suporte técnico australianos a partir de Condell Park, NSW.

Veja a série PSW-3200 →

Perguntas frequentes — Infraestrutura de energia renovável para britadores de pedra