Cinco maneiras com que o setor elétrico pode começar a projetar a usina do futuro hoje

Publicado: 16 de julho de 2021

A transformação do setor elétrico é tão complexa quanto rápida. Movidas pela necessidade de serem mais eficientes, confiáveis e sustentáveis, as usinas em todo o mundo estão acelerando a digitalização. 

Com um governo claro e um compromisso público para a adoção de fontes de energia renováveis, os proprietários de usinas estão sob pressão crescente para demonstrar suas credenciais verdes.  No ano passado, 43% das necessidades elétricas do Reino Unido vieram de fontes renováveis, com 17% da geração de eletricidade dos Estados Unidos sendo provenientes de fontes renováveis em 2018**. Embora uma transição completa para fontes renováveis ainda vá levar pelo menos duas décadas, a descarbonização do setor é um tema muito atual.

Para o setor atual, isso significa trilhar uma linha tênue entre conseguir a excelência operacional para otimizar o desempenho e os lucros e, ao mesmo tempo, agir para reduzir o impacto ambiental. Sonal Patel, editora associada sênior da Power Magazine, afirmou recentemente em uma conferência virtual que cerca de 60 empresas controladoras privadas de eletricidade nos Estados Unidos tinham metas de redução de emissões. Mais de 20 empresas disseram que tentarão zerar as emissões líquidas de carbono até 2050.

As soluções de gêmeos digitais estão permitindo que os proprietários de usinas e seus parceiros de engenharia, aquisição e construção (EPC) adotem medidas hoje para formular suas usinas de energia preparadas para o futuro, com uma abordagem mais voltada para o desempenho e a sustentabilidade, sejam nas operações existentes, nos projetos de renovação e nas novas usinas.

Cinco estratégias para as empresas de energia darem um passo rumo ao futuro com confiança:

1. Adotar uma abordagem baseada em dados: seja em um projeto greenfield  ou brownfield, engenheiros que trabalham em plataformas e equipes isoladas ou desconectadas desperdiçam 50% do tempo pesquisando e verificando informações, e isso sem contar o tempo gasto no retrabalho de erros cometidos devido a dados incorretos. Um sistema que harmonize todos os dados de projeto (incluindo 1D, 2D e 3D) em uma única plataforma confiável apresenta informações úteis em tempo real para todo o projeto e o controle operacional, facilitando a identificação dos riscos do projeto, bem como as oportunidades de melhorar os resultados do projeto e das operações.
   
   
2. Conectar trabalhadores para permitir decisões conectadas: o alinhamento de todas as equipes em torno de uma única fonte de dados confiáveis cria uma melhor colaboração e melhora o desempenho. As decisões são tomadas de forma mais rápida, os riscos são eliminados e o desperdício de recursos é reduzido. Desde o conceito inicial do projeto até a transferência para as operações, a coleta e o compartilhamento de dados de qualidade agilizam a tomada de decisões, reduzindo pela metade o estágio de FEED e diminuindo os custos totais instalados do projeto em até 4%.
   
   
3. Testar, repetir e melhorar: os EPCs e operadores proprietários podem colher os frutos nas fases iniciais de sua futura usina por meio da simulação de processos. Com um gêmeo digital de qualidade, os engenheiros podem combinar modelagem 2D e 3D para testar o projeto e as operações da usina e obter a eficiência e a sustentabilidade ideais. Ele pode também ajudar a prever problemas de projeto ou manutenção antes que eles ocorram, melhorando a segurança e a confiabilidade dos ativos. Depois que um operador assimila a cultura, os processos e a tecnologia para otimizar uma usina, eles podem ser facilmente reproduzidos em vários ativos. 
   
   
4. Estabelecer um padrão sustentável: com a tecnologia de gêmeo digital com recursos de nuvem, os operadores proprietários e os EPCs podem usar inteligência artificial industrial e aprendizado de máquina para obter informações detalhadas em todas as fases da usina, desde o projeto conceitual até as operações. Isso permite a simplificação dos projetos de capital e a extração do valor máximo do parque. Alcançando a excelência operacional dessa forma, as usinas de energia do futuro conseguirão mais com menos, diminuindo sua pegada de carbono por meio do consumo eficiente de recursos e do menor desperdício de subprodutos.
   
   
5. Errar com segurança: um gêmeo digital não serve somente para fornecer projetos de capital eficazes e otimizar as operações.  Os dados 3D do gêmeo digital podem ser usados para criar um ambiente imersivo de realidade virtual para treinar os operadores, onde os operadores da sala de controle e os operadores de campo podem treinar juntos em um ambiente completamente seguro. Um simulador de treinamento de operadores com priorização da nuvem demonstrou ser consideravelmente mais eficaz para a retenção de conhecimento do que o ensino tradicional em sala de aula, além de ter uma implementação mais rápida e mais econômica. Os operadores podem adquirir memória motora ao praticarem as respostas às emergências no ambiente seguro do gêmeo digital, sem colocar em risco os ativos da usina.

Enquanto o setor elétrico enfrenta desafios em várias frentes, uma coisa é certa: a otimização do desempenho por meio da adoção de soluções de gêmeos digitais será a base da transformação.

Para saber mais sobre como atender aos imperativos digitais e de sustentabilidade do setor elétrico no futuro, explore a página "A construção da planta do futuro".

^{*Fonte: Renewables outstrip fossil fuels in UK in 2020 - reNews - Renewable Energy News
** Fonte: Renewable Energy | Center for Climate and Energy Solutions (c2es.org)}