Simulação de cenários de geração energética por meio de sistemas fotovoltaicos e bancos de baterias para análise de viabilidade

Abstract

In recent decades, the growing environmental concern has led industries to adopt more sustainable strategies, such as Green SupplyChain Management, with an emphasis on Green Manufacturing. Within this context, the present study aims to analyze the feasibility of implementing a photovoltaic power plant to meet the energy demand of an agribusiness factory located in the Central-West region of Brazil, motivated by the need to combine energy efficiency with environmental sustainability. The research was structured into five stages: theoretical foundation, definition of the object of study, sizing of battery banks, sizing of the photovoltaic system, and economic feasibility analysis. Four test scenarios were developed—one on-grid and three off-grid—the latter considering the use of battery banks. The results showed that only the on-grid scenario presented a positive Net Present Value (NPV), an Internal Rate of Return (IRR) higher than the adopted cost of capital, and a payback period of 20 years. In contrast, the off-grid scenarios required high investments in storage technologies, thus encouraging further studies with alternative technologies to assess their economic feasibility.

En las últimas décadas, el creciente interés por el medioambiente ha llevado a las industrias a adoptar estrategias más sostenibles, como el Green Supply Chain Management, con énfasis en el Green Manufacturing. En este contexto, el presente estudio tiene como objetivo analizar la viabilidad de implantar una planta de energía fotovoltaica para satisfacer la demanda energética de una fábrica del sector agroindustrial ubicada en la región Centro-Oeste de Brasil, motivado por la necesidad de aliar eficiencia energética y sostenibilidad ambiental. La investigación fue estructurada en cinco etapas: fundamentación teórica, definición del objeto de estudio, dimensionamiento de bancos de baterías, dimensionamiento del sistema fotovoltaico y análisis de viabilidad económica. Se desarrollaron cuatro escenarios de prueba, uno on-grid y tres off-grid, estos últimos considerando el uso de bancos de baterías. Los resultados indicaron que solo el escenario on-grid presentó un Valor Presente Neto (VPN) positivo, una Tasa Interna de Retorno (TIR) superior al costo de capital adoptado y un período de recuperación de la inversión de 20 años. En cambio, los escenarios off-grid requirieron elevadas inversiones en tecnologías de almacenamiento, lo que justifica la realización de nuevos estudios con alternativas tecnológicas para evaluar su viabilidad económica.