شوک نفتی در سال ۱۹۷۳ و افزایش غیرمنتظره قیمت نفت در دنیا باعث شد تا مصرف‌کنندگان اصلی انرژی، که عموما کشورهای صنعتی بودند، با تغییر اساسی در نگرش و رویکردشان به مقوله انرژی، سرفصل‌های مدیریت مميزي و بهینه‌سازی مصرف انرژی را در دستور کار و برنامه‌های خود قرار دهند.
موضوع انرژی و مدیریت آن نیز تقریبا همزمان با دنیا در برنامه‌های پنجم و ششم عمرانی کشور (که فرصت اجرا پیدا نکرد) مطرح شد، در حالی که شكل‌گيری و ایجاد واحدهای مديريت و مميزی انرژی در صنايع، مستند به برنامه‌های پنج‌ساله توسعه كشور و به طور مشخص برنامه دوم توسعه (بند «و» تبصره «۱۹») و با هدف استفاده بهينه از منابع انرژی و كاهش آلايندگی‌های محيط زيست به عنوان يك اصل اساسی، مداوم و دائمی در سياست‌های كلان كشور، مصوب و به سازمان‌های متولی (وزارت نيرو و نفت) و شركت‌های بزرگ توليدی ابلاغ و لازم‌الاجرا شد.
از آنجا که برداشت صیانتی از منابع معدنی از مهم‌ترین رسالت‌های شرکت‌های صنعتی ـ معدنی کشور از جمله شرکت ملی صنایع مس ایران است، امور انرژی شرکت ملی صنایع مس ایران برنامه‌ریزی و اقدامات لازم برای استفاده صحیح و بهینه از حامل‌های انرژی را در راستای خط‌مشی برداشت صیانتی از معادن و بهره‌مندی از تاثیرات آن در کاهش قیمت تمام‌شده و حفظ منافع ملی و سهامداران، از وظایف اصلی خود می‌داند. البته، با توجه به بهای حامل‌های انرژی در کشور و نگاه ناقص تولیدمحور، کار کردن در این زمینه چالش‌ها و مشکلات خاص خود را دارد.
بررسی نحوه فرایند و عملکرد اجزای مختلف سيستم‌ها و زيرسيستم‌های مختلف هر فرایند از منظر انرژی، بر مبنای روابط بالانس جرم و انرژي و تجزیه‌وتحلیل حساسیت پارامترهای مختلف موثر بر فرایند، از موارد مهم و به تعبیری اجتناب‌ناپذیر در مديريت و ممیزی اصولی مصرف انرژي است.
بنابراین، با توجه به پیچیدگی بررسی و تجزیه‌وتحلیل تاثیر تغییر پارامترهای مختلف موثر ــ از جمله کمیت، ویژگی‌ها و کیفیت مواد اصلی و کمکی، میزان حامل‌های انرژی، زمان فرایند و تنظیمات نقطه‌کار ــ در فرایند هر سیستم و همچنین تاثیر تغییرات مذکور بر بقیه سیستم‌ها و زنجیره خط تولید، با در نظر گرفتن میزان، کیفیت و قیمت تمام‌شده محصول نهایی در شرکت ملی صنایع مس ایران، که از زنجیره تولید نسبتا گسترده‌ای برخوردار است، تعریف و انجام پروژه مدل‌سازی مميزی و تجزيه‌وتحليل جريان‌های جرم و انرژی در قالب نرم‌افزاری هوشمند برای فرایندهای مختلف در دستور کار قرار گرفت و برای فرایندهای معدن، تغلیظ و لیچینگ در مجتمع‌های مختلف تهیه و پیاده‌سازی شد. ناگفته نماند که شبیه‌سازی سیستم‌ها، زیرسیستم‌ها و تجهیزات و یکپارچه‌سازی آن‌ها در هر بخش از زنجیرهای تولید، طراحی، تهیه و پیاده‌سازی نرم‌افزار در مجموعه شركت ملی صنايع مس ايران برای اولين بار در سطح كشور انجام شده است. امید می‌رود که با تكميل و پیاده‌سازی این نرم‌افزار برای سایر فرایندهای ذوب و پالایشگاه و همچنین کارخانجات اسید، اکسیژن، فرایندهای پمپاژ، انتقال و برگشت آب و غیره، بهره‌مندی از سيستم يكپارچه ممیزی انرژی در بستری اصولی و قابل‌اتکا برای شناخت دقيق و سريع گلوگاه‌ها، پتانسیل‌ها و راهکارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی و تاثیر آن‌ها بر قیمت تمام‌شده فراهم شود.
شرکت مس و مصرف انرژی
در حال حاضر، ميانگين پنج‌ساله شاخص مصرف انرژی بر مس محتوا در صنایع مس ایران حدود ۶۰ گیگاژول بر تن است که به لحاظ آماری، از نظر مصرف، جایگاه نامطلوبی نیست. گفتنی است که با توجه به پارامترهای موثر بر تعیین شاخص‌های مصرف انرژی مانند توپولوژی، نوع، هندسه معدن، عیار و ترکیب مواد معدنی، نحوه تامین انرژی و غیره، مقایسه آماری شاخص‌های مصرف انرژی در شرکت ملی صنایع مس ایران با صنایع مس دنیا اطلاعات و داده‌های مناسبی برای مقایسه، هدف‌گذاری و برنامه‌ریزی نیست؛ چه‌بسا برای دو معدن در یک کشور نیز اختلاف شاخص‌ها نشانگر مشخصی برای ارزیابی استفاده صحیح و بهینه از منابع انرژی نباشد. شاخص‌های طراحی و ارائه‌شده توسط صاحب تکنولوژی مهم‌ترین و معتبرترین ملاک برای مقایسه، ارزیابی و ممیزی مصرف انرژی در این‌گونه فرایندهاست.
به منظور مقايسه شدت مصرف انرژی توليد هر تن مس محتوی در شركت ملی صنايع مس ايران با صنعت مس دنيا بر مبنای توليد محصول و مصرف حامل‌هاي انرژی، پارامترهای كليدی و تأثيرگذاری وجود دارند كه به منظور دستيابی به نتايج منطقی و كاربردی، توجه به آن‌ها ضروری است.
در واقع لازمه مقايسه اصولی و صحيح شاخص‌ها در هر فرايند، شناخت دقيق و علمی از مجموعه شرايط حاكم بر آن فرايند و شرايط محيطی (يا به عبارت بهتر اقليمی) آن فرايند است. بنابراين نگرش جامع به مجموعه عوامل مؤثر بر مصرف انرژی در معادن مختلف مس در سطح دنيا پيش‌نياز هر گونه تحليل و مقايسه وضعيت موجود شركت با ساير صنايع مس دنياست. بنابراین، قبل از ارائه اعداد و ارقام شدت مصرف انرژی به ازای هر تن مس محتوی در صنعت مس کشورمان و مقايسه آن با نُرم‌های جهانی، لازم است به عوامل مهم تاثيرگذار بر شدت مصرف انرژی در فرايندهای مشابه اشاره شود:
- تفاوت در نوع انرژی مصرفی با توجه به تكنولوژی و تجهيزات مورد استفاده در فرايند (مثلا استفاده از شاول‌های الكتريكی يا هيدروليکی در معادن، يا نحوه انتقال ماده معدنی از طريق نوار يا واپکو)؛
- شكل، شيب، عمق و ميزان باطله‌برداری مورد نياز که به توپولوژی معدن وابسته‌اند؛
- عيار ماده معدنی با توجه به پروفيل و برداشت از معدن؛
- طراحي مهندسی و برنامه‌ريزی استخراج خاك معدنی؛
- فاصله معدن تا سنگ‌شكن و كارخانجات تغليظ، ذوب و پالايشگاه، با توجه به اينکه در محاسبات شدت مصرف انرژی، حمل‌ونقل مواد بخشی از فرایند محسوب می‌شود؛
- فاصله محل دپوی خاك‌های باطله از معدن؛
- در كارخانجات تغليظ، توليد بهينه تابعی از پارامترهای سختی، ميزان و عيار ماده معدنی ورودی، تكنولوژی، ميزان ريكاوری، نوع و ميزان و عيار محصول خروجی، نقطه‌كار طراحی، ميزان و چگونگی مصرف مواد شيميايی افزودنی و آب، عملكرد سيستم‌ها و تجهيزات و شرايط آب‌وهوايی و جغرافيايی است. به همين دليل، در كارخانجات مختلف تغليظ، انديس انرژی به‌تنهايی و مستقل از تاثير پارامترهای فوق برای تعيين نقطه‌كار توليد بهينه، معيار مناسبی نيست؛
- در كارخانجات ذوب، مقايسه شدت مصرف انرژی تابعی از پارامترهای قدمت، كيفيت و تركيب مواد ورودی، نقطه‌كار طراحی كارخانه، شرايط محيطی و از همه مهم‌تر تكنولوژی ذوب است؛
- ضايعات (پِرت مواد در مسير فرايند)، كيفيت و يكنواختی محصول خروجی و انرژی مورد نياز برای جداسازی ساير كانی‌های معدنی.
- وابستگي انديس مصرف انرژی در فرايند استحصال مس محتوی به عوامل فوق‌الذكر نشان می‌دهد كه مقايسه شدت مصرف انرژی در دو فرايند مشابه بدون نُرم كردن (يكسان‌سازي) آن نتيجه درستی به دست نمی‌دهد و در واقع قياس مع‌الفارق است.
همانطور كه در نمودار ۱ مشاهده می‌شود، ميزان حداقل و حداكثر شدت مصرف انرژی اوليه در معادن روباز با عيار ميانگين ۰٫۶۵ به‌ترتيب حدود ۷۰ و ۱۲۰ گيگاژول بر تن است، در حالی كه مقدار انديس مزبور در صنعت مس كشور به حدود ۱۱۱ گيگاژول بر تن می‌رسد.
رويکردهايی برای کاهش مصرف
هرچند برخی از عوامل مؤثر بر شدت مصرف انرژی در فرايند استحصال مس به ماهيت و ويژگی‌های معادن و خاك معدنی وابسته است و در هر معدن خاص، مقاديری ثابت و تغييرناپذیر است، عمده عوامل ذكرشده پارامترهايی قابل‌تغييرند كه انتخاب درست آن‌ها، نظير مهندسی معدن، برنامه‌ريزی، نحوه استخراج، انتخاب تكنولوژي و تجهيزات و نحوه حمل‌ونقل، موجب كاهش و بهينه کردن قابل‌توجه انديس مصرف انرژی در فرايندهای مختلف می‌شود.
نمونه‌هایی از اقدامات متعدد بهینه‌سازی انرژی و زیست‌محیطی شرکت ملی صنایع مس ایران در چند سال اخیر عبارت‌اند از حذف توان راکتیو در شبکه الکتریکال مجتمع مس سرچشمه با حداقل تغییرات به لحاظ کانفیگوریشن شبکه، احداث کارخانجات اسید و اکسیژن در مجتمع‌های مس سرچشمه و ذوب مس خاتون‌آباد، جایگزینی کوره‌های ریورب کارخانه ذوب سرچشمه با نوع فلش، تعویض حوضچه‌های الکترولیز پالایشگاه سرچشمه، طرح تعویض الکتروموتورهای فرسوده در مجتمع مس سرچشمه و ده‌ها اقدام اصلاحی در کارخانجات تغلیظ میدوک و سونگون توسط خود همکاران.
چشم‌انداز پيشِ‌رو
با توجه به چند برابر شدن سایر اقلام هزینه‌ای بالاخص در بخش‌های تامین قطعات، لوازم و مواد کمکی نسبت به حامل‌های انرژی، سهم هزینه حامل‌های انرژی در سبد قیمت تمام‌شده صنایع مس ایران از حدود ۵ درصد به ۳ درصد رسیده است.
در خصوص سهم انرژی در سبد قیمت تمام‌شده صنایع مس ایران با سایر کشورها با توجه به نرخ حامل‌های انرژی در کشور، مقایسه مستقیم داده‌ها به اطلاعاتی درست منجر نمی‌شود، کمااینکه در بعضی از کشورها، حامل‌های انرژی با نرخ‌های ارزان (یارانه‌ای) در اختیار برخی از صنایع قرار می‌گیرند. مسلم این است که به طور کلی، بخشی از ارزش افزوده تمام محصولات تولیدشده در کشور ما مربوط به مابه‌التفاوت قیمت‌های داخلی و بین‌المللی حامل‌های انرژی است. مبحث اصلاح و بازنگری نرخ و تعرفه حامل‌های انرژی، که از چند ده سال قبل به عنوان یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در هدررفت انرژی مطرح است، پرهیز از بخشی‌نگری، یاری جستن از نگاه کلان و جامع از منظر منافع ملی و ترسیم مکانیسم‌ها و خطوطی شفاف و روشن از روش‌های حمایتی و غیرحمایتی تامین انرژی، مطمئن‌ترین مسیر برای بسترسازی به منظور نهادینه کردن ممیزی و بهینه‌سازی تولید (استخراج، ذخیره، تبدیل) و انتقال، توزیع و مصرق حامل‌های انرژی است.
بر اساس برنامه استراتژيك شركت ملی صنايع مس ايران در افق ۱۴۱۰ و با توجه به طرح‌های توسعه پيش‌بينی‌شده، ديماند مصرفی شركت حدود ششصد مگاوات برآورد شده و بنابراین، در همين راستا، برنامه‌های حوزه مميزی، مديريت انرژي و تامين حامل‌های انرژی به تناسب، طراحی گرديده است. هدف‌گذاری كاهش ۵ تا ۱۰ درصدی در انديس مصرف و هزينه حامل‌های انرژی (نسبت به نرخ روز آن‌ها) از طريق تامين حامل‌های انرژی به روش‌های مختلف از جمله احداث نيروگاه، مشاركت فعال در بازار برق، خريد از بورس انرژی یا قراردادهای دوجانبه، تعریف و اجرای پروژه‌های افزايش بهره‌وري و بهينه‌سازی مصرف انرژی و بررسی انتخاب تکنولوژی طرح‌های توسعه از منظر انرژی از رئوس برنامه‌های مورد نظر است.
در پایان، تاکید می‌شود که برای دستيابی به اجرای سیاست‌های کلان در حوزه انرژی چه در سطح کشور و چه در سطح شرکت، پاسخگویی و اخذ نتایج بهتر و سازمان‌دهی دقيق‌تر در زمینه مميزی، بهينه‌سازی و مدیریت انرژی خصوصا در شركت‌های بزرگ صنعتی، وجود ساختاری یکپارچه و منسجم با تبيين شرح وظايف و مسئوليت‌ها برای تدوین استاندارها و روال‌های یکپارچه به عنوان یکی از مهم‌ترین ارکان ارتقای بهره‌وری، استفاده از مزیت‌های کاهش هزینه تامین، انبارداری و میزان بهینه تهیه اقلام مشابه، ثبت و انتقال دانش و تجربیات بین مجموعه‌های مختلف، استفاده از مزیت‌های ابعاد محدوده کار برای بهره‌مندی از اکیپ‌های تخصصی و مجرب در زمینه‌های مختلف حوزه انرژی، جلوگیری از دوباره‌کاری و موازی‌کاری و در نهایت حفظ منافع سهام‌دار با کاهش سهم انرژی در سبد هزینه‌های قیمت تمام‌شده، کاهش شدت مصرف انرژی (از منظر ملی) و کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی (از منظر جهانی و محیط زیست) ضروری است.
ثبت دیدگاه