Impacto dos raios e queimadas na rotina de uma usina solar
A crescente preocupação com o aquecimento global e as mudanças climáticas colocam o setor de energia em foco, sendo este o maior emissor de GEE
A crescente preocupação com o aquecimento global e as mudanças climáticas colocam o setor de energia em foco, sendo este o maior emissor de gases do efeito estufa no cenário mundial. O Brasil por sua vez possui uma matriz elétrica com mais de 80% da energia sendo proveniente de fontes renováveis, porém ainda muito dependente de hidrelétricas e, consequentemente, da chuva. Portanto, um dos principais temas discutidos atualmente no setor é com relação à transição energética, onde se percebe uma expressiva expansão das fontes eólicas e solares que, quando somadas, já representam aproximadamente 15% da energia gerada em 2022 no Brasil e deve ultrapassar os 20% - sendo 7% apenas da energia solar - em 2026, conforme os cenários projetados pelo Operador Nacional do Setor Elétrico (ONS).
A energia solar ganhou notoriedade a partir de 2017, onde neste mesmo ano havia uma potência instalada de 1158 MW, enquanto que conforme os dados da Associação Brasileira de Energia Solar (ABSOLAR), até outubro de 2022 já alcançou o marco de 20.250 MW, sendo 32% relacionado a geração centralizada e 68% em geração distribuída. A geração centralizada se refere a usinas com capacidade de geração acima de 5 MW, enquanto a geração distribuída são as pequenas unidades gerados que podem ser divididas ainda em microgeração (abaixo de 75kW) e minigeração (menor que 5 MW).
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As usinas de energia solar são expostas ao sol e a qualquer outro fenômeno meteorológico, desta forma, toda operação e manutenção da usina é impactada por eventos climáticos extremos, tais como tempestades, descargas atmosféricas e também queimadas. Estes fenômenos podem impactar diretamente a infraestrutura das plantas e até provocar risco a vida dos colaboradores que estejam trabalhando em campo. É justamente sobre este assunto que a meteorologista e especialista solar Lara Marques da Climatempo apresentou um estudo muito interessante no evento Intersolar South America 2022, sendo este o maior evento de energia solar da América Latina.
O estudo teve como objetivo caracterizar a ocorrência de descargas atmosféricas e queimadas no estado de Minas Gerais, bem como apresentar um estudo de caso específico da ocorrência de raios e queimadas em uma usina fotovoltaica. O estudo considerou o período de 2016 a 2021 com dados de raios provindos da rede da Earth Networks e de queimadas do satélite MODIS - dados estes que a Climatempo utiliza em seu monitoramento diário das condições atmosféricas.
Em termos de caracterização climática, foi feita a densidade de raios e de queimadas para todo período de estudo para Minas Gerais (MG - Figura 1), onde pode-se observar maior densidade de raios no centro sul e oeste do estado, com destaque para a alta densidade no sudeste do estado, na divisa com o RJ, além do triângulo mineiro no sudoeste do estado. Com relação às queimadas, podemos observar uma distribuição mais homogênea em todo estado, com maiores densidades de forma localizada na parte central e sul do estado.
Figura 1 - Densidade total de a) descargas atmosféricas e b) queimadas para o período de 2016 e 2021.
Além da densidade total anual, foi observado que os meses de janeiro e dezembro são os meses de maior densidade de raios no estado, enquanto as queimadas ocorrem com maior frequência nos meses de setembro e outubro. Outro ponto interessante a ser destacado é que a quantidade total de raios e queimadas estão com uma tendência de aumento ao longo dos últimos anos.
O estudo de caso foi feito para uma usina fotovoltaica localizada no norte de MG para o dia 8 de janeiro de 2022. Uma tempestade se intensificou sobre a região da usina e provocou chuva forte e descargas atmosféricas na região. Esta usina estava sendo monitorada pelo Sistema de Monitoramento e Alerta da Climatempo (SMAC) que enviou notificações de alerta para a equipe que estava realizando uma manutenção. Assim que a equipe recebeu o alerta, a mesma se mobilizou e evacuou o local. Já com a equipe em segurança, foi observado a ocorrência de duas descargas atmosféricas nuvem-solo (que tocam o chão) sobre a usina e a outra muito próximo à usina, o que poderiam ter ocasionado alguma fatalidade. Pelo SMAC (Figura 2), foi registrada a primeira descarga em meio as placas do parque, enquanto a segunda descarga ocorreu a uma distância de aproximadamente 43 metros da usina. Desta forma, fica evidente a importância de um sistema de monitoramento meteorológico eficiente que auxilie o setor de operação e manutenção das empresas.
Figura 2 - Detecção de duas descargas atmosféricas sobre uma usina fotovoltaica detectados pelo Sistema de Monitoramento e Alerta da Climatempo (SMAC).
A Climatempo é líder no fornecimento de informações meteorológicas e identificação de riscos climáticos para o setor de energia. Auxiliamos a manter a equipe em campo em segurança, na prevenção de danos a equipamentos e também no planejamento das operações e dos investimentos da empresa. Desta forma, podemos auxiliar nas etapas de pré-projeto, na construção da usina, na operação e manutenção da mesma e também no planejamento de geração a longo prazo. Todos os estudos citados acima foram realizados também para a Bahia e Piauí e caso tenha interesse em saber mais deste estudo ou dos serviços que oferecemos, entre em contato conosco por e-mail clicando aqui.
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