O cálculo de indicadores é fundamental para monitorar o desempenho de unidades geradoras de energia
A gestão inteligente de uma unidade geradora de energia passa, necessariamente, pelo monitoramento de indicadores de performance. "Os gestores usam os indicadores para analisar o desempenho, a necessidade e qualidade das manutenções, e também para cobrar medidas dos fabricantes, principalmente quando as unidades estão com baixo desempenho", explica o diretor de Desenvolvimento de Software da Energia Automação, Renato Fernandes de Souza.
Os softwares da Energia Automação, Datasolaris e Dataventus ? voltados, respectivamente, para usinas de energia solar e parques eólicos ? trazem indicadores específicos para uma gestão inteligente desses empreendimentos. Renato cita os que são comuns a ambos os softwares e os que são específicos de cada um deles, e explica suas funções para uma gestão inteligente.
INDICADORES COMUNS AO DATASOLARIS E DATAVENTUS
- Fator de capacidade: razão entre a produção realizada e a capacidade nominal.
- Razão de produção: também pode ser chamado de eficiência de produção. É a razão entre a produção realizada e a expectativa de produção. A expectativa depende dos recursos naturais: a disponibilidade do vento, no caso da energia eólica, e a irradiância, tratando-se da energia solar. Se uma unidade geradora tiver razão de produção abaixo de 100%, é sinal de que possui algum mau funcionamento ou alguma limitação física, o que a faz não aproveitar todos os recursos disponíveis para transformá-los em energia elétrica.
- MWmed (MW médio): é a geração horária média.
- Disponibilidade: é a razão entre a quantidade de horas em funcionamento e a quantidade de horas possíveis, em um mês, por exemplo. Os contratos de manutenção entre os fabricantes e os clientes são firmados com base nas horas de funcionamento. Em geral, há um compromisso de que as unidades geradoras fiquem aproximadamente 97% do tempo disponíveis para produzir. Os outros 3% são utilizados pelos fabricantes para fazerem manutenções preventivas ou ajustes gerais.
INDICADORES ESPECÍFICOS DO DATASOLARIS
- Rendimentos (array e sistema): rendimento dos módulos fotovoltaicos e dos inversores (+ cabos, conexões etc.), respectivamente. Comparado com um rendimento de referência, indica o quanto se está perdendo de energia devido a perdas localizadas (na array e no inversor). O rendimento de referência é a quantidade de horas em que o sol está "disponível". O rendimento do array/sistema representa a quantidade de horas aproveitadas do sol (irradiação). Nuvens, dias chuvosos, neve, período noturno, latitude impactam na quantidade de horas disponíveis.
- Eficiências (array, sistema, BOS): mede a eficiência dos módulos fotovoltaicos, do sistema como um todo e do BOS (balance of system, basicamente o inversor + conexões, cabos).
INDICADORES ESPECÍFICOS DO DATAVENTUS
- Aderência à curva de potência: indica o quão próximo o aerogerador está produzindo em relação ao garantido pelo fabricante. Esse é um indicador geral. Porém, a aderência é por faixa de velocidade. A imagem abaixo mostra, por exemplo, que a aderência é superior no trecho 1 (entre 4 e 5m/s) e inferior no trecho 2 (entre 6 e 7.5 m/s).
Como o aerogerador é complexo, saber a aderência em cada faixa de velocidade permite que o cliente possa determinar se há algum problema com algum componente de algum subsistema.
Além disso, podemos complementar a análise olhando para a distribuição da velocidade do vento:
Repare que a aderência é baixa justamente para as velocidades mais frequentes.
- Coeficiente de potência: mostra a capacidade do aerogerador de transformar a energia cinética do vento em energia elétrica. Depende das características do aerogerador: tamanho, velocidade do vento, densidade do ar. Esse coeficiente também é comparado com o garantido pelo fabricante.
- Energia perdida por indisponibilidades: mostra a energia total e o percentual que o aerogerador deixou de produzir devido a alguma falha, indicada por algum sensor, por exemplo: temperatura alta na gearbox ou vibração excessiva na torre. Quando ocorre uma falha no aerogerador, este fica parado, deixando de produzir. Mas há diferença entre ficar parado em um momento em que a velocidade do vento está baixa ou em outro em que a velocidade do vento está alta. Portanto, durante cada falha, o Dataventus obtém a medição da velocidade do vento e determina quanto de energia o aerogerador estaria produzindo se estivesse em pleno funcionamento. Essa energia é considerada perdida.
Observação: todos esses indicadores do Dataventus são calculados em tempo real e agregados por aerogerador, parque, complexo, fabricante e portfólio. Além disso, são calculados em bases temporais distintas (diária, semanal, mensal e anual), permitindo o acompanhamento de tendências.
