ارزيابي بهره وري انرژي در معادن با رويكرد پويايي سيستمي

Energy productivity evaluation in mines using system dynamics approach

يكي از مهمترين ابزارهاي افزايش رقابت پذيري در صنعت معدن، بهبود بهره وري است. انرژي يكي از نهاده هاي مهم توليداست و در نتيجه بهبود بهره وري توليد در گرو بهبود آن مي باشد. ارزيابي بهره وري انرژي، اساس برنامه ريزي و بهبود آن راتشكيل مي دهد. مطالعات اندكي در بحث بهره وري انرژي در معادن انجام شده است. علاوه بر اين ديدگاه سيستمي و فرآيندبازخوردي نيز در آنها در نظر گرفته نشده است. مدلسازي با رويكرد سيستم هاي پويا اين خلأ را جبران مي كند و با تأكيد بر رويكرد علت- معلولي، حالت- جريان و معادلات رياضي حاكم بر سيستم بهره وري انرژي، ساختار حاكم بر ارزيابي بهره وري را شناسايي و نتايج را در طول زمان نشان مي دهد. در اين تحقيق با به كارگيري رويكرد سيستم هاي پويا مدلي براي ارزيابي بهره وري انرژي در معادن روباز آهن ارائه شده است. اين مدل بر اساس شدت انرژي مصرفي در تجهيزات معدن(قديمي، بازسازي شده و جديد) توسعه داده شده است. از اين مدل مي توان جهت تحليل سناريوهاي مختلف استفاده كرد. براي بررسي كاركرد مدل، از داده هاي شركت معدني و صنعتي چادرملو استفاده شده و نتايج با ارائه ي سه سناريو مورد تحليل قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه با كاهش 1 درصد در شدت مصرف انرژي، بهره وري انرژي 2 درصد افزايش پيدا مي كند. همچنين با افزايش 1 درصدي قيمت انرژي، مقدار صرفه جويي ناشي از به كارگيري تجهيزات جديد 1/2 درصد افزايش مي يابد كه نتيجه ي آن كاهش 0/98 درصدي بهره وري انرژي مي باشد.

Productivity is one of the most important tools to increase competitiveness in mining industry. Energy is one of the key parts of production hence the productivity improvement depends on production growth. Energy productivity assessment is the basis of planning and improvement in industry. Few studies have been conducted about energy productivity in mining industry. In addition, system thinking and feedback process are not considered in these studies. Modeling of dynamic systems approach emphasizes on causal loop diagram, stock-flow diagrams and mathematical equations and identifies the structure of productivity evaluation and shows the results over time. In this study, a dynamic systems approach model is proposed for evaluation of the energy productivity in mining. This model has been developed on the basis of the energy intensity used in mining equipment (old, new and renovation). This model can be used to analyze different scenarios. Chadormalou mining and industrial company data is used to evaluate the performance of the model and results have been analyzed by presenting 3 scenarios. The results show that 1% reduction in energy intensity causes a 2% energy efficiency increase, also 1% increase in energy price results in a 0.98% decrease in productivity resulting from using new equipment increased.