Como a IoT aumenta a eficiência das usinas eólicas?

A energia dos ventos já abastece cerca de 22 milhões de residências por mês no Brasil, com aproximadamente 14,5 GW de capacidade instalada (em 2011, eram menos de 1 GW). São mais de 7.000 aerogeradores e 565 parques eólicos no país, 85% deles na região nordeste. Ao que tudo indica, nos próximos anos, esses números devem ficar ainda maiores com a progressiva elevação na eficiência das usinas eólicas.

Dados recentes da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica) indicam que, em 2019, a energia produzida a partir da força dos ventos deve alcançar a segunda posição entre as fontes brasileiras, ficando atrás somente da hidrelétrica. Ela deve superar, inclusive, a produção conjunta das termelétricas e usinas de biomassa.

ANEEL: eficiência de usinas eólicas
Fonte: ANEEL

Os parques eólicos são um excelente exemplo de máquinas conectadas que podem operar de forma independente, ao menos até que algo de errado interrompa o andamento dos processos. E é justamente aí que entra a Internet das Coisas…

Os sistemas mais avançados de IoT permitem o aumento contínuo da eficiência das usinas eólicas, ao mesmo tempo em que preveem com elevada acuracidade o melhor momento para a manutenção dos ativos, evitando custos desnecessários.

Manutenção Preditiva Inteligente diminui custos

Ao redor do mundo, as fazendas eólicas estão travando importantes batalhas para manter a eficiência dos sistemas. Intempéries climáticas — como chuvas excessivas, tempestades de areia, fortes vendavais, oscilações térmicas e movimento das marés — diminuem o intervalo de tempo necessário entre as manutenções, aumentando os custos.

A região do Mar do Norte — conhecida pela agressividade dos ventos — recentemente sofreu importantes perdas devido a problemas com o mapeamento de manutenção. Engenheiros tiveram que examinar e reformar 206 torres às pressas, após danos não previstos.

Na Alemanha, uma outra fazenda eólica sofreu com o colapso de vários aerogeradores muito antes do esperado. Acreditava-se que os ativos trabalhariam sem problemas por pelo menos 15 meses quando, na verdade, eles aguentaram apenas 15 semanas de funcionamento.

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Diante disso, e visando evitar novas surpresas desagradáveis, as engenharias de projetos passaram a se apoiar nas novas tecnologias de IoT para garantir a total eficiência das usinas. Fez-se necessário o acompanhamento automático e em tempo real dos parques para evitar o colapso dos sistemas e os altos custos com reparos e substituição de peças.

Essas tecnologias tornam-se ainda mais necessárias toda vez que uma fazenda decide adicionar megawatts ao esquema geral do sistema, o que eleva a importância fundamental da manutenção preditiva. Sensores de alta capacidade associados a plataformas de IoT robustas e inteligentes permitem mapear e monitorar, em detalhes, o cisalhamento e a velocidade do vento, a temperatura atmosférica e do mar, o torque, a vibração dos sistemas, entre muitas outras variáveis. Todas elas, juntas, fornecem informações que levam à tomada de decisão segura e no tempo certo.

 

Uma turbina pode ter mais de 150 sensores acoplados
Uma turbina pode ter mais de 150 sensores acoplados

A partir dessa coleta de dados, as plataformas de Internet das Coisas geram respostas instantâneas a todo e qualquer problema que possa aparecer, corrigindo-os no menor intervalo de tempo possível. Mais do que isso, a inteligência dos softwares garante que a operação se antecipe às falhas, disparando avisos que permitem alterações processuais, antes mesmo que o dano torne-se realidade.

Tudo isso em conjunto, claro, diminui os custos operacionais.

Plataformas de IoT elevam a eficiência das usinas eólicas

Redes industriais conectadas a estruturas remotas, como as fazendas eólicas, precisam de sistemas redundantes. Os projetos de turbinas devem ser compostos por alertas ativos e antecipados, além de respostas automáticas de segurança (shutout / shutoff). Desse modo, é possível se adiantar na resolução de problemas, sem interrupções desnecessárias que geram perdas financeiras.

E, nesse processo, as plataformas de IoT são peça-fundamental. Com capacidade de trabalhar uma quantidade enorme de dados por segundo, elas diminuem o tempo de resposta dos sistemas, enquantoelevam a inteligência do mecanismo como um todo: quanto mais dados e respostas automáticas, mais a plataforma adquire capacidade preditiva com elevada acuracidade.

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Esse padrão de rede para ambientes externos funciona em sentido duplo. De um lado vai o dado transmitido do sensor até a placa de emergência; do outro, volta o comando com a ação a ser tomada. Como exemplo, quando se recebe o dado de superaquecimento, tem-se como resposta imediata o desligamento dos equipamentos.

Esse vaivém de dados e respostas eleva o refinamento do sistema, de tal forma que as escolhas ficam ainda mais eficientes. Quando os aspectos de aprendizagem das redes se combinam com sistemas redundantes e mais robustos, eles passam a trabalhar juntos, tornando o aprendizado ainda mais rápido, numa espécie de ciclo virtuoso. Voltando ao exemplo anterior, em vez de uma resposta para desligar por completo o sistema, poderia ocorrer apenas a ordem de desaceleração, ou mesmo o desligamento de apenas uma única turbina.

V2COM: aliada estratégica do mercado de energia 

A V2COM consolidou-se no mercado nacional e internacional por ser um dos poucos fornecedores de soluções de IoT ponta à ponta. Com isso, garante um elevado grau de customização dos projetos que se adequam perfeitamente às mais diferentes necessidades dos clientes.

Por desenvolver integralmente tanto hardware quanto software, a V2COM alcançou um padrão de tecnologia plenamente compatível com as inovações, integrando-se perfeitamente a diferentes realidades de forma bastante ágil. As histórias de sucesso de centenas de clientes sempre resultaram em impacto financeiro positivo associado à escalabilidade dos projetos em tempo recorde.

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