在全球能源緊缺的大環境下，節能增效成為我國各行各業的熱門話題。在以設備為主的礦業生產企業，如何發掘節能增效的區域是各大企業的關注點。施耐德電氣提出的PEO工廠能源優化系統，為礦業企業節能增效提供了新的工具。
      

        礦業生產是以設備為主體的連續性生產，隨著近年來經濟發展對各能源和礦石的大規模需求，全球的礦業企業發展迅速。在行業高速發展的同時，能源消耗也急劇上升。在全球能源短缺的大前提下，如何使礦業企業節能增效成為新的挑戰，如何在現有條件下，提高生產效率，降低單位生產的能源消耗，成為全球礦業企業的關注點。
        那么，究竟礦業企業是否有節能增效的潛力呢？請看圖1，該圖是美國對工業的3個分支——煤炭、冶金和礦石處理3個細分行業的能源使用統計分析圖。圖中，灰色部分是最小的能源需求，紅色部分是通過研發節能的機會，淡綠色部分為通過引用最佳實踐帶來的節能機會。通過上圖可見，無論是煤炭、冶金還是礦石處理，相對于目前的能源消耗，都有較大的潛在節能空間。
        鑒于上述分析，礦業大戶均開始計劃和實施一系列節能增效項目尋求能源使用的改善。如必和必托 BHPB、力拓 Rio Tinto和Xstrata等紛紛發表 EEO（Energy Efficiency Opportunity）節能機會白皮書來指導各種節能措施。
        礦業節能增效方法論和工具
        要想幫助企業找到節能增效的空間和區域，正確可行的方法論和工具是必不可少的。目前在各個國家和各個行業都有相應的一些指南性文件，如澳洲出版的節能機會評估手冊Energy
        Efficiency Opportunities Assessment Handbook和加拿大礦業協會的Energy and GHG Emissions,Management Guidance 等。

        圖2  典型的節能工具和系統帶來的節能回報示意

        施耐德電氣，作為全球能效管理專家，在礦業有數十年的工程經驗以及遍布澳洲、南非和巴西各礦業大國的幾百個項目，為客戶總結出一套可實施的方法論。整個方法論是通過閉環的信息鏈建立能源管理持續改善的活動，每個步驟都具有不同的意義和作用。如在能源審計階段，我們經常會直接發現諸多現場的能源使用問題，如現場計量的不準確性和信息粒度太大影響對能源消耗的準確分析；計量讀數的手工和滯后造成帳單值的延后；工廠在停線/停產重啟過程造成了大量的能源消耗，約1~2.5MW。
        對能源的監視和管理也是節能的重要步驟之一，根據加拿大專家分析：“當正確實施了一個能源管理系統后，可以節約 5%~15%的年能源消耗的開銷”
        圖2顯示了典型的節能工具和系統帶來的節能回報。由此可見，能源管理系統的建立雖然晚于常見的節能設備改造和自動化改造，但從長遠來看具有持久的作用。
        建立能源監控及管理系統的主要工作包括識別設備和操作人員的運行操作模式對能源有效性的影響；測量電能消耗和產量之間的聯系；在不同的操作條件下，上述兩者之間的聯系；分析能源使用基準線相關的重點變量(控制回路，工藝輸入變量等)；通過控制系統的調整，提高能源的有效利用；以及通過施耐德的PEO績效分析和管理來改善主要能源指標以PEO 為基礎的能源管理系統——施耐德PEO生產能源優化解決方案集成了生產管理和企業能源管理的各種應用，結合了施耐德Citect/Ampla軟件的生產和設備分析信息以及施耐德能源管理軟件的電能及其他能源的分析預測等功能，全方位的提供了面向生產的企業級能源管理應用系統。
        PEO的基準在于首先建立面向生產的能源模型，使用模型化的手段來識別工廠運行管理操作對能源消耗的影響。例如，選礦廠輸入速率的變化、粗破機輸入物料的變化等。
        系統通過建立相應的目標指標和實時數據分析來模型化能源使用的有效性，捕獲能耗超標的能源事件 Energy Events，并且通過各種分析圖形對超標的原因、類別等作出多方位的分析。同時，這些分析還可以基于用戶指定的方法，如針對不同的班次、人員、礦產品等級等進行，還可以提供生產和能源的統一視圖，為生產管理人員的調度決策提供依據。
       

        用戶實施建議
        在施耐德推出 PEO 能源優化管理系統后，不少世界級的礦業集團就紛紛應用此系統來整合各下屬礦廠的能源管理系統，建立能源分析和優化的平臺。圖3是在澳洲大型煤礦集團中的兩個礦的能源系統整合。在系統實施過程中，其階段性實時的方法值得國內的項目借鑒。
        在圖3中，對于 Crinum 和Gregory 礦來說，均有不同的電能計量表計，連接到PLC，并通過Citect SCADA系統對數據進行監控，在此之上，系統建立了基于施耐德 Citect 的Historian數據庫，集成了兩個礦的電能及其他相關能源和生產數據，使用施耐德的 Citect/Ampla 平臺對上述兩個礦的能源使用進行模型分析。
        項目根據現場的條件和需求，分成三個階段進行，第一階段建立能源消耗監控系統，也是整個能源管理的基礎。第一階段的目標包括確定能源消耗的位置、提供能源消耗相關的生產信息、為能源指標計算提供數據基礎。第一階段的重點在于軟件系統的安裝并取得各表計的數據。第二階段則建立能源模型和能源事件以及分析機制。這一階段辨識主要耗能設備和區域，發掘節能的機會。在第二階段的工作也將包括對電能計量表的數據精度核查、是否需要添加計量裝置、建立Citect/Ampla的能源管理事件以及其捕獲條件等。第二階段的關注點在能源使用的性能上。而第三階段將整合所有非電能源數據，進一步建立自動化能源報告體系，同時建立排放檢測系統和高級能源分析模型。此階段將關注于深層次的能源分析和應用。