Orientador: Prof. Dr. Julio Carlos Teixeira / A expansão da energia eólica no Brasil é fato nos últimos 20 anos e está consagrada com sua participação da matriz energética nacional. Este trabalho desenvolve um modelo de cálculo de Energia Anual Produzida (EAP), considerando a taxa de falhas e o tempo no qual o equipamento permanece sem gerar energia, indisponibilidade ou downtime. Para identificar o efeito das falhas na energia gerada é necessário um banco de dados ainda não disponibilizado no Brasil. O trabalho utilizou valores de referências ¿ benchmarks - de países com diferentes condições climáticas, que empregam diferentes tecnologias, confiabilidades e diferentes tempos de reparo. A partir deste modelo desenvolvido, foi feita a avaliação da EAP e de alguns indicadores de eficiência, considerando diferentes regimes de ventos, taxa de falhas e downtimes. Os resultados mostraram que as perdas devido às taxas fixas e variáveis para ventos brandos, em torno de 6 m/s, são equivalentes, se comportam linearmente com aumento de ventos e são relativamente pequenas se comparadas com as de velocidades mais altas onde as perdas aumentam de forma significativa. A análise desses resultados aponta que a taxa de falhas interfere de forma significativa na estimativa do fator de capacidade e na disponibilidade. Nas condições analisadas, as diferenças entre os indicadores estimados e aqueles que consideram downtimes, superam 2,6%. Essa diferença pode ser tanto maior quanto menor for a confiabilidade ou quanto maior for o tempo de reparo esperado para o parque eólico. Os resultados do trabalho mostram que a indisponibilidade tende a ser reduzida com as manutenções preventivas dos subconjuntos da turbina, e se ocorrerem no período úmido, ocasionarão perdas menores do que se comparadas ao período seco, na proporção de quase 30% nas condições simuladas.
Os resultados mostraram também que valores de benchmarks provocam diferentes impactos na EAP. Portanto, conhecer o valor típico brasileiro do MTBF ¿ Tempo Médio Entre Falhas, qual o subsistema é mais confiável e outras informações referentes às condições nacionais, criará condições para uma estimativa mais realista da EAP. Na mesma analogia, conhecendo-se os tempos médios de reparos desses subsistemas - MTTR, e dos demais tempos decorrentes para realização da manutenção, pode-se planejar políticas e práticas adequadas de manutenabilidade para os parques eólicos implantados no Brasil. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014. / The wind energy expansion has been a fact over the last 20 years in Brazil and it is consolidated as an integral part of the national energy grid. This paper presents a method of calculation of the EAP (annual energy production) considering failure rates and downtime. In order to assess the impact of the energy failures a database, which is not available in Brazil, would be needed. Benchmarks from countries with different climates, different technologies, reliability and recovery time were used. EAP (annual energy production) and some efficiency indicators were assessed through this model, considering different wind patterns, failure rates and downtime. Losses due to fixed and variable rates of light wind, approximately 6 m/s, are equivalent, behave linearly with wind increase and are relatively small when compared to higher speeds, where losses go up and diverge. The outcome assessment shows that the failure rates interfere significantly with the estimate of availability and capacity factors. Under the conditions assessed, the difference between estimated indicators and downtime, is over 2.6%. The lower the reliability or the longer recovery time is, the higher this difference will be. The outcome shows that unavailability tends to be reduced with preventive maintenance of the turbine subsystems, and if it happens in wet seasons, losses are lower compared to dry seasons, nearly 30% under the simulated conditions.
The results also showed that benchmark figures have different impacts on EAP. Therefore, knowing the Brazilian typical MTBF (average time between failures) or which subsystem is more reliable will provide conditions to a more accurate and optimized estimate of the EAP. In addition, knowing the average time of recovery of these subsystems (MTTR) as well as the time taken on maintenance might enable us to plan new maintenance practices and policies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:76528 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Galani, Pedro Adolfo |
| Contributors | Teixeira, Julio Carlos, Moreira, João Manoel Losada, Fadigas, Eliane A. Faria Amaral, Riascos, Luis A. M. (Luis Alberto Martinez Riascos), Nabeta, Silvio Ikuyo |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 128 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76528&midiaext=69621, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76528&midiaext=69622, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=76528 |
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