Análise de viabilidade da integração de sistemas fotovoltaicos com armazenamento de energia em diferentes regiões do Brasil

Abstract

O presente trabalho visa analisar a viabilidade econômica da integração de sistemas fotovoltaicos com armazenamento de energia em diferentes regiões do Brasil, visando à redução de custos com energia elétrica de consumidores do Grupo A durante o horário de ponta. Para alcançar esse objetivo, foram realizados o dimensionamento e a simulação de cinco usinas fotovoltaicas, considerando o uso de baterias no horário de ponta, onde o alto valor de energia elétrica poderia justificar o uso de sistemas de armazenamento. As simulações de geração de energia elétrica foram realizadas utilizando o software PVsyst, com dados meteorológicos específicos de cada localidade, obtidos da base de dados do Solcast. Além disso, foi feita uma análise do perfil de consumo de energia elétrica, bem como uma pesquisa das tarifas de energia aplicáveis em diferentes concessionárias do Brasil. Também foram considerados os custos de instalação e operação dos sistemas fotovoltaicos e das baterias propostas. Os resultados mostraram que a viabilidade econômica desses sistemas é desafiadora, principalmente devido ao alto custo das baterias e à degradação do sistema ao longo do tempo. Quando considerados ambos os sistemas (fotovoltaico e armazenamento), quatro dos cinco projetos apresentaram viabilidade econômica. No entanto, ao considerar apenas a implementação do sistema de baterias, nenhum dos projetos se mostrou atrativo em um horizonte de análise de 25 anos. Dado o rápido avanço das tecnologias e o estágio atual de desenvolvimento, espera-se que a integração entre sistemas fotovoltaicos e de armazenamento se torne mais comum nos próximos anos. A viabilidade do primeiro cenário poderá ser alcançada em todas as usinas estudadas quando o CAPEX do sistema solar atingir R$ 3,92/kWp e o das baterias, R$ 2,946/Wh

The present work aims to analyze the economic feasibility of integrating photovoltaic systems with energy storage in different regions of Brazil, aiming at reducing electricity costs for Group A consumers during peak hours. To achieve this objective, the sizing and simulation of five photovoltaic plants were carried out, considering the use of batteries at peak hours, where the high value of electricity justifies the use of storage systems. The simulations of electricity generation were carried out using the PVsyst software, with specific meteorological data for each location, obtained from the Solcast database. In addition, a detailed analysis of the electricity consumption profile was carried out, as well as a survey of the energy tariffs applicable in different concessionaires in Brazil. The installation and operation costs of the photovoltaic systems and the proposed batteries were also considered. The results showed that the economic viability of these systems is challenging, mainly due to the high cost of batteries and the degradation of the system over time. When both systems (photovoltaic and storage) were considered, four of the five projects showed economic viability. However, when considering only the implementation of the battery system, none of the projects proved attractive over a 25-year horizon of analysis. Given the rapid advancement of technologies and the current stage of development, integration between PV and storage systems is expected to become more common in the coming years. The feasibility of the first scenario can be achieved in all the plants studied when the CAPEX of the solar system reaches R$ 3.92/kWp and that of the batteries, R$ 2.946/Wh