Média ± Incerteza
7 PARAMETRIZAÇÃO DAS COMPONENTES DE INCERTEZA DE MEDIÇÃO
7.10 DISPONIBILIDADE DE INFORMAÇÕES METROLÓGICAS
Ainda outro aspecto a ser analisado é a disponibilidade, por parte dos fabricantes, de informações metrológicas.
Pode-se observar, pelos Cenários propostos e simulados, que os Cenários 1 e 2, os quais contêm maior número de componentes de incerteza do tipo B, pois são oriundos de P&D e de tese de doutorado, fornecem resultados finais mais próximos da realidade presente na CFV.
Os cenários 3 e 4 são variantes do cenário 2, para ilustrar algumas situações relativas entre a componente do tipo A 𝑢𝐴 e a componente resultante do tipo B 𝑢𝐵_𝑇𝑂𝑇,
com diferentes valores de dispersão 𝜎, para os mesmos números de repetições 𝑛,. Finalmente, os cenários 5 e 6 se mostraram carentes de maiores informações dos fabricantes. No caso do fabricante de cabo, por exemplo, não há uma informação sequer de incerteza de medição, nem em catálogo, nem no site da empresa, que é única fornecedora de cabos FV; as demais são cópias malfeitas, segundo informado no próprio
8 CONCLUSÕES
As informações extraídas dos gráficos contidos no item 7.3 e explanadas no Capítulo 0, serão utilizadas para formalizar as conclusões e contribuições científicas, com o intuito de aprimorar a qualidade da oferta em energia FV existente no mercado brasileiro.
Procurou-se, neste trabalho, abordar e analisar diversos aspectos da metrologia no cenário FV, cujas conclusões estão listadas a seguir:
Perfil de Intersecção (𝑃𝐼)
Foi visto no tópico 7.6, que os planos referentes às componentes do tipo A e do tipo B, quando se interceptam, surge o, que aqui foi denominado, Perfil de Intersecção (𝑃𝐼), o qual guarda uma relação quadrática entre a dispersão e o número de repetições, conforme expresso na equação (7.71), cujo lugar geométrico (𝐿𝐺) dos pontos que pertencem ao Perfil de Intersecção (𝑃𝐼) é dado pela equação (8.1):
𝐿𝐺 = {𝑛𝑃𝐼 ∈ ℕ ∩ 𝜎𝑃𝐼 ∈ ℝ|𝑘 ∗ 𝜎𝑃𝐼2 − 𝑛𝑃𝐼 = 0} (8.1)
Onde 𝐿𝐺 é o lugar geométrico.
O conhecimento do 𝑃𝐼 fornece uma importante informação metrológica, que são os pontos de limiar, que definem as situações em que a componente de incerteza simulada do tipo A é preponderante em relação à componente de incerteza resultante do tipo B e vice-versa.
Sabe-se que os valores comumente aceitos e praticados da incerteza expandida (𝑈) em sistemas FV, são amplamente estudados em teses de Mestrado e Doutorado, em trabalhos de Post-Doc, em P&D de conceituados e renomados institutos espalhados pelo mundo e nos Laboratórios Nacionais de Metrologia (LNM) de diversos países, dentre eles o principal, que é o BIPM [26] da França, o qual detém os padrões primários.
De posse desses valores de incerteza expandida praticados e dos valores das componentes de incerteza do tipo B passíveis de serem obtidas, é possível estimar o
valor da componente de incerteza do tipo A e, portanto estimar o valor da dispersão (𝜎) presente em um dado sistema FV.
Finalmente, comparar o valor dessa componente de incerteza estimada do tipo A com os valores das componentes de incerteza simulada do tipo A e verificar a posição relativa da incerteza estimada em relação ao 𝑃𝐼. Dessa análise, é possível estimar qual das componentes (𝑢𝐴𝑠 ou 𝑢𝐵_𝑇𝑂𝑇) é preponderante, para estimar a qualidade das medições do sistema FV.
Análise da Componente da Incerteza tipo A
Conclui-se então, pelas equações (7.78) e (7.83) que a variação na dispersão (𝜎) afeta de forma mais significativa a componente de incerteza do tipo A (𝑢𝐴), do que a
variação no número de repetições (𝑛). Assim, sendo, é melhor procurar diminuir a dispersão do que tentar aumentar o número de repetições.
Especificamente, no caso da geração FV, fica evidente que o número de repetições será muito amplo e que, neste caso, justifica investir na diminuição da dispersão das medições, ou seja, no tocante à componente 𝑢𝐴. Também é fundamental procurar diminuir os valores das contribuições das componente de incerteza do tipo B (𝑢𝐵) e, para tanto, requer grande dedicação em P&D, na busca da melhoria contínua de
materiais e de processos, procurando o estado da arte nesta tecnologia de geração de energia.
Componente de Incerteza Simulada do tipo A
Em situações onde não é possível obter as medições diretas, independentemente das razões, pode-se utilizar a ferramenta de simulação da componente de incerteza do tipo A, através das inúmeras combinações de valores de dispersão (𝜎) e de número de repetições (𝑛).
Através da análise dos resultados pode-se avaliar, a partir de quais pares de valores, onde ocorre o valor de fator de abrangência ((𝑘𝑝) igual a 2, para um nível da confiança (𝑝) igual a 95,45%.
Componente da Incerteza tipo B
Pode-se concluir, pelo menos, dois aspectos referentes à componente de incerteza do tipo B, quais sejam:
a contribuição de uma parcela de componente de incerteza, significativamente maior que as demais, afeta o resultado final da incerteza de medição de forma expressiva, como observado nos valores finais da incerteza resultante do tipo B (𝑢𝐵_𝑇𝑂𝑇) dos Cenários 5 (tópico 7.4.5) e 6 (tópico 7.4.6). No Cenário 5, o valor dessa componente foi 0,843% e no Cenário 6 foi 1,209%. Assim sendo, faz-se necessário buscar a melhoria contínua metrológica na fabricação dos elementos da CFV, de forma a minimizar o valor final da incerteza expandida (𝑈);
a falta de componentes de incerteza do tipo B, como pode ser constatado, se forem comparados os resultados do Cenário 5 (tópico 7.4.5) com os do Cenário 2 (7.4.2). No Cenário 2, onde foram contabilizadas 7 componentes de incerteza do tipo B, obteve-se uma incerteza expandida de aproximadamente 4,01% e no Cenário 5, onde foram contabilizadas 5 componentes de incerteza, o valor obtido da in certeza expandia foi 2,02%. De fato, os estudos comprovam que a incerteza de medição associada a um sistema FV é da ordem de 4 a 5%, o que indica que a pobreza de informações metrológicas (Cenário 5) fornece um resultado de incerteza expandida (𝑈), que não retrata com precisão um sistema FV.
Aspecto Sócio-Econômico
Conclui-se que a incerteza expandida afeta, diretamente, no consumo da UC, portanto, no valor da conta de energia, e no planejamento de expansão da concessionária de energia elétrica.
Informações Técnicas
Conclui-se que a grande maioria dos fabricantes dos elementos da CFV fornecem pouca ou nenhuma informação referente a fontes de incerteza de medição [93] [94] [95], para contribuir com o cálculo e a expressão da incerteza de medição. Cite-se por exemplo a empresa MC [96], fabricante de cabos dedicados à interconexão dos painéis FV, os quais expostos a intempéries climáticas. Assim como os cabos de radiofrequência (RF),
é de se supor que tenham, pelo menos, duas fontes de incerteza, quais sejam, a repetibilidade, com distribuição retangular e a interconexão [97], com distribuição de perfil “U”.
8.1 CONTRIBUIÇÕES E TRABALHOS FUTUROS
Diversos e variados estudos voltados à metrologia dos sistemas FV, têm sido apresentados em trabalhos, como artigos (papers) [98], teses de Mestrado e de Doutorado [99] [100]ou frutos de P&D [92, 92] e, para um dado conjunto de equipamentos considerados, são contabilizadas apenas as componentes de incerteza do tipo B, sem a realização das medições diretas.
De posse dos resultados desses trabalhos, realizar a simulação das componentes de incerteza do tipo A, conforme detalhado no corpo deste trabalho, a fim de obter os pontos do Perfil de Intersecção das componentes de incerteza (tipo A e tipo B) e aqueles pontos onde o fator de abrangência (𝑘) é igual a 2 (com 95,45% de nível da confiança). Uma vez obtidos esses pontos, estudar, analisar, otimizar e propor possíveis plantas FV, onde já se sabe de antemão, através da simulação das componentes de incerteza do tipo A, qual a dispersão adequada para uma dada planta, permitindo avaliar se os painéis utilizados são ou não de boa qualidade.
Outra contribuição valiosa é realizar a simulação das componentes de incerteza dos tipo A, para um dada configuração dos elementos da cadeia FV (ambiente, painel, cabos, inversor e medidor de energia), a fim de obter o 𝑃𝐼 e os pontos, onde o fator de abrangência é igual a 2. Uma vez obtidos esses valores, propor parcerias com os fabricantes, por exemplo, de painéis FV, para fornecer esses resultados simulados e estudar, conjuntamente, o desempenho dos painéis e buscar pontos de melhoria na fabricação dos mesmos, para, em última instância, otimizar a produção e a qualidade da energia dos painéis.
Ainda outra contribuição, refere-se à carência de informações, que subsidiem o cálculo e a expressão da incerteza de medição dos elementos da CFV, onde vislumbra- se a grande oportunidade de se fazer uma proposta de dimensão nacional, com a iniciativa conjunta da ABNT/COBEI [101], ABINEE [102] e ANEEL [102], para elaborarem uma norma orientativa ou um guia de boas práticas para os fabricantes de cada um dos elementos da cadeia FV, no sentido de fornecerem diretrizes e de
solicitarem o mínimo de informação aceitável, por parte dos fabricantes, no tocante à incerteza de medições, como, por exemplo, a exatidão, a repetibilidade, a resolução, a taxa de envelhecimento, dentre outras informações pertinentes. Os setores de radiofrequência (RF), óptica, tempo e frequência (T&F) e eletricidade já possuem essa cultura e trazem ricas informações [103] [104] [105] [106], que permitem calcular e exprimir a incerteza de suas medições, com bastante precisão.
Poderia ser criado um programa semelhante ao Selo PROCEL (Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica) [107] e à Etiqueta de Consumo de Energia Elétrica [108] em eletrodomésticos, que estão exibidos na Figura 8-1 a seguir:
.
Figura 8-1 – Selo PROCEL e Etiqueta de Energia
O Selo PROCEL [107] serve para orientar o consumidor na hora da compra, indicando que o produto a ser adquirido possui a Etiqueta de Energia, que informa, por código de cores, o nível de eficiência energética do produto. Este programa foi instituído por Decreto Presidencial em 8 de dezembro de 1993 [107]. Os produtos com esse Selo indicam que foram previamente testados em laboratórios acreditados na Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaio (RBLE) [90] e os resultados analisados por um Organismo de Avaliação da Conformidade Acreditado (OCA) [109] sob a supervisão do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) [110]. Esta ferramenta de
lei, criada por iniciativa do governo brasileiro, fornece uma garantia da qualidade, que atesta o nível de eficiência energética do aparelho que se está comprando.
Poderia ser criado um mecanismo dessa natureza, para os sistemas FV, pois, geralmente, os componentes da CFV, são de procedência Asiática ou Europeia e são colocados em uso no Brasil, de forma indiscriminada. De acordo com as atribuições do INMETRO, ele atua nas três vertentes da metrologia e seria adequado discutir em foro nacional, se não seria uma competência da Metrologia Legal [110], verificar os elementos da CF (importados ou não), exigindo que sejam feitos os ensaios nos laboratórios da RBLE [90] e os resultados analisados por um OCA (Organismo de Avaliação da Conformidade Acreditados) [109] brasileiro, indicado pelo INMETRO. A Metrologia Legal, praticada pelo INMETRO e realizada pelos IPEMs (Institutos de Peso e Medida) de cada Estado do Brasil, atua nos equipamentos ou instrumentos que, em última análise, afetam diretamente o orçamento do consumidor. Por exemplo, se enquadram nessa categoria, as balanças de açougues e supermercados, os taxímetros, as bombas de combustível, dentre outros. A título de exemplo, os Estados Unidos da América (EUA) praticam a Metrologia Legal [111] [112] de forma mais ampla e contundente, servindo como exemplo para a atuação dos Laboratórios Nacionais de Metrologia (LNM). Adicionalmente, o relógio bidirecional de medida de potência da CFV implica, diretamente, no orçamento do consumidor.
Ainda nesse raciocínio, também seria adequado verificar junto ao INMETRO se existem Laboratórios que pertencem à RBC (Rede Brasileira de Calibração) e que realizam calibração de inversores e de medidores inteligentes de potência (bidirecionais).
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