Plano de manutenção para geradores fotovoltaicos centrado em confiabilidade

A conversão fotovoltaica tem um alto potencial de produção de energia elétrica devido à alta disponibilidade do recurso primário, a energia solar. Com isso, os projetos fotovoltaicos são desenvolvidos com base em dois fatores: a incidência solar do local de instalação e a potência necessária para atender à geração solicitada. Com esses dados é possível calcular o custo do projeto considerando sua vida útil e custos de manutenção, chegando assim à sua viabilidade econômica de implantação (Hasselbrink et al. 2013)Muito se fala em energia fotovoltaica, principalmente quando o foco é economia nas faturas de energia elétrica. Há também um senso comum de que as usinas de geração fotovoltaica são relacionadas a baixa ou nula necessidade de assistência durante operação e manutenção, uma vez que o gerador apresenta uma vida útil aproximada de 25 anos (Hasselbrink et al. 2013). Ao contrário, o custo de manutenção é fator decisivo nas viabilidades operacional e econômica de um equipamento ou processo (Corrêa and Dias 2016).Sendo assim, o objetivo desse trabalho é levantar as taxas de falhas dos componentes do gerador fotovoltaico e, baseando-se nesses indicadores, propor um plano de manutenção preventiva centrado em confiabilidade. Esse plano, além de permitir gestão adequada da manutenção, viabiliza uma análise técnico-econômica adequada do ciclo de vida do equipamento, uma vez que traz consigo os custos de manutenção e as indisponibilidades programadas.(Gallardo-Saavedra, Hernández-Callejo, and Duque-Pérez 2019) analisaram dados operacionais de 100 geradores entre os anos de 2012 e 2016, registrando taxa de falhas média de (321 ± 72,6%) falhas por ano por gerador fotovoltaico se a capacidade dos geradores não for considerada. O mesmo estudo calculou a quantidade de falhas por quilowatt (potência nominal do gerador) em vez de por gerador fotovoltaico, revelando uma taxa anual de 0,23 falhas/kW.Estudos realizados mostram que o MTBF do inversor fotovoltaico é de 3,13 anos, ou seja, para uma confiabilidade de 95% precisamos realizar uma manutenção a cada 3,13 anos. Para os módulos fotovoltaicos o MTBF encontrado foi de 2,6 anos, ou seja, para uma confiabilidade de 95% precisamos realizar uma manutenção a cada 2,6 anos.A partir de indicadores de desempenho de componentes de geradores fotovoltaicos (inversores, módulos fotovoltaicos, e cabos etc.), é proposto um plano de manutenção centrado em confiabilidade onde o investidor pode determinar as periodicidades em função da confiabilidade desejada. Este plano de manutenção é subsídio também para estimativa e otimização do custo do ciclo de vida desses equipamentos.REFERÊNCIASCorrêa, Rodrigo Fernandes, and Acires Dias. 2016. “Modelagem Matemática Para Otimização de Periodicidade Nos Planos de Manutenção Preventiva.” Gestao e Producao 23 (2): 267–78.Gallardo-Saavedra, Sara, Luis Hernández-Callejo, and O. Duque-Pérez. 2019. “Quantitative Failure Rates and Modes Analysis in Photovoltaic Plants.” Energy 183 (September): 825–36.Hasselbrink, Ernest, Mike Anderson, Zoe Defreitas, Mark Mikofski, Yu Chen Shen, Sander Caldwell, Akira Terao, David Kavulak, Zach Campeau, and David Degraaff. 2013. “Validation of the PVLife Model Using 3 Million Module-Years of Live Site Data.” In Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 7–12.