在间歇式和连续式工艺装置的运行成本中，能源占60%之多。许多有意降低能源消耗的工业企业已经在其设施中解决了许多容易实现的目标，例如安装更节能的照明、修复压缩空气泄漏、调整锅炉或增加变速驱动器和节能电机。然而，更重要的节约机会在于更好地管理生产过程所消耗的能源。
由于流程复杂且缺乏可操作的信息，采取下一步措施一直是一项挑战，但新的能源管理和控制系统使这项工作变得更加容易。通过提供一个了解生产过程和能源消耗模式的窗口，这些系统为工厂人员提供了管理能源使用的新工具，就像他们管理其他资源一样。
批处理和连续过程操作也可以使用这些工具，通过避免峰值需求惩罚，使用最具成本效益的能源，并生成可靠的消耗预测模型，从而降低公用事业费用。
管理需求方
根据美国制造业能源消耗调查(MECS)，平均而言，这个过程本身消耗了一个过程设备消耗的全部能源的84个过程。在某些行业，如采矿、金属和矿物加工以及水处理，这一比例甚至更大。
此外，真正的过程能源优化通常与降低维护成本、减少停机时间和提高吞吐量密切相关。毕竟，运行频率较低且温度较低的机器往往不会经常发生故障，这实际上会产生更高的投资回报率。
施耐德电气美国工业业务部市场经理罗布•杜索(Robb Dussault)表示，降低生产过程中的能源成本需要管理决定公用事业费用和总能耗的五个最重要因素。这些因素是:
- 能源事件管理。检测和分析导致消耗超出预测的工艺变化
- 高峰需求管理。最大限度地减少高峰需求，这会引发更高的公用事业费率或罚款。
- 计划需求管理．通过将需求转移到成本较低的时间段来降低成本。
- 空闲状态管理。最大限度地减少在空闲过程条件下的能源消耗。
- 需求/响应管理。按要求向电网提供能源容量，以换取奖励。
作为需求侧管理的一个例子，Dussault引用了一家造纸厂的经验，该造纸厂使用鼓风机和烘干机来减少注入到生产过程中的纸浆的含水量。鼓风机和烘干机全天候运转，不管纸浆的状态如何。通过根据每批纸浆进入生产线时的状况进行操作，造纸厂能够降低设备的温度和速度，以及消耗的能量。
杜索还建议让负责公司生产流程的人员参与能源管理活动。“大多数公司将节能活动集中在设施上的主要原因是，设施管理人员经常被赋予降低能源成本的责任。这些设施不仅在他们的舒适区，而且往往是他们拥有制度权力做出改变的唯一领域。”
具有讽刺意味的是，那些最初的目标是改善其生产过程控制的公司往往实现了最显著的能源节约。
法里博食品:可操作的信息
新的控制系统为法里博食品公司提供了所需的工具，以履行其实施高效流程的承诺，确保可持续的食品生产。该公司是可持续发展倡议团队的成员，是战略采购基金会的一部分。该组织由主要包装消费品、合同制造和包装供应商公司的高管组成，他们共同制定行业标准，以促进可持续性。
当法里博食品公司(Faribault Foods)决定对其位于明尼苏达州的再水合豆罐头工厂的生产基础设施进行现代化改造时，它与罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation)合作，安装了一套新的控制系统，以改善其过程中的数据收集，并更好地测量水、空气、天然气、电力和蒸汽(WAGES)资源的消耗。
通过实时监控整个生产基础设施，包括工资消耗，控制系统使工程总监Phil Hines和他的团队能够快速识别改进的机会，并记录流程的每个关键步骤。
该工厂的新生产过程包括一个最先进的热能和能源回收系统，该系统可以100%再利用罐头冷却过程中的热量来加热城市用水，用于浸泡、焯水和烹饪过程。这将减少38.2%的天然气使用量。该系统还重复使用冷却水，以降低烹饪过程中罐头的温度，这使公司每年的总用水量减少了1亿多加仑。
新系统使法里博食品获得了前所未有的工艺文件，这帮助公司在其所有三个加工厂获得了安全质量食品(SQF)认证。SQF标准要求食品加工商提供可验证的证据，证明健全的食品安全控制系统已有效实施，经过适当验证，并利用持续监控程序。
“如果没有我们的新控制系统，我们根本不可能拥有实现SQF验证所需的文档，而这是我们今天的许多客户所需要的，”Hines解释说。
该工厂现在可以在5天内生产出以前需要7天的产品。当海恩斯第一次开始升级过程时，工厂通常以最大吞吐量的75%运行。现在，工厂的生产率达到了90%，产品质量也有所提高。
“我们从一开始就知道这不是一劳永逸的，”海恩斯补充道。“这些数据使我们能够不断改进我们的生产流程，不仅在我们的法里博工厂，而且在我们的埃尔克河和科卡托工厂。”
芬欧汇川-金门造纸厂:预测节约
平衡能源需求和资源对芬欧汇川集团的盈利能力至关重要，该公司在中欧经营着10家造纸厂，在芬兰经营着9家造纸厂。这家公司专门生产杂志纸。
生产基于强大的垂直整合以及原材料，能源和生产过程的紧密协调。长期以来，该公司一直依赖ABB的能源管理系统来预测其能源需求，优化其能源来源并实现显著节约。
芬欧汇川能源部副总裁Anja Silvennoinen说:“ABB系统关注的重点是平衡我们的能源平衡，包括在 上实时平衡我们随时间变化的能源消耗，以及盈余或赤字。”除了自己生产的能源外，芬欧汇川-金门还向外部合作伙伴和市场运营商购买和销售能源。
由于水力发电，芬兰的工厂在能源上可以自给自足，但其他工厂的能源通常是在当地购买的。来自奥地利、德国、威尔士、苏格兰和法国工厂的能源消耗信息被整合到德国奥格斯堡的一个控制中心系统中，用于产生总能源平衡历史和消费预测。
从那里，信息被发送到Jämsänkoski，芬欧汇川芬兰能源管理控制中心，优化芬兰工厂的能源使用和电力交易。Jämsänkoski也控制水力发电。
预测是这个综合系统的核心。能源消耗取决于每个工厂的运行模式，这意味着造纸机和其他设备将如何运行。一旦工厂的运行计划是已知的，它的能源需求可以根据历史预测。这些信息可以用来实时决定如何使用、生产、购买或出售能源。
考虑到可用资源、其价格和各种操作约束的模型支持决策。一个由几家工厂组成的集团可以从规模经济中受益，以最有效的方式购买和销售能源。
这个过程的一个重要步骤是将数据——历史的、实时的和预测的——输入到一个中央数据库中。这使得作业者能够看到生产过程中发生了什么，已经使用了多少能源，以及未来需要多少能源。
控制中心系统将消费预测与可用能源生产能力和现有购销合同进行比较。它利用这些信息帮助控制中心的工作人员在电力市场上出价，为能源购买和销售做准备。
能源供应计算的结果以及测量的能源消耗可用于内部分配能源成本和用户账单。它们还可以用于验证外部能源发票。
ABB能源管理系统允许芬欧汇川员工通过修改能源系统参数来模拟“假设”场景，而不会影响实际系统数据。例如，可以模拟新的购买或销售合同，以评估其盈利能力。工厂的运行时间表也可以改变，看看他们如何影响相关的能源成本。
芬欧汇川负责实施能源管理系统的Pasi Svinhufvud解释说:“我们努力节约能源，现在有了实时监控能源消耗的工具。通过及时了解形势，我们可以计划我们的行动，以配合我们的目标。我们在最便宜的时候使用能源，并从具有最佳生产市场条件的来源采购能源。”
当心高原期
对于许多致力于减少能源消耗的公司来说——无论是为了降低成本还是为了实现可持续发展目标——的危险在于，尽管在最初的项目中取得了成功，但节能可能会停滞不前。如果能源管理项目只关注最容易解决的问题，这一点尤其正确。
在这里，改进生产过程控制的努力可能会为采取更全面的方法来管理能源提供杠杆作用。自动化系统供应商英维思的产品营销经理Bill Schiel解释道:“当一个企业的能源经理能够从生产过程中看到实时的能源表现，并能够将其与生产单位产品的成本联系起来——就像确定一辆汽车的每加仑里程数一样——这是一个强有力的行动激励。”
罗克韦尔自动化公司的Mary Burgoon对此表示赞同。因此，流程改进常常成为能源管理工作的载体。人们了解改进生产过程的必要性以及如何做到这一点。当涉及到减少能源消耗时，他们不确定应该把重点放在哪里。在确定前进的道路之前，你需要知道你在何时、何地、如何使用能源，以及你在能源上的花费。”
能量管理的离散例子
看看Skolnik Industries, Steelcase和Data Device Corp.。采取措施减少能源消耗．
