Você sabe como deve ser feita a manutenção de aerogeradores?
Bem, com a crescente busca pelo uso de fontes renováveis de energia, aumentou-se o número de parques e complexos eólicos instalados em todo o mundo. E no Brasil, só no Rio Grande do Norte, de acordo com dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), mais 12 parques eólicos devem ser implantados e instalados até o ano de 2025.
Então, com esse acelerado processo de desenvolvimento do setor, se faz necessário estruturar uma metodologia que permita a execução dos projetos dentro dos prazos estabelecidos em contratos.
As quatro principais etapas do desenvolvimento e funcionamento de um parque eólico são: Iniciação e viabilidade; Concepção e Projeto; Construção e Instalação; Operação e Manutenção.
Essa última etapa, por sua vez, diz respeito ao período de funcionamento da indústria, onde a geração de energia de fato acontece, e para que se mantenha ativa, se faz necessário a correção de eventuais problemas.
Nesse conteúdo, iremos abordar um pouco sobre formas de otimizar o processo de manutenção de aerogeradores dentro dos parques eólicos a fim de se obter constância na produtividade e redução de gastos e tempo.
Vem descobrir!
Características dos aerogeradores e do local no qual estão inseridos
Antes de entender como otimizar o processo de manutenção de aerogeradores, é necessário entender quais são as características desses equipamentos e a quais situações/condições climáticas eles são submetidos.
E caso queira entender mais sobre a estrutura desses equipamentos, tem um post no nosso blog falando sobre os componentes dos aerogeradores.
Como se sabe, a energia advinda de um aerogerador se dá pela conversão da energia cinética para a energia mecânica rotacional através das rotações das pás do equipamento. Em seguida, através da caixa de transmissão, a energia mecânica chega no gerador e é então convertida em energia elétrica.
Todo esse processo, desde o giro dos perfis aerodinâmicos até a transmissão da energia para as estações, pode apresentar falhas que precisam ser identificadas com agilidade.
Aspectos visuais e sonoros
A equipe de operação e manutenção deve estar atenta a identificar problemas desde que eles estejam dentro de aspectos bem definidos. De forma visual, se faz necessário a busca por trincas, partes descascadas e elementos deformados.
Já considerando a parte sonora, é importante se atentar a ruídos no rolamento dos rotores e geradores, principalmente porque quando há esse efeito sonoro, significa que o problema já é bem mais grave.
Avaliação de avarias nas pás
Nessas partes, deve ser feita uma inspeção, tanto interna quanto externa visando verificar a existência de rachaduras, avarias provocadas por descargas elétricas, descamação, problemas advindos da erosão do equipamento, de qualidade, dentre outros.
Além disso, estar atento a sujeiras na borda de ataque, evitando assim a queda na produtividade do dispositivo, analisar as condições dos parafusos e do torque, checar se há partes soltas e se o posicionamento da ponta da pá encontra-se correto, principalmente para pás com controle por estol.
Inspeção nos cabos e sensores
Esses itens também são fundamentais para a geração de energia e por isso devem estar funcionando corretamente. Por isso deve ser observado a aparência dos cabos, observando sua fixação e a posição dos sensores.
Fatores climáticos
Além de tudo isso que foi falado, ainda pode-se levar em consideração os fatores climáticos que também necessitam de monitoramento, como: velocidade e regime de ventos.
Outro ponto é que, caso os equipamentos sejam implantados próximos à costa, deve-se dar uma atenção maior aos níveis de umidade encontrados, visto que os componentes metálicos e elétricos podem apresentar falhas na presença de índices elevados.
Tipos de manutenção de aerogeradores
Para se fazer um bom planejamento durante a operação do parque, analisando quando cada parte da planta deve ser inspecionada, é preciso conhecer as diferenças entre os tipos de manutenção e em qual situação cada uma deve ser utilizada.
Manutenção Preventiva
Esse tipo de intervenção é indicado para casos em que, se a avaria acontecer, irá acarretar em altos custos de reparação, e portanto visa garantir que os equipamentos operem de maneira uniforme.
Os tipos de manutenção preventiva mais aplicados são: manutenções mecânicas e elétricas, lubrificações e inspeções visuais.
Cada um desses tem suas peculiaridades. No quesito mecânico, é feita uma verificação física e estrutural do aerogerador, se atentando a fixação de parafusos, verificação de folgas no gerador durante o funcionamento, dentre outras.
Na parte elétrica, são feitos por exemplo, testes nos sensores, medições de resistência, e análise visual nos componentes eletrônicos.
Já no quesito lubrificação, são vistos os sistemas hidráulicos e seus componentes, e no aspecto visual, busca-se identificar desgastes devido à corrosão, rachaduras, e o funcionamento geral das partes do aerogerador.
Manutenção Preditiva
A predição de falhas tem sido cada vez mais utilizada em aerogeradores. E para se fazer esse tipo de manutenção são levados em consideração três quesitos: as avarias, os procedimentos que serão realizados para caso a avaria aconteça e quais técnicas serão utilizadas para fazer a predição delas.
Com o passar do tempo, ocorrem desgastes no aerogerador, então a manutenção preditiva vem para definir o tempo no qual o equipamento irá atingir a tolerância limite para que seja feita uma manutenção e evite a ocorrência da avaria.
Para isso, existem três técnicas principais: inspeção, monitoramento de condições, monitoramento por sistemas SCADA.
A primeira, como já foi debatida, visa certificar o estado dos componentes. O monitoramento de condições é feito através de análises de vibrações, detecção de partículas indevidas no óleo utilizado para a lubrificação dos equipamentos, etc.
E por fim, através do SCADA são coletados dados de forma similar ao monitoramento de condições só que mais avançado, utilizando as informações em modelos estatísticos, por exemplo.
Manutenção Corretiva
Esse tipo de manutenção é indicado para sistemas/componentes que não ocasionam um tempo de parada muito grande no funcionamento do parque ou que o custo de manutenção não é elevado.
Por ocasionar uma parada na produção, esse método acaba não sendo economicamente vantajoso. Além disso, os custos de substituição ou conserto dos equipamentos é, geralmente, elevado, prejudicando ainda mais o aspecto financeiro.
Contudo, nem sempre a predição consegue ser eficiente e em alguns casos será necessário se voltar para a esse tipo de manutenção, como quando há sobrecargas que causam torções ou rupturas nas partes do aerogerador.
Geralmente, nesses dispositivos, a manutenção corretiva está associada a problemas mecânicos como juntas de vedação ou caixa de engrenagens danificadas.
Como posso otimizar meu processo de manutenção de aerogeradores?
Aqui, eu listo alguns pontos que são essenciais para garantir um bom processo de manutenção dentro da gestão dos parque eólicos.
Uso dos dados do sistema SCADA
É imprescindível garantir a qualidade e a frequência dos dados do sistema de supervisão dos aerogeradores, visto que eles são parte fundamental na definição dos modelos preditivos a serem utilizados nesse tipo de manutenção.
Além disso, com o avanço dos modelos de análise de dados é possível conseguir obter cada vez mais informações assertivas com relação ao tempo no qual as intervenções devem ser feitas.
E com isso, as manutenções corretivas (que são as comumente mais caras) serão reduzidas, evitando a interrupção das atividades do parque e conseguindo alcançar níveis cada vez melhores de produtividade e lucro.
Elaboração de um cronograma de manutenção
Nunca é demais abordar a importância de se definir um cronograma de manutenção de aerogeradores.
Principalmente para parques grandes, com muitos equipamentos, é imprescindível planejar e seguir as datas de inspeções, seja visual ou de ruídos, para garantir o correto funcionamento de cada componentes e assim, evitar que danos maiores aconteçam e causem prejuízos financeiros para a empresa.
O cronograma pode ser definido com intervalos de 4, 6, 12, 24 e 48 meses, assegurando o desempenho. Além disso, pode-se agrupar os reparos por categoria de manutenção, como: mecânica, elétrica ou estrutural.
Investimento em técnicas de detecção de falhas e de variáveis ambientais
Aqui mais uma vez volta-se para a necessidade do uso dos dados adquiridos através do sistema SCADA para destacar a importância de utilizar técnicas avançadas para a detecção de falhas.
Modelos usando redes neurais são aplicados e aperfeiçoados a partir do histórico de eventos ocorridos. Acelerômetros podem ser posicionados em pontos predefinidos nos aerogeradores a fim de monitorar de forma contínua as vibrações no equipamento, enviando essas informações para a central de comando do parque.
Além disso, modelos de predição de vento, como o modelo atmosférico WRF, são úteis para verificar os períodos em que a produção será baixa e a partir daí definir um calendário de manutenção que irá trazer menos impacto pros resultados do parque.
Como um sistema de gestão para parques eólicos pode ser útil nesse sentido?
Dada a rotina de operação e manutenção dos parques/complexos eólicos, se faz bastante útil um sistema que consiga condensar informações relevantes a respeito da produção da empresa.
No Windbox, utilizamos modelos de predição como os citados anteriormente para se antecipar às falhas e aos demais fenômenos ocorridos no parque, entregando para os gestores dados que geram insights e otimizam o trabalho no dia-a-dia.
Espero que você tenha gostado do conteúdo, e tenha entendido a importância do processo de manutenção de aerogeradores no setor eólico.
Contudo, caso ainda tenha restado alguma dúvida, não hesite em entrar em contato comigo pelo e-mail [email protected] pois estarei a disposição para te ajudar no que for preciso!
Pronto para utilizar os conhecimentos na prática?!