A gestão das atividades de Operação e Manutenção (O&M) de parques eólicos é uma tarefa complexa que passa por várias fases. A primeira delas ocorre quando um novo parque entra em operação, e as turbinas ainda estão sob garantia. Nesse estágio inicial, existe um contato direto com o fabricante para ajustes nas rotinas de O&M. No entanto, após o término do período de garantia, surge um momento crucial para as tomadas de decisão estratégicas em relação à manutenção das turbinas. Uma das decisões mais desafiadoras é escolher entre manter a responsabilidade de O&M com o fabricante ou realizar a primarização dessas atividades.
No mercado brasileiro, temos observado um movimento crescente em que gestores de ativos optam pela primarização das atividades de O&M, em vez de continuar com os fabricantes após a expiração da garantia. A decisão de primarizar muitas vezes se mostra mais vantajosa com base em análises financeiras e de gestão de riscos, buscando a independência na tomada de decisões sobre os ativos. Embora, à primeira vista, manter o O&M com o fabricante após a garantia possa parecer economicamente viável, uma análise mais profunda das variáveis envolvidas revela que a primarização pode gerar economias de até 30% e proporcionar maior agilidade na tomada de decisões devido à independência técnica alcançada.
No entanto, o maior desafio nesse processo de tomada de decisão é a necessidade de experiência técnica e suporte tecnológico para acessar e interpretar os dados de desempenho dos ativos. Muitas vezes, os fabricantes não compartilham esses dados ou tornam sua obtenção extremamente difícil, deixando os gestores com uma visão limitada da condição operacional das turbinas.
O maio desafio para essa tomada de decisão é a necessidade de experiência técnica e suporte tecnológico para acesso e intepretação de dados de desempenho relacionados com os ativos que permitam sua gestão de forma assertiva. Muitas vezes os fabricantes não compartilham os dados das máquinas ou esses são de extrema dificuldade para serem acessados e os gestores ficam com uma visibilidade limitada em relação a sua condição operativa.
Nesse contexto, a adoção de tecnologias independentes de Sistema de Monitoramento de Condição (CMS) desempenha um papel fundamental. Esses sistemas baseados em medições variadas, como vibração, degradação do óleo, dados acústicos, entre outros, oferecem acesso completo e online ao desempenho dos ativos. Isso possibilita inspeções mais precisas, fornece dados robustos para negociações e facilita a identificação precoce das necessidades de manutenção.
Acredita-se que a adoção de rotinas preditivas baseadas em sistemas de monitoramento de condição no setor eólico já tenha gerado economias superiores a três bilhões de reais em todo o mundo, considerando toda a cadeia de valor que esse sistema pode oferecer.
A importância da manutenção preditiva baseada em condição na Primarização de O&M
A importância da manutenção preditiva baseada em condição se torna ainda mais evidente com o crescimento rápido da geração de energia eólica e a primarização de vários parques. No entanto, os gestores frequentemente enfrentam desafios na transformação dos dados do CMS em rotinas práticas de manutenção preditiva, devido a sistemas de CMS obsoletos fornecidos pelo fabricante, sistemas fechados e com capacidade limitada de fornecer dados para decisões estratégicas em manutenção e gestão de ativos.
A escolha do CMS adequado é crucial para alcançar resultados eficazes em manutenção preditiva, aumentar a segurança na tomada de decisões e reduzir o tempo de paradas não programadas. Um CMS aberto e personalizável para cada parque, que se integra ao SCADA e outros subsistemas das turbinas eólicas, é essencial para uma primarização bem-sucedida. Esse sistema proporciona confiança na gestão remota do ativo e permite atividades de manutenção mais precisas, prolongando a vida útil do equipamento e reduzindo drasticamente os riscos de falhas catastróficas nos ativos.
Na especificação do CMS adequado para ativos eólicos, é crucial considerar a customização para o modelo específico da turbina, a coleta de dados em tempo real, uma interface amigável, suporte técnico local e flexibilidade para se adaptar às necessidades individuais de cada parque.
Além do monitoramento online contínuo do drivetrain, outros componentes dos aerogeradores também devem ser monitorados devido às altas taxas de falha, como o sistema de pitch, as pás e as falhas elétricas do gerador. O sistema de pitch, em particular, é um componente crítico, frequentemente negligenciado pelo fabricante das máquinas, embora seja responsável por altas taxas de falha e de indisponibilidade dos aerogeradores devido ao desgaste frequente de seus rolamentos em virtude da sua operação variável.
Especificando o CMS Adequado para ativos Eólicos
No setor eólico, é comum encontrar soluções genéricas que não foram especificamente customizadas para aplicação em turbinas eólicas. Isso resulta em inúmeros falsos positivos ou até mesmo na falha em detectar precocemente defeitos, o que pode levar a custos elevados para os gestores de ativos.
A existência de um CMS obsoleto ou mal especificado pode além de direcionar erroneamente as atividades de O&M, criar uma falsa sensação de segurança na equipe de gestão que podem resultar em falhas graves ou até catastróficas.
Portanto, é essencial considerar os seguintes aspectos ao escolher o CMS adequado para apoiar as rotinas de manutenção preditiva em turbinas eólicas:
Customização: O CMS deve ser customizado para o modelo específico da turbina, com a instrumentação correta para cada tipo de turbina e modelo de gearbox. A seleção da instrumentação deve ser criteriosa, levando em conta o modelo da turbina e as frequências relevantes. Por exemplo, acelerômetros mais sensíveis e medições de frequência mais baixa são cruciais para o eixo principal, que opera em frequências mais baixas, um aspecto frequentemente negligenciado.
Coleta de Dados: O CMS deve coletar dados em tempo real sobre a operação da turbina, incluindo parâmetros-chave como temperatura, potência e velocidade, para serem comparados com os dados de vibração coletados. O CMS também deve se integrar com outros sistemas das turbinas eólicas, como o SCADA, e preferencialmente permitir a adição de instrumentação complementar no futuro.
Interface: Monitorar várias turbinas em um ou em múltiplos parques eólicos é um desafio devido ao grande número de ativos. A plataforma do CMS deve possuir indicadores inteligentes e uma interface amigável projetada para orientar a atenção dos analistas de condições para as turbinas que necessitam de maior análise e atenção.
Suporte técnico ao CMS: Muitos fabricantes de CMS são empresas de atuação no exterior com lento suporte técnico e de dificil acesso. Um serviço acessivel de pós-venda rápido e no idioma local é essencial para qualquer necessidade técnica que o gestor de O&M possa necessitar.
Flexibilidade: Uma plataforma com flexibilidade para se adaptar a cada aplicação é importante. A possibilidade de reutilizar sensores existentes pode reduzir consideravelmente os custos de implementação ou modernização do CMS por exemplo.
Expansão: O monitoramento de componentes adicionais, como os rolamentos do sistema de pitch, que frequentemente apresentam altas taxas de falha, representa um diferencial que aumenta a confiabilidade dos ativos e complementa a abrangência do CMS.
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