OTIMIZAÇÃO E ANÁLISE RAM DE PARQUE EÓLICO OFFSHORE

A finalidade deste trabalho é a otimização da configuração de um parque eólico offshore formado por turbinas eólicas flutuantes para águas profundas. Conforme as referências bibliográficas, a operação e manutenção de parques eólicos offshore chegam a representar até 40% dos custos totais em sua vida útil. O trabalho propõe o estudo da estratégia de manutenção a ser seguida para minimizar os custos de operação através de uma otimização pelo método de Algoritmos Genéticos (AG), baseando-se nos resultados da análise RAM, pelo método de Monte Carlo, do parque eólico. As funções de mérito a serem otimizadas serão a disponibilidade (a ser maximizada) e custo total (a ser minimizado) do parque eólico. Como resultado, busca-se as quantidades ótimas de equipes e embarcações de manutenção, além dos sobressalentes de peças de reposição e da quantidade de turbinas do parque.É reconhecido que ainda são escassos os bancos de dados com as taxas de falha e reparo para turbinas eólicas offshore flutuantes e, quando disponíveis apresentam forma de classificação e taxonomia diferentes. Assim, para determinação das taxas de falhas e reparos utilizadas para cada subsistema da turbina objeto deste estudo, foram consultadas referências bibliográficas, bancos de dados para turbinas onshore, bancos de dados para turbinas offshore flutuantes além de bancos de dados para estruturas flutuantes de outros tipos, utilizando os valores máximos encontrados na literatura.Inicialmente utilizou-se as taxas de falha e reparo de uma turbina, viabilizadas pela aplicação dos seus subsistemas em série. Posteriormente a rotina será atualizada contemplando as taxas de falha e reparo para cada um dos subsistemas. Na avaliação do parque, as turbinas estão dispostas em paralelo, e os tempos de falha e reparo gerados através das taxas falha e reparo de cada subsistema de cada turbina, serão incrementados pelos períodos necessários para o início das manutenções, bem como os tempos de translado e demais especificidades do parque eólico. O método utilizado nessa simulação é o da transformada inversa, realizada de forma direta, onde as transições do sistema são efetuadas amostrando diretamente os tempos de todas as transições possíveis de todos os componentes de cada turbina, organizando estas transições em ordem crescente de tempo de ocorrência, prevendo o histórico de falhas no tempo missão. Assim, quando uma turbina sofre falha em algum dos seus subsistemas, esta turbina não produzirá energia até a manutenção efetuar o reparo do componente. Com os resultados dos estudos iniciais, pôde-se observar que a estratégia de manutenção prevista para a substituição dos componentes é o principal contribuinte para o custo de manutenção, em função do valor de afretamento diário de embarcações aptas a realizar esta atividade. Assim, novas estratégias para o evento de substituição de alguns componentes da turbina estão sendo analisadas para verificação da melhoria do processo. Através dos resultados preliminares também foi possível estimar pelo menos duas fases de operação do parque eólico, variando a quantidade de turbinas em função da quantidade de energia necessária para operação da FPSO.