Estrutura dinâmica de manutenção oportunidade para parques eólicos offshore em mercado de energia desregulado

Guojin Si ,  

Guo Shi ,  

Yi Ding ,  

摘要

A viabilidade econômica dos parques eólicos offshore (OWFs) é severamente restringida pelos altos custos de operação e manutenção (O&M) e pelas grandes perdas de receita durante os períodos de inatividade do sistema. As estratégias de manutenção oportunidade (OM) têm sido amplamente aplicadas para diluir os altos custos fixos gerados pelo agendamento de embarcações, porém a maioria das estruturas analíticas existentes utiliza modelos estáticos de degradação e não considera as fortes flutuações de preços de curto prazo nos modernos mercados de energia desregulados. Para superar essas limitações, este artigo propõe uma estrutura dinâmica de manutenção oportunidade impulsionada pelos preços marginais nodais (LMPs) do dia anterior. Primeiramente, constrói-se um modelo híbrido de degradação de múltiplos componentes: um processo estocástico descreve o complexo mecanismo de nucleação e propagação de trincas nas pás das turbinas eólicas, enquanto a distribuição Weibull descreve o envelhecimento progressivo dos componentes eletromecânicos. Em seguida, projeta-se um mecanismo dinâmico de limiar de manutenção oportunidade com resposta ao preço. Essa estratégia combina previsões meteorológicas do dia anterior com preços marginais nodais, agrupando proativamente operações de manutenção preventiva em períodos de baixa dos preços e apertando o limiar de manutenção durante picos de preço para minimizar o custo esperado de manutenção. Com base na configuração real de um parque eólico offshore e dados históricos de mercado, exemplos numéricos mostram que essa estratégia dinâmica supera significativamente os métodos tradicionais estáticos de manutenção oportunidade, possibilitando a redução do custo esperado de manutenção durante todo o ciclo de vida em 18,4% e atenuando significativamente os riscos econômicos causados pela volatilidade dos preços.

关键词

parques eólicos offshore; manutenção oportunidade; mercado de energia do dia anterior; programação dinâmica

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