O&M: o que é a operação e manutenção no setor das energias renováveis
O&M é a sigla de Operations and Maintenance, ou Operação e Manutenção, e referem-se ao conjunto de atividades técnicas, operacionais e de gestão destinadas a garantir que uma instalação energética funcione de forma segura, eficiente e fiável ao longo de toda a sua vida útil.
No setor das energias renováveis, a O&M desempenha um papel essencial assim que uma central entra em operação comercial. Centrais solares fotovoltaicas, parques eólicos, sistemas BESS, centrais hidroelétricas e outras infraestruturas energéticas requerem uma estratégia de operação e manutenção que permita maximizar a sua disponibilidade, limitar as perdas de produção e detetar possíveis falhas antes que estas provoquem indisponibilidades prolongadas.
O âmbito das atividades de O&M vai muito além da reparação de um equipamento quando ocorre uma avaria. Inclui a supervisão permanente da instalação, a análise de dados operacionais, as inspeções técnicas, a manutenção preventiva e corretiva, a gestão de peças sobressalentes, a segurança dos ativos e o acompanhamento dos principais indicadores de desempenho.
Por este motivo, a qualidade da O&M tem uma influência direta na produção de energia, nos custos operacionais e na rentabilidade de um projeto de energias renováveis.
O que significa O&M no setor energético?
O termo O&M agrupa duas áreas intimamente relacionadas, mas com funções diferentes: Operations, que corresponde à operação da instalação, e Maintenance, que corresponde à sua manutenção. A operação abrange as atividades necessárias para supervisionar e controlar o funcionamento diário da central. Os operadores analisam variáveis elétricas, energéticas e ambientais para verificar se os equipamentos funcionam dentro dos seus parâmetros de conceção e se a instalação responde corretamente às condições da rede e do recurso renovável.
A manutenção abrange as ações destinadas a manter os equipamentos em condições adequadas, prevenir avarias e restabelecer o seu funcionamento quando ocorre uma avaria. Numa estratégia profissional de O&M, ambas as áreas funcionam de forma coordenada. Os dados obtidos durante a operação permitem detetar anomalias, enquanto as equipas de manutenção utilizam essa informação para priorizar inspeções e intervenções.
A O&M tem normalmente início após a entrada em funcionamento e a aceitação da instalação e mantém-se durante toda a fase operacional do ativo. O seu âmbito é habitualmente estabelecido através de um contrato de O&M, no qual são definidas as responsabilidades, os níveis de serviço, a manutenção programada, os tempos de resposta e determinados indicadores de desempenho.
Que atividades faz parte da operação e manutenção (O&M) de uma central de energia renovável?
As atividades de O&M dependem da tecnologia, da dimensão da instalação, das condições ambientais e do âmbito do contrato. No entanto, há uma série de funções comuns à maioria dos projetos de energias renováveis.
- Monitorização da instalação: supervisão contínua de variáveis como potência, produção de energia, tensão, corrente, temperatura, disponibilidade e estado dos principais equipamentos, através de sistemas SCADA e outras plataformas de monitorização.
- Inspeções técnicas: revisões periódicas de equipamentos elétricos, mecânicos e estruturais para identificar degradação, anomalias ou condições que possam causar incidentes futuros.
- Manutenção preventiva: intervenções planeadas realizadas antes da ocorrência de uma avaria, de acordo com as frequências estabelecidas pelos fabricantes, procedimentos internos ou condições específicas de funcionamento.
- Manutenção corretiva: reparação ou substituição de componentes após a deteção de uma avaria que afeta o funcionamento normal da instalação.
- Gestão do desempenho: análise da produção real em comparação com a produção prevista, para identificar desvios, perdas e oportunidades de otimização.
- Gestão de peças sobressalentes: planeamento do inventário de componentes críticos para reduzir os tempos de indisponibilidade em caso de avaria.
- Segurança: aplicação de procedimentos destinados a garantir que as operações e intervenções de manutenção sejam realizadas de acordo com os requisitos elétricos, mecânicos e de prevenção de riscos.
Numa central fotovoltaica, por exemplo, a O&M pode incluir inspeções aos módulos, aos inversores, trackers, transformadores, cablagem, quadros elétricos e sistemas de comunicação, além do controlo da vegetação, limpeza sempre que necessário e análise da produção.
Num parque eólico, as tarefas de O&M centram-se especialmente em componentes como pás, redutores, geradores, rolamentos, sistemas hidráulicos, conversores e transformadores. Num sistema BESS, a estratégia adapta-se às baterias, PCS, BMS, EMS, sistemas de refrigeração e sistemas de proteção contra incêndios.
Tipos de manutenção no âmbito de uma estratégia de O&M
Uma estratégia de O&M pode combinar diferentes metodologias de manutenção, em função da importância crítica dos equipamentos, das consequências de uma avaria e da informação disponível sobre o seu estado.
- Manutenção preventiva: é realizada de forma programada, de acordo com intervalos de tempo, horas de funcionamento ou recomendações do fabricante. O seu objetivo é reduzir a probabilidade de avarias através de inspeções, ajustes, revisões e substituições planeadas.
- Manutenção corretiva: é ativada após a ocorrência ou identificação de uma avaria. O objetivo é reparar o equipamento e restabelecer, o mais rapidamente possível, a capacidade de produção da instalação.
- Manutenção preditiva: utiliza dados históricos e operacionais para identificar padrões que possam antecipar uma possível avaria. A análise de temperaturas, vibrações, curvas elétricas e outras variáveis permite intervir antes de se verificar uma perda significativa de disponibilidade.
- Manutenção baseada no estado: a intervenção é determinada com base no estado real do equipamento, em vez de seguir apenas um calendário fixo. Para tal, podem ser utilizados sensores, termografia, análises elétricas, inspeções com drones e sistemas avançados de diagnóstico.
A evolução tecnológica está a tornar a operação e manutenção (O&M) das energias renováveis cada vez mais dependente dos dados. As plataformas digitais permitem monitorizar milhares de variáveis em tempo real e comparar o comportamento de diferentes equipamentos, cadeias fotovoltaicas, inversores, aerogeradores ou sistemas de armazenamento. Esta digitalização facilita a transição de estratégias essencialmente reativas para modelos de O&M preditivos e baseados no estado do ativo, em que as intervenções são realizadas em função do comportamento real do ativo.
Por que razão a O&M é importante numa central de energias renováveis?
Uma instalação de energia renovável pode ter uma vida útil de várias décadas. Durante esse período, o funcionamento dos seus componentes está sujeito ao envelhecimento, às condições ambientais, aos ciclos de funcionamento, às variações térmicas e a outros fatores que podem afetar progressivamente o seu rendimento.
Um programa adequado de O&M permite controlar essa evolução e reduzir as perdas associadas a avarias ou indisponibilidades. O seu objetivo não consiste apenas em manter os equipamentos em funcionamento, mas sim em garantir que a instalação produza a maior quantidade de energia possível, em condições de segurança e com custos operacionais controlados. Para avaliar a eficácia do O&M, são utilizados diferentes indicadores técnicos ou KPI. Alguns dos mais comuns são:
- Disponibilidade: percentagem de tempo durante o qual a instalação ou um determinado equipamento está disponível para produzir energia.
- Rácio de Rendimento (PR): utilizado especialmente em centrais fotovoltaicas para avaliar o rendimento real da instalação em relação ao seu rendimento teórico nas condições registadas.
- Produção de energia: comparação entre a energia gerada e a energia prevista pelos modelos de produção.
- MTBF (Mean Time Between Failures): tempo médio entre falhas, utilizado para analisar a fiabilidade de determinados equipamentos.
- MTTR (Mean Time To Repair): tempo médio necessário para reparar uma avaria e restabelecer o funcionamento normal de um equipamento.
Uma gestão de operação e manutenção (O&M) eficiente visa aumentar a disponibilidade e reduzir o MTTR através de uma combinação adequada de monitorização, manutenção, pessoal especializado e disponibilidade de peças sobressalentes. A importância económica da O&M também é considerável. Uma avaria que mantenha fora de serviço um inversor, um aerogerador ou uma parte significativa de uma central pode traduzir-se diretamente em energia não produzida e perda de receitas. Ao mesmo tempo, a realização de intervenções desnecessárias aumenta os custos operacionais, pelo que a estratégia deve encontrar um equilíbrio entre fiabilidade, rendimento e custo.
Em projetos financiados a longo prazo, o âmbito e os custos previstos de O&M também fazem parte do modelo financeiro do ativo, uma vez que afetam diretamente o OPEX, a produção esperada e, consequentemente, indicadores económicos como o LCOE e a rentabilidade do projeto. Organismos técnicos como o Departamento de Energia dos Estados Unidos e o programa internacional IEA PVPS Consideram que o planeamento da operação e manutenção (O&M), a monitorização, a manutenção preventiva e corretiva e a análise do desempenho são elementos fundamentais para garantir a segurança, a fiabilidade e a produção das instalações de energias renováveis ao longo da sua vida útil.