Monitoramento e supervisão de plantas fotovoltaicas
Parte importante da operação de usina fotovoltaica é monitorar todos os dados dos diversos componentes que a constituem. Dependendo do porte, e da complexidade da planta, estarão presentes vários dispositivos diferentes aferindo e registrando uma série de valores que impactam direta ou indiretamente a produção de energia, e assim, a rentabilidade do empreendimento. Neste artigo abordaremos os principais pontos desta importante atividade e quais boas práticas levam a um desempenho de excelência.
De maneira simplista, monitorar o funcionamento de uma planta fotovoltaica é observar um fluxo de energia. Com as ferramentas que a TI nos fornece hoje, é possível obter dados detalhados que permitem entender o quão bem os componentes da usina estão se comportando. O ponto de partida desse processo é o data-logger. Este equipamento, como o nome já sugere, tem a função de coleta e registro dos dados vindos dos componentes (inversores, estações solarimétricas, trackers, etc) da usina separadamente. A granularidade (intervalo de registro desses dados) deve ser de 1 a 15 minutos, a depender da grandeza registrada ou da necessidade da análise. Contudo, o intervalo de 5 minutos aceitável na grande maioria dos casos.
O back-up desses dados também se faz necessário para que não haja um hiato no monitoramento em caso de perda de comunicação via internet. E tão logo a conexão seja restabelecida, o dispositivo deve ser capaz de enviar de forma automática os dados arquivados. Isso permite a visualização dos parâmetros da usina de forma contínua. Essa capacidade de armazenamento, também conhecida como memória de massa, nem sempre é presente nativamente nos inversores on-grid no mercado brasileiro; o que muitas vezes torna necessária a aquisição de um data-logger adicional para aumentar a robustez da operação. As capacidades de atualização de firmwares, limitação de potência e reboot de usinas de forma remota são também desejáveis. Uma vez que podem evitar deslocamento de pessoal aos sites das usinas e reduzir custos de mobilização.
Sem dúvidas, porém, a ferramenta mais lembrada no tocante ao acompanhamento da performance de usinas solares são os portais web fornecidos pelos fabricantes dos inversores on-grid. As principais funcionalidades dessas plataformas são a produção de gráficos e tabelas gerados a partir dos dados coletados s pelos data-loggers presentes na usina, armazenamento de longo prazo das informações de geração, emissão de alertas e alarmes referente a falhas, cálculo e exibição de KPIs (indicadores) e a possibilidade de download dos dados para análise externa (em formatos .csv, .xls, etc).
No entanto, em muitos casos esses portais apresentam limitações que acabam por comprometer um profundo conhecimento do comportamento da usina. Alguns modelos de inversores on-grid, por exemplo, possuem apenas um MPPT. Dessa forma, não é possível identificar falhas em strings de forma isolada. Nesses casos o uso de SMUs (String Monitor Unit) se faz necessário a fim de coletar os dados de determinado arranjo fotovoltaico.
Naturalmente, esses dispositivos devem estar devidamente integrados ao sistema de monitoramento da usina fotovoltaica. Sendo essa integração geralmente sendo via protocolo Modbus RTU. Abaixo temos um exemplo de SMU bastante difundido no mercado.
Outros métodos possíveis de telemetria para aquisição de dados são via APIs e protocolo FTP. Estes tendo a vantagem de possuírem implementação rápida e fácil. Porém, apresentam possíveis lags no acesso aos dados, requerem maiores cuidados com segurança (uso de VPN/criptografia), bem como podem apresentar custos extras de monitoramento junto aos fabricantes dos equipamentos.
