Diretrizes para Operação e Manutenção (O&M) de sistemas fotovoltaicos de microgeração distribuída com uso de células de silício cristalino

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Costa, André Luis Crispim
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Células solares de silício; Cristais de silício; Energia solar - Distribuição; Energia solar - Manutenção e reparos; Sistemas de energia fotovoltaica
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/268

Boas práticas de operação e manutenção (O&M) têm se tornado cada vez mais importantes na gestão de sistemas fotovoltaicos, no entanto, percebe-se uma lacuna técnica e de conhecimento na análise dessa questão. A tecnologia fotovoltaica (FV), dominada atualmente pelo uso de células de silício cristalino, destaca-se pela possibilidade de geração distribuída, na qual o consumidor pode gerar energia para seu próprio consumo e, também, injetá-la na rede elétrica. Tais sistemas necessitam, todavia, de análises mais profundas de viabilidade e formação de mão de obra qualificada, em especial para realização de procedimentos de operação e manutenção. Em vista disso, este trabalho propõe diretrizes para estruturação das atividades de O&M de sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR). Tais diretrizes poderão servir como subsídios para o planejamento e implementação de ações de manutenção preventiva e corretiva, capazes de auxiliar no aumento do desempenho e vida útil dos sistemas, bem como nos seus ganhos econômicos. A proposta tem como referencial teórico uma ampla revisão dos estudos precedentes para identificação do estado da arte sobre o tema. Para identificação de múltiplos fatores que interferem na gestão dos SFCR, foram definidas como objetos de análises as usinas FV do Instituto Federal de Minas Gerais - IFMG, nas quais foram realizadas análises de geração, além de verificações de incidência de falhas e ações de O&M. Na sequência, desenvolveu-se de forma esquemática detalhamentos de atividades de operação e manutenção possibilitando melhor entendimento de procedimentos e da periodicidade de ações. Foram, então, estruturadas diretrizes para realização de: inspeção termográfica qualitativa de módulos FV, limpeza de sistemas fotovoltaicos, cálculo de perda de geração em função de sujidades e medição de parâmetros elétricos pela curva IV (corrente x tensão). Também foram realizadas atividades de campo para validação de procedimentos. Nas análises das usinas FV foi possível identificar decaimento significativo no desempenho dos sistemas, além de falhas em diversos componentes. Realizou-se o detalhamento das atividades gerais de O&M, além das ações específicas de operação, monitoramento, manutenção preventiva e corretiva. Na validação das diretrizes constatou-se pontos de sobreaquecimento causados por sujidades e sombreamento com base na inspeção termográfica infravermelha, além da melhoria na geração FV após a limpeza dos módulos. Por fim, constatou-se a importância da estruturação dos procedimentos e análises realizadas para definição de protocolos de O&M, permitindo maior eficiência e disponibilidade dos SFCR.