Como maximizar o desempenho de seus ativos de energia renovável

Em um cenário de transição energética acelerada, o desempenho operacional dos ativos solares, eólicos e híbridos se tornou uma vantagem competitiva decisiva. A otimização desse desempenho vai além da manutenção corretiva: ela exige uma abordagem preditiva e baseada em dados que antecipe falhas, reduza as perdas e sustente a geração de energia em níveis máximos.

Com o apoio da inteligência artificial aplicada às operações e manutenção (O&M), é possível transformar dados brutos em decisões estratégicas, aprimorando a eficiência técnica e financeira das usinas de energia. Neste conteúdo, analisamos como liberar todo o potencial produtivo de seus ativos, com mais inteligência e menos desperdício.

1. Monitoramento inteligente e manutenção preditiva

A integração de tecnologias avançadas, como monitoramento inteligente e manutenção preditiva, tornou-se essencial para otimizar o desempenho dos ativos em parques eólicos e solares. Usando sensores de IoT e algoritmos de IA, é possível detectar falhas em estágios iniciais, permitindo intervenções antes que elas se tornem críticas. Essa abordagem reduz o tempo de inatividade não planejado, prolonga a vida útil do equipamento e reduz os custos operacionais.

Principais benefícios:

• Detecção precoce de falhas: Os sensores monitoram continuamente parâmetros como temperatura, vibração e velocidade do vento, identificando anomalias que indicam possíveis falhas.
  
  
• Tempo de inatividade reduzido: A manutenção preditiva permite reparos estrategicamente programados, minimizando as interrupções na geração de energia.
  
  
• Decisões baseadas em dados: A análise de dados em tempo real fornece informações valiosas para otimizar as operações e a manutenção dos ativos.
  
  

Exemplos e estatísticas relevantes: 

• Siemens Games implementou uma plataforma usando IoT e IA para monitorar turbinas eólicas em tempo real, analisando dados de sensores para prever possíveis falhas. Além disso, os drones são usados para capturar aproximadamente 400 imagens das três pás de uma turbina em apenas 20 minutos, permitindo avaliações detalhadas das condições das pás e identificando as necessidades de reparo com maior precisão.
• Estudos indicam que as inspeções de turbinas eólicas com drones podem reduzir os custos em até 80% em comparação aos métodos tradicionais, além de aumentar a segurança e a eficiência das inspeções.

A adoção dessas tecnologias avançadas não apenas melhora a eficiência operacional, mas também contribui significativamente para a sustentabilidade e a lucratividade dos projetos de energia renovável.

2. Gêmeos digitais e simulações avançadas

Os gêmeos digitais são representações virtuais altamente precisas de equipamentos e instalações, permitindo a simulação de operações sob várias condições. Essa tecnologia permite a antecipação de problemas, o teste de novas soluções e a otimização do desempenho dos ativos antes da implementação física, reduzindo custos e riscos.

O uso de gêmeos digitais está se expandindo como uma solução robusta para otimizar o desempenho e aumentar a confiabilidade dos ativos em ambientes complexos, como parques eólicos offshore, reforçando seu papel como um elemento-chave para aumentar a disponibilidade e a longevidade dos ativos, onde a manutenção corretiva é cara e arriscada.

3. Integração de tecnologias emergentes

Além de tecnologias bem estabelecidas, como solar e eólica, várias fontes de energia renováveis estão começando a ganhar destaque, oferecendo novas oportunidades para diversificar o mix de energia. Isso inclui energia das marés, energia geotérmica e células solares orgânicas, que têm o potencial de fornecer energia limpa e sustentável em vários ambientes e condições geográficas.

Novas tecnologias estão redefinindo o futuro da geração de energia. Um exemplo promissor é a configuração tandem de perovskita e células solares de silício, que já demonstraram um potencial prático de eficiência superior a 39%, superando significativamente os módulos fotovoltaicos tradicionais.

Na energia oceânica, o Central Elétrica Sihwa Tidal na Coreia do Sul tornou-se a maior instalação do mundo, com 254 MW de capacidade instalada, mostrando o potencial da energia das marés em regiões costeiras densamente povoadas. Em bioenergia, o uso de resíduos agrícolas como o bagaço de cana-de-açúcar tem impulsionado a geração descentralizada nas áreas rurais, promovendo a sustentabilidade econômica e a inclusão produtiva, conforme demonstrado pelo modelo da Raízen no Brasil.

Esses avanços mostram que a inovação tecnológica é a força motriz por trás de uma matriz energética mais eficiente, resiliente e inclusiva.

4. Gerenciamento de armazenamento e redução de energia

O armazenamento eficiente de energia e o gerenciamento de restrições tornaram-se essenciais para garantir a estabilidade e a eficiência econômica de sistemas elétricos baseados em fontes renováveis.

No Brasil, entre 2023 e 2024, as reduções na geração solar e eólica, impostas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), resultaram em perdas financeiras significativas. De acordo com Robótica Volt, essas reduções afetaram 400.000 horas de operação, desperdiçando mais de 14,6 TWh de energia limpa e causando perdas superiores a R$1,6 bilhão para geradores, especialmente na região Nordeste.

Para mitigar os impactos da redução e integrar efetivamente as fontes renováveis intermitentes, o armazenamento de energia desempenha um papel crucial. Tecnologias como baterias de íon-lítio e sistemas de hidrogênio verde permitem que o excesso de energia gerado durante períodos de alta produção seja armazenado, garantindo o fornecimento contínuo mesmo sob condições adversas.

Tecnologias emergentes, como supercapacitores, também estão ganhando atenção, oferecendo respostas ultrarrápidas às flutuações de demanda, tornando-as ideais para aplicações de pico de energia, como estabilização de rede e sistemas de frenagem regenerativa.

Integrar essas tecnologias avançadas é fundamental para maximizar a eficiência e a confiabilidade dos sistemas de energia renovável, promovendo uma transição energética mais sustentável e resiliente.

5. Treinamento e desenvolvimento da força de trabalho

O treinamento contínuo da força de trabalho é crucial para maximizar o desempenho dos ativos de energia renovável, especialmente com a crescente adoção de tecnologias avançadas. Estratégias inovadoras, como a gamificação e o uso da realidade virtual (VR), têm se mostrado eficazes para aumentar o engajamento e a eficácia dos programas de treinamento corporativo.

Além disso, a integração da realidade aumentada (AR) e da realidade virtual (VR) nas soluções de treinamento proporcionou experiências imersivas que facilitam a compreensão de conteúdos complexos. Essas tecnologias permitem simulações realistas, oferecendo aos profissionais oportunidades de praticar e refinar habilidades em ambientes controlados e seguros.

Investir em treinamento contínuo garante que as equipes estejam bem preparadas para operar sistemas avançados, interpretar dados complexos e tomar decisões informadas, contribuindo significativamente para a eficiência e sustentabilidade de projetos de energia renovável.

6. Inovação e sustentabilidade

A inovação contínua é essencial para a sustentabilidade no setor de energia renovável. Empresas que investem em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias, como a integração da inteligência artificial (IA) para prever as condições climáticas e otimizar a geração de energia, estão liderando a transição energética.

A IA pode prever padrões climáticos e ajustar as operações de acordo. Por exemplo, se as previsões indicarem pouca luz solar no dia seguinte, a IA pode sugerir janelas de tempo ideais para atividades de manutenção a fim de maximizar a eficiência.

Além disso, soluções como redes inteligentes estão permitindo um monitoramento mais eficiente e respostas rápidas às flutuações de consumo. A descarbonização da economia e a inovação digital levaram ao surgimento de redes inteligentes, representando um grande salto tecnológico no compromisso com a transição energética.

Iniciativas de economia circular no setor de energia, como reaproveitando baterias de veículos elétricos para armazenamento estacionário, estão ganhando força e promovendo maior sustentabilidade. Espera-se que a reutilização de baterias de veículos elétricos em sistemas de armazenamento de energia abra um novo mercado.

Conclusão

Maximizar o desempenho dos ativos de energia renovável não é apenas uma questão de tecnologia, mas também requer estratégia, gerenciamento eficiente e um forte compromisso com a inovação. Ao adotar práticas avançadas de monitoramento, manutenção preditiva, armazenamento de energia e treinamento da força de trabalho, é possível alcançar níveis superiores de eficiência e contribuir significativamente para um futuro energético sustentável.

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