Análise técnica-econômica da integração de um sistema de armazenamento de energia em baterias a um sistema fotovoltaico no setor público - Vieira, Caroline Higuti [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
Neste trabalho é apresentado um estudo de caso aplicado a uma unidade consumidora do setor público com o objetivo de analisar a viabilidade técnica e econômica da operação em regime zero grid, por meio da integração de um sistema fotovoltaico com um sistema de armazenamento de energia em baterias. A proposta busca garantir autonomia energética completa, sem injeção de excedentes na rede elétrica, por meio do dimensionamento preciso da geração solar e da capacidade de armazenamento. A análise baseou-se em dados reais de consumo entre 2020 e 2024, perfis de carga horária e irradiação solar da região de Ilha Solteira/SP. O sistema projetado compreende 3.031 módulos fotovoltaicos e um BESS com capacidade útil de 1.500 kWh, sendo capaz de suprir integralmente a demanda energética diária, mesmo nos períodos noturnos. A viabilidade técnica foi confirmada pela compatibilidade entre geração e demanda, pela capacidade de armazenamento e pela área disponível para instalação. Na análise econômica, os principais indicadores demonstraram resultados favoráveis: Payback de 4,66 anos, Valor Presente Líquido (VPL) de R$ 3.539.019,12, Taxa Interna de Retorno (TIR) de 18,74% ao ano e Custo Nivelado de Energia (LCOE) de R$ 0,46/kWh, valor significativamente inferior à tarifa média vigente. Conclui-se que a adoção de sistemas FV+BESS em regime zero grid no setor público representa uma solução técnica e financeiramente viável, além de estratégica em termos de sustentabilidade, economia de recursos e segurança energética. O modelo proposto pode ser replicado em outras unidades consumidoras com perfil semelhante.

In this work is present a case study applied to a public sector consumer unit with the objective of analyzing the technical and economic feasibility of zero grid operation through the integration of a photovoltaic system (PV) with a battery energy storage system (BESS). The proposal aims to ensure complete energy autonomy, without injecting surplus energy into the utility grid, by precisely sizing solar generation and storage capacity. The analysis was based on real consumption data from 2020 to 2024, hourly load profiles, and solar irradiation data from Ilha Solteira/SP. The designed system consists of 3,031 photovoltaic modules and a BESS with a usable capacity of 1,500 kWh, capable of fully supplying the unit’s daily energy demand, including nighttime consumption. Technical feasibility was confirmed by the alignment between generation and demand, adequate storage capacity, and available installation area. In the economic analysis, the key indicators showed favorable results: a simple Payback of 4.66 years, Net Present Value (NPV) of R$ 3,539,019.12, Internal Rate of Return (IRR) of 18.74% per year, and Levelized Cost of Energy (LCOE) of R$ 0.46/kWh—significantly lower than the current average utility tariff. It is concluded that adopting PV+BESS systems under zero grid operation in the public sector is a technically and financially feasible solution, also strategic for sustainability, cost reduction, and energy security. The proposed model can be replicated in other consumer units with similar profiles.
Techno-economic analysis of the integration of a battery energy storage system with a photovoltaic system in the public sector
Keywords: geração fotovoltaica; BESS; operação zero grid; energia solar