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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (BESS) COM USINA SOLAR PARA INJEÇÃO NO HORÁRIO DE PONTA
Autor(es): Ferreira, Pedro Henrique; Silva, Erick Martins da
Primeiro Orientador: Stecanella, Priscilla Araújo Juá
Primeiro Coorientador: Ganzaroli, Cleber Asmar
Primeiro Membro da Banca: Bonuti, Robert de Souza
Segundo Membro da Banca: Couto, Luiz Alberto do
Resumo: A geração solar é intermitente e não controlável, pois depende da radiação solar, que varia ao longo do dia e conforme a sazonalidade. Em geral, o pico de geração ocorre entre 10h e 15h, enquanto o pico de consumo do sistema elétrico, conhecido como horário de ponta, concentra-se entre 18h e 21h, gerando um descasamento estrutural entre oferta e demanda. Nesse período, o custo da energia é significativamente maior devido ao acionamento de usinas termelétricas e ao elevado carregamento do sistema. Como a geração fotovoltaica não ocorre no horário de ponta, consumidores do grupo A apresentam limitações para compensar integralmente seu consumo nesse período, reduzindo a efetividade econômica da geração distribuída tradicional. Diante desse cenário, este trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade econômica da implementação de um sistema de armazenamento de energia Battery Energy Storage System (BESS) com e sem uma usina solar fotovoltaica, com foco na armazenagem e injeção estratégica no horário de ponta. O estudo foi desenvolvido com base em 12 meses de dados reais de consumo de uma unidade consumidora do grupo tarifário A4. O sistema BESS foi dimensionado a partir do perfil de carga, no horário de ponta e dos parâmetros técnicos de eficiência, profundidade de descarga e degradação. A análise econômico-financeira contemplou o investimento inicial (CAPEX), o valor presente líquido, taxa interna de retorno e o tempo de retorno do investimento (payback). Os resultados demonstram que todos os cenários apresentam viabilidade econômica positiva, com payback variando entre 3 e 4 anos. Os sistemas carregados pela rede apresentam menor CAPEX e maiores taxas de retorno no início da operação, enquanto os cenários carregados pela usina fotovoltaica apresentam maior retorno acumulado ao longo dos 15 anos analisados, devido à eliminação do custo de recarga. Além disso, os cenários com maior capacidade de armazenamento melhor desempenho energético e maior geração de valor quando comparados às alternativas com menor capacidade, mesmo considerando o efeito da degradação. Assim, conclui-se que a integração entre sistemas BESS e geração fotovoltaica se mostra uma solução técnica e economicamente atrativa para consumidores do grupo A, especialmente para mitigar custos no horário de ponta, aumentar a autonomia energética e melhorar a eficiência do uso da energia solar. O estudo contribui com subsídios práticos para tomada de decisão e planejamento em projetos híbridos de geração e armazenamento no mercado regulado brasileiro.
Abstract: Solar generation is intermittent and non-controllable, as it depends on solar radiation, which varies throughout the day and according to seasonality. In general, the generation peak occurs between 10 a.m. and 3 p.m., while the peak electricity consumption, known as the peak-hour period, is concentrated between 6 p.m. and 9 p.m., creating a structural mismatch between supply and demand. During this period, the cost of energy is significantly higher due to the activation of thermoelectric power plants and the high system load. Since photovoltaic generation does not occur during peak hours, consumers in Group A face limitations in fully offsetting their consumption during this period, reducing the economic effectiveness of traditional distributed generation. Given this scenario, this work aims to analyze the economic feasibility of implementing a Battery Energy Storage System (BESS), with and without a photovoltaic power plant, focusing on strategic energy storage and injection during peak hours. The study was developed based on 12 months of real consumption data from a consumer unit in the A4 tariff group. The BESS was sized according to the load profile, the peak-hour period, and technical parameters such as efficiency, depth of discharge, and degradation. The economic financial analysis included the initial investment (CAPEX), net present value, internal rate of return, and payback period. The results show that all scenarios present positive economic feasibility, with payback ranging from 3 to 4 years. Systems charged from the grid exhibit lower CAPEX and higher initial return rates, while scenarios charged by the photovoltaic plant demonstrate greater cumulative returns over the 15-year analysis period due to the elimination of charging costs. Furthermore, scenarios with greater storage capacity show better energy performance and greater value generation compared to alternatives with smaller capacity, even when considering degradation effects. Thus, it is concluded that the integration of BESS and photovoltaic generation proves to be a technically and economically attractive solution for Group A consumers, particularly for mitigating costs during peak hours, increasing energy autonomy, and improving the efficiency of solar energy use. The study provides practical insights to support decision-making and planning in hybrid generation and storage projects within the Brazilian regulated market.
Palavras-chave: armazenamento de energia
bess
on-peak period
economic feasibility
Área do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Trindade
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/6056
Data do documento: 9-Dez-2025
Aparece nas coleções:Bacharelado em Engenharia Elétrica

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