Atividades de manutenção preditiva

A manutenção preditiva é uma decisão de planeamento. Em vez de substituir ou intervir nos equipamentos segundo um calendário fixo, analisam-se os dados de condição, decide-se qual o ativo que está a desviar-se e intervém-se antes de haver perda de produção. O resultado não é um relatório, mas uma ordem de prioridades.

As centrais solares são um terreno incómodo para esta ideia. Um módulo não tem rolamentos para lubrificar, nem assinatura de vibração cuja tendência acompanhar, nem óleo para amostrar. O que uma central FV produz é um comportamento elétrico e térmico que muda lentamente, além de um registo físico do que foi encontrado e onde. Por isso, o trabalho preditivo numa central solar concentra-se num conjunto de sinais mais reduzido do que num aerogerador ou numa máquina rotativa, e depende muito de manter esses sinais comparáveis entre inspeções.

A definição prática usada aqui: uma atividade de manutenção preditiva é qualquer ação programada que é desencadeada por uma condição observada e não pelo tempo decorrido. Uma inspeção térmica que leva ao reaperto de uma string é preditiva. Uma inspeção térmica arquivada sem uma decisão de seguimento é apenas um documento.

Quatro grupos de sinais concentram a maior parte do valor, e cada um tem uma cadência diferente.

• Comportamento térmico dos módulos e das strings. A inspeção por infravermelhos mostra células a funcionar mais quentes do que as vizinhas, atividade dos díodos de bypass, aquecimento em conectores e caixas de junção, e strings que não contribuem. É periódica, não contínua: vê-se um estado, não uma linha de tendência, a menos que as inspeções se repitam em condições comparáveis.
• Características elétricas. O traçado de curvas I-V, a resistência de isolamento, a continuidade, a polaridade e as medições da corrente de curto-circuito descrevem diretamente a condição elétrica. A maioria é realizada durante o comissionamento, a receção ou um seguimento dirigido, não todos os meses.
• Dados de produção ao nível da string. Quando uma central dispõe de monitorização por string ou de dados ao nível do SCADA, a comparação da produção entre strings pode assinalar um desvio muito antes de alguém voar com um drone.
• Condição física. As imagens RGB e a inspeção visual registam sujidade, objetos que projetam sombra, vidro fissurado, infiltração de água, vegetação e danos mecânicos.

O que falta nessa lista é tão importante como o que nela consta. Uma única inspeção térmica não é uma rede contínua de sensores e não pode ser tratada como tal. Se uma central não tem monitorização ao nível da string, o intervalo entre inspeções é o que define o tempo de deteção.

Uma inspeção torna-se preditiva quando a constatação tem associada uma localização e um historial.

A sequência é pouco espetacular: captar dados térmicos e RGB, associá-los às posições de módulos e strings, analisar cada anomalia candidata e registar a decisão. O que a torna útil mais tarde é que o mesmo módulo pode ser encontrado de novo. Na inspeção seguinte, a pergunta já não é «esta central tem pontos quentes», mas «este módulo piorou, ficou na mesma ou melhorou depois da reparação».

Essa comparação só funciona em condições comparáveis. A irradiância no plano dos módulos, a nebulosidade, o vento, a temperatura ambiente e do módulo, a hora do dia e os parâmetros de voo alteram os valores devolvidos por uma câmara térmica. Registá-los é o que separa uma tendência de duas imagens que por acaso parecem diferentes.

Dois limites merecem um lugar no registo. Primeiro, um padrão térmico é um sintoma. Uma célula quente pode ser uma célula defeituosa, um efeito de sombreamento, uma mancha de sujidade ou um reflexo, e a imagem por si só não decide qual. Segundo, nem todos os defeitos são visíveis termicamente. Um módulo com potência degradada pode parecer normal em infravermelhos. Quando a condição elétrica importa, é uma medição elétrica que esclarece a questão.

O planeamento preditivo justifica o esforço em situações específicas.

• Uma central com várias centenas ou vários milhares de módulos, onde encontrar um módulo defeituoso percorrendo o campo é dispendioso.
• Carteiras com inspeções repetidas, em que a segunda e a terceira inspeção podem ser comparadas com a primeira.
• Instalações com contrato de manutenção, em que o proprietário espera provas de que as decisões de manutenção seguem dados e não um calendário.
• Centrais com exposição a seguros ou garantias, em que um historial documentado da condição é relevante quando se discute uma reclamação.

É menos útil quando o custo da intervenção é irrelevante. Se um telhado tem seis módulos e um campo visivelmente sujo, limpá-lo não exige um modelo de condição. A manutenção preditiva justifica o seu custo quando o campo é suficientemente grande para que decidir para onde enviar uma equipa seja a parte cara.

O MapperX cobre a camada de inspeção aérea desse fluxo de trabalho. Os conjuntos de dados térmicos e RGB de drones térmicos DJI compatíveis são processados num mapa ao nível do módulo, as anomalias candidatas são etiquetadas para análise e cada constatação mantém a sua localização de módulo, string e central.

Três aspetos disso importam especificamente para o trabalho preditivo:

• Persistência da localização. A constatação permanece associada ao mesmo módulo, pelo que a inspeção seguinte compara o que é comparável em vez de reabrir uma pasta de imagens.
• Estados de revisão. As constatações passam pelos estados detetado, verificado, programado, reparado e aceite, o que transforma uma lista de anomalias numa fila de trabalho.
• Relatórios. Os relatórios incluem a evidência térmica e visual com georreferenciação, para que uma decisão possa ser explicada, meses depois, a um proprietário, a uma seguradora ou a um parceiro de garantia.

Quando uma constatação térmica precisa de uma resposta elétrica, a medição elétrica é a resposta.

Seja qual for a ferramenta utilizada, cinco registos fazem a diferença entre uma inspeção e um programa de manutenção:

1. Quando e em que condições cada inspeção foi realizada. 2. Que módulos foram inspecionados e quais estavam inacessíveis. 3. O que foi encontrado, analisado por uma pessoa, com a evidência térmica e visual anexa. 4. O que foi decidido, incluindo as constatações deliberadamente deixadas em aberto. 5. O que foi feito, com a data e os módulos afetados.

Quando esses cinco registos existem, um relatório de inspeção torna-se um historial de manutenção. Quando falta algum, a equipa seguinte repete trabalho que já foi pago.

Para uma central que hoje não tem rotina preditiva, um arranque exequível é o seguinte:

1. Realize uma inspeção de referência que abranja todo o campo, com as condições registadas. 2. Analise cada anomalia candidata e registe quais ficam verificadas, adiadas ou descartadas. 3. Corrija as constatações que justifiquem uma ordem de trabalho e registe o que foi alterado. 4. Repita a inspeção com um intervalo que reflita a criticidade da central, e não um valor predefinido do fornecedor. 5. Compare módulo a módulo e deixe que seja a comparação, e não o calendário, a definir a intervenção seguinte.

A rotina é deliberadamente aborrecida. O seu valor surge no terceiro ano, quando o mesmo módulo mostra um padrão que ninguém teria notado em três relatórios separados.