Soluções de monitorização e manutenção da produção de energia: 20% menos energia perdida

A Innowise desenvolveu soluções de monitorização para a gestão de parques eólicos e solares, a prevenção de riscos de perda e a gestão da construção de turbinas.

Cliente

Indústria
Sustentabilidade
Região
UE
Cliente desde
2022

O nosso cliente, um dos principais fornecedores mundiais de energia renovável, opera nos sectores eólico, solar, hidroelétrico e de biomassa. Embora continuem a gerir centrais eléctricas convencionais (carvão, gás e nuclear), o seu objetivo é alcançar a neutralidade de carbono até 2040.

As informações pormenorizadas sobre o cliente não podem ser divulgadas ao abrigo das disposições do NDA.

Desafio

Combater as ineficiências nas operações dos parques eólicos e solares

O nosso cliente enfrentou desafios significativos na gestão eficiente de múltiplas facetas dos seus parques eólicos e solares, reportando problemas com a gestão de dados energéticos e a monitorização da construção. O principal problema era a falta de um sistema integrado que pudesse lidar com os dados diversos e complexos de várias fontes. Isto resultou em ineficiências operacionais e custos crescentes. Para além disso, o cliente necessitava de uma solução para cumprir as normas REMIT relativas aos relatórios de transparência do mercado. Para resolver estes problemas, necessitava de um sistema escalável e orientado para os dados que integrasse todos os aspectos das suas operações e melhorasse a tomada de decisões.

Solução

Transformar a gestão de activos renováveis com soluções inteligentes

A equipa da Innowise embarcou num projeto complexo que engloba várias vertentes para melhorar a monitorização e a manutenção das turbinas eólicas e dos painéis solares, assegurando simultaneamente a total conformidade regulamentar.

Manutenção de turbinas API

A nossa equipa de projeto desenvolveu a interface API com dois componentes principais: serviços backend para sincronização de dados e uma interface para consulta de dados da turbina. Tecnicamente, o serviço de backend extrai dados do sistema central, incluindo fontes SAP e outras bases de dados. Estes dados são armazenados numa base de dados centralizada para suportar consultas complexas e a integridade dos dados. Este processo envolve tarefas programadas regularmente que sincronizam os dados de estado e os calendários de manutenção das turbinas eólicas e dos painéis solares. Utilizámos o processamento em lote para lidar com o alinhamento de dados, de modo a que as actualizações em tempo real sejam reflectidas de forma eficiente.

A API devolve dados em formato JSON, permitindo uma fácil integração com os sistemas existentes e uma análise direta por parte das aplicações cliente. A interface API fornece uma forma flexível e eficiente para os programadores consultarem dados específicos sobre projectos internos e calendários de manutenção e fornece um sistema robusto, eficiente e escalável para gerir dados de turbinas eólicas.

Aplicação de monitorização de parques eólicos

Para otimizar ainda mais as operações energéticas, criámos uma aplicação Web para a monitorização de parques eólicos que acompanha o desempenho das turbinas, a velocidade do vento e a produção de eletricidade. Começámos com a camada de integração que agrega dados de diferentes turbinas utilizando tipos de eventos e protocolos de comunicação únicos. Esta camada normaliza os dados num formato unificado para processamento e análise consistentes.

O núcleo da aplicação inclui algoritmos avançados para o despacho de turbinas que analisam a velocidade do vento, as temperaturas do ar, o ângulo de inclinação, os parâmetros eléctricos e a velocidade do rotor. O sistema de guinada é avaliado separadamente para manter um desempenho previsível e controlado.

Além disso, os utilizadores podem definir parâmetros para a manutenção preditiva, como a redução da capacidade operacional durante as previsões de ventos fortes para evitar danos.

Migração de dados relacionados com a energia

Reconhecendo a necessidade de uma solução de dados económica e escalável, migrámos os dados relacionados com a energia do cliente (preços da energia, volumes de produção, margens de lucro, etc.) de uma base de dados Oracle dispendiosa para um armazém de dados Dremio simplificado. Concebida para fins analíticos, a Dremio suporta múltiplas fontes de dados e fornece ferramentas para curadoria e consulta de dados.

Desenvolvemos scripts personalizados utilizando Python e SQL que aplicam operadores de transformação aos dados ao longo da migração. Esses operadores lidam com conversões de tipos de dados, mesclam registros, limpam dados e reformatam datas para atender aos requisitos de esquema do Dremio. Além disso, os nossos especialistas implementam regras predefinidas que os analistas podem aplicar aos conjuntos de dados, facilitando aos utilizadores finais a gestão das transformações de dados sem conhecimentos técnicos profundos.

Além disso, criámos um conjunto de testes unitários para validar a funcionalidade de cada script e operador de transformação, garantindo um desempenho ótimo. Estes testes abrangem vários cenários para garantir a exatidão e a integridade dos dados em diversas condições.

Monitorização das perdas de energia

Para evitar perdas na produção de energia, concebemos e implementámos uma ferramenta de monitorização em tempo real que agrega dados de sensores de turbinas, estações meteorológicas e painéis solares. Estes dados incluem leituras em tempo real sobre a velocidade do vento, a exposição à luz solar, a temperatura do ar e o estado mecânico do equipamento de produção de energia. Algoritmos avançados analisam continuamente os dados recebidos para identificar desvios em relação aos padrões de desempenho esperados. Estas anomalias indicam possíveis perdas, tais como uma queda na eficiência da turbina causada por desalinhamento, desgaste ou ângulos suboptimizados do painel solar. Com base nestes dados, os técnicos dos clientes tomam decisões informadas sobre a prevenção de perdas na produção de energia.

Controlo da construção

Para além da monitorização e manutenção, criámos uma aplicação Web que simplifica o acompanhamento dos projectos de construção de turbinas eólicas e painéis solares. Abrange tudo, desde o planeamento e orçamentação do projeto até à manutenção da unidade operacional. A solução funciona como um repositório centralizado para gerir os prazos dos projectos, as partes envolvidas, os detalhes do orçamento e o controlo regular registos, assegurando que as actividades de manutenção são registadas e acompanhadas em relação aos intervalos programados. Esta solução abrangente permitiu aos intervenientes do cliente comparar o progresso da construção em tempo real com os marcos planeados, destacar discrepâncias para acções corretivas e fazer ajustes atempados para manter os projectos dentro do prazo e do orçamento. 

Transparência comercial e informação sobre o mercado

A conformidade com os regulamentos do mercado da energia exige relatórios precisos e um controlo rigoroso dos dados sensíveis. Para apoiar o nosso cliente, automatizámos partes essenciais do seu processo de transparência e de elaboração de relatórios comerciais.

O sistema começa por integrar os dados de indisponibilidade nos cálculos de produção de energia. Este passo fornece uma base fiável para tudo o que se segue, ajudando o cliente a basear o seu planeamento operacional e financeiro em condições de tempo real.

De seguida, abordámos a confidencialidade dos dados ao abrigo dos regulamentos REMIT, que exigem que as empresas comuniquem os dados de produção antes de os utilizarem para fins comerciais. Para cumprir este requisito, a nossa equipa criou um fluxo de dados seguro que bloqueia o acesso a dados sensíveis até que estes sejam oficialmente divulgados. Isto protege o cliente do risco de utilização prematura e de potenciais violações.

Em seguida, ligámos o sistema à plataforma EEX para tratar automaticamente dos relatórios REMIT. Embora a EEX funcione como uma entidade independente, esta integração ajuda o cliente a cumprir as obrigações de transparência sem esforço manual.

Só depois de concluída a comunicação regulamentar é que o sistema passa às tarefas comerciais, como a nomeação e a negociação. Com um tratamento seguro dos dados e fluxos de trabalho automatizados, o cliente opera agora em total conformidade, melhorando a eficiência e reduzindo os riscos.

Tecnologias

Frontend

React, Typescript, Redux, Javascript, HTML, CSS

Backend

.NET, C#, Node.js, NestJs, Python, Entity Framework, LINQ, Quartz.NET, Hangfire, ASP.NET Core, Web API, REST API, RabbitMQ, GraphQl, .Net Framework, .NET 3.1, .NET 6, .NET 8 Swagger, EasyNetQ, PostgreSQL.f

Base de dados

PostgreSQL, MySQL, Dremio, Oracle, Redis

Cloud e plataformas de dados

Azure (Serviços de Aplicações, KeyVaults, Funções, Databricks, etc.), AWS

Monitorização do servidor

Grafana, Prometheus, Rancher

Integrações

GraphQL, APIs REST, RabbitMQ, Kafka

DevOps

Kubernetes, Docker, Docker Compose, Terraform, Helm, Azure DevOps

Sistemas de controlo de revisões

Git

Gestão de registos

Serilog, OpenTelemetry, Jaeger

QA

PyTest, Xunit, AutoFixture, Moq

Gestão de projectos e colaboração

Atlassian Jira, Atlassian Confluence.

Equipa

5
Programadores back-end
2
Programadores front-end
1
Responsável técnico
1
Proprietário do produto
1
Gestor de projectos
2
Engenheiros de QA
2
Engenheiros DevOps
2
Engenheiros de dados

Resultados

20% menos perdas de energia e prazos de construção 2x mais exactos

O Innowise actualizou os sistemas de monitorização e manutenção de turbinas eólicas e painéis solares do cliente, melhorando significativamente a eficiência e reduzindo os custos operacionais. O sistema fornece agora monitorização e análise de dados em tempo real, permitindo uma programação precisa da manutenção que minimiza os tempos de paragem e prolonga a vida útil do equipamento. Como resultado, a eficiência operacional aumentou, levando a uma maior produção de energia e a menores custos associados a reparações de emergência e manutenção não programada.

Ao analisar continuamente os dados de desempenho e detetar perdas de energia, a aplicação garante que os parques eólicos e solares funcionam com a capacidade máxima, maximizando a produção de energia.

Além disso, a aplicação Web para acompanhar a construção de turbinas eólicas e painéis solares dá ao cliente visibilidade em tempo real dos prazos e orçamentos do projeto. Isto ajuda a identificar atempadamente potenciais atrasos e derrapagens orçamentais, permitindo uma ação corretiva imediata. Os relatórios comerciais automatizados melhoram a precisão e eliminam os erros manuais, enquanto os controlos rigorosos de acesso aos dados protegem as informações sensíveis de uma divulgação prematura.

Duração do projecto
  • dezembro de 2022 - Em curso
20%
redução das perdas de energia
2x
prazos de construção de turbinas mais exactos

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    O que é que acontece a seguir?

    1

    Assim que tivermos recebido e processado o seu pedido, entraremos em contacto consigo para detalhar as necessidades do seu projeto e assinar um NDA para garantir a confidencialidade.

    2

    Depois de analisar os seus desejos, necessidades e expectativas, a nossa equipa elaborará uma proposta de projeto com o âmbito do trabalho, a dimensão da equipa, o tempo e as estimativas de custos.

    3

    Marcaremos uma reunião consigo para discutir a oferta e acertar os pormenores.

    4

    Por fim, assinaremos um contrato e começaremos a trabalhar no seu projeto imediatamente.

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