Controlo de Aerogeradores para Proteção da Avifauna

O número crescente de parques eólicos tem contribuído para a descarbonização do setor elétrico, trazendo, contudo, novos desafios. A localização dos parques eólicos coincide com zonas de alto potencial eólico, também utilizadas pelas aves nas migrações. Desta forma, a rotação das pás durante o funcionamento do aerogerador, em conjunto com a altura da torre, cria situações de perigo para avifauna, originando mesmo colisões com as aves. Para mitigar as colisões das aves são contratados ornitólogos para vigiar os parques eólicos e parar, se necessário, os aerogeradores. Esta atuação ´e feita através da aplicação Web Avifauna concebida e desenvolvida no âmbito desta dissertação. A Avifauna envia os comandos para o sistema Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) do parque eólico, através do protocolo industrial Open Platform Communications Data Access (OPC-DA) para parar e arrancar os aerogeradores. O Front-end é desenvolvido em Vue.js, uma framework de JavaScript. A interface do utilizador ´e desenhada com o objetivo de oferecer uma navegação rápida e intuitiva, adaptabilidade aos dispositivos, versões em três línguas e informação dos aerogeradores em tempo real. Para além da capacidade de envio de comandos para o sistema SCADA, possui funcionalidades de gestão de utilizadores, visualização e extração de relatórios de comandos. O Back-end é responsável pela comunicação com a base de dados MongoDB, que contém toda a informação da Avifauna, com a base de dados em tempo real OSI-PI, que contém todas as medições provenientes do SCADA, com o servidor OPC, que comunica com o SCADA por OPC-DA, e com o servidor Simple Mail Transport Protocol (SMTP), responsável pela notificação por e-mail dos comandos nos aerogeradores. De 11 de novembro de 2020 até 27 de julho de 2021, a Avifauna efetuou com 14 991 paragens em 207 aerogeradores de 14 parques eólicos. A análise das paragens possibilitou determinar o impacto na disponibilidade de produção dos aerogeradores controlados através do sistema Avifauna, assim como a identificação de zonas de maior incidência de aves nos parques eólicos.The growing number of wind farms has contributed to the decarbonisation of the electricity sector, however, bringing new challenges. The location of the wind farms coincides with areas of high eolic potential, which are also used by birds in their migrations. Thus, the route taken by the birds during the operation of the wind generator, together with the height of the tower, creates dangerous situations for birdlife, even leading to collisions with birds. To mitigate bird collisions, ornithologists are hired to monitor the wind farms and stop the wind turbines if necessary. This action is performed through the Avifauna Web application designed and developed in the scope of this dissertation. Avifauna sends commands to the Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) system of the wind farm, through the Open Platform Communications Data Access (OPC-DA) protocol, to stop and start the wind turbines. The Front-end is developed in Vue.js, a JavaScript framework. The user interface is designed with the aim of offering an intuitive navigation, adaptability to devices, versions in three languages and real-time information from the wind turbines. In addition to the ability to send commands to the SCADA system, it has user management, visualization and extraction of commands reports. The Back-end is responsible for communicating with the MongoDB database, which contains all the information from Avifauna, with the real-time database OSI-PI, which contains all the measurements coming from the SCADA, with the OPC service, which communicates with the SCADA through OPC-DA, and with the Simple Mail Transport Protocol (SMTP) server, responsible for notifying the commands sent to the wind turbines by e-mail. From November 11, 2020 to July 27, 2021, Avifauna performed 14 991 stops in 207 wind turbines of 14 wind farms. The analysis of the stoppages enabled the determine of the impact on the availability of production of the controlled wind turbines through Avifauna system, as well as the identification of areas of higher incidence of birds in the wind farms