Como dimensionar um sistema BESS e avaliar sua viabilidade técnica

O mercado de energia brasileiro está passando por uma transformação importante. A combinação entre uma matriz majoritariamente renovável, a necessidade crescente de estabilidade e o avanço natural da geração distribuída coloca os sistemas de armazenamento de energia em baterias, conhecidos como BESS, como uma tecnologia que deve crescer rapidamente nos próximos anos.

Para muitos integradores, esta é a próxima fronteira de especialização e diferenciação no setor.

‍

O novo cenário energético e o avanço dos sistemas de armazenamento

Embora o Brasil já tenha mais de 88% da sua geração baseada em fontes de baixo carbono, segundo o Balanço Energético Nacional, o sistema elétrico enfrenta desafios significativos por causa da intermitência das fontes renováveis.

Em momentos de forte geração eólica ou solar, parte das usinas precisa ser desligada para evitar sobrecargas (curtailment ou restrição de geração), o que resulta em perdas energéticas, imprevisibilidade e maior complexidade na operação.

Esse cenário evidencia a necessidade de mecanismos que aumentem a flexibilidade do sistema, e é justamente aqui que os BESS ganham força.

Segundo a Greener, o mercado de BESS registrou crescimento de 89% em 2024, consolidando-se como um dos segmentos de maior expansão no setor elétrico. As projeções indicam que o setor deve movimentar R$ 22,5 bilhões até 2030, com forte atração de capital nacional e internacional.

‍

O retorno financeiro e a oportunidade de mercado para o integrador solar

Embora o armazenamento em baterias ainda enfrente uma elevada carga tributária, com tributos respondendo por cerca de 79% do custo total de adesão, o potencial de economia e confiabilidade impulsiona a expansão. Marcio Takata, CEO da Greener, destaca que a expansão dos BESS é motivada pela busca por maior confiabilidade, redução de perdas e diminuição de custos com energia.

As aplicações residenciais, por exemplo, devem evoluir de maneira significativa nos próximos anos, com uma curva de redução de custos semelhante à observada no mercado fotovoltaico brasileiro.

Para o integrador solar, aqui surgem oportunidades valiosíssimas. Projetos para clientes do Grupo A, por exemplo, desbloqueiam economias significativas por meio do deslocamento de carga e da otimização tarifária. Quem domina BESS se antecipa ao mercado e se posiciona como consultor especializado em uma tecnologia de alto valor agregado.

• O deslocamento de consumo (load shifting) é vantajoso ao permitir que o cliente armazene energia nos horários mais baratos (Fora de Ponta – HFP) e a utilize no Horário de Ponta (HP), onde o custo é significativamente mais caro.
• Para o investimento próprio, a viabilidade econômica do projeto pode ser comprovada. Segundo o Manual de Boas Práticas em Sistemas de Armazenamento de Energia do MME/GIZ, a aplicação de load shifting no Ambiente de Contratação Regulado (ACR) demonstrou Payback de 5,5 anos e Taxa Interna de Retorno (TIR) de 20%, o que indica alta atratividade econômica para o cliente que investe em recursos próprios.

‍

Parâmetros técnicos: o segredo do dimensionamento otimizado

O dimensionamento de um sistema BESS exige uma análise criteriosa de métricas que garantem a longevidade, o desempenho e a rentabilidade do investimento.

1. Requisitos de potência e capacidade

A definição da capacidade de armazenamento (em kWh) e da potência (em kW) é um requisito técnico crucial. É necessário realizar a coleta estruturada de dados do projeto, incluindo a curva de carga da Unidade Consumidora (UC) com dados de consumo de, no mínimo, um ano e resolução horária, o que pode ser obtido via memória de massa da concessionária. A funcionalidade a ser aplicada (como load shifting ou backup) influencia diretamente a capacidade e a potência que deverão ser consideradas no dimensionamento.

2. Profundidade de descarga (DoD) e ciclos de vida

A Profundidade de Descarga (Depth of Discharge – DoD) é a porcentagem máxima da capacidade nominal da bateria que de fato é utilizável. Este fator é crítico para a vida útil e os custos:

• Impacto no custo: Quanto menor o DoD permitido por uma bateria, maior será a capacidade nominal exigida para um projeto, o que aumenta o custo de implantação.
• Longevidade: A vida útil do BESS está vinculada à quantidade de ciclos completos que o projeto realizará. O integrador deve configurar o sistema para operar com o DoD ideal do fabricante para garantir a longevidade exigida pelo projeto.

3. Eficiência e perdas

A eficiência de ciclo completo (Round Trip Efficiency – RTE) é a relação entre a energia útil fornecida e a energia consumida para armazenar, sendo uma métrica crítica para avaliar o desempenho do sistema.

• Perdas operacionais: É importante considerar as perdas que podem ocorrer entre a saída dos equipamentos e o ponto de conexão da carga.
• Compensação FV: Em sistemas que integram o BESS à Geração Fotovoltaica, o cálculo da eficiência (RTE) é crucial, pois o gerador FV precisa produzir energia adicional para compensar as perdas no ciclo de carga e descarga da bateria para manter a viabilidade econômica.

4. Otimização econômica do dimensionamento

A otimização econômica visa alcançar o menor Custo Nivelado de Energia (Levelized Cost of Energy – LCOE), comparando o investimento inicial com os custos operacionais ao longo da vida útil do projeto e a energia gerada.

Um sistema muito pequeno pode não captar energia suficiente para fornecer os benefícios econômicos desejados, mas um sistema muito grande causa desperdício de capital e custos operacionais excessivos. O LCOE permite aperfeiçoar o dimensionamento do BESS com base em considerações econômicas, visando a rentabilidade do projeto.

‍

O sistema EMS e a gestão de projetos de armazenamento

A gestão eficiente do BESS é impossível sem um Energy Management System (EMS). O EMS, que atua como o centro de comando da planta elétrica, é vital para o integrador, pois permite o controle e a supervisão necessários para a otimização econômica.

• Tomada de decisão e controle: O EMS realiza a leitura e o processamento dos dados em tempo real para tomar decisões automáticas, como acionar o peak shaving ou o load shifting.
• Controle em CA: O uso do EMS é essencial em sistemas acoplados em Corrente Alternada (CA), onde o BESS é conectado no mesmo barramento que a Geração Distribuída e a carga.

Para o integrador solar, o SolarZ CRM ajuda a centralizar todos os dados de cada projeto, incluindo informações de consumo, cálculos de DoD e RTE, além das projeções financeiras (TIR, Payback), transformando a complexidade técnica em uma proposta de valor clara e assertiva para o cliente, garantindo a rastreabilidade e a transparência do serviço prestado.

‍

O papel do integrador: da técnica ao negócio

O integrador que domina o BESS deve ir além da instalação. O sucesso do projeto está na capacidade de demonstrar ao cliente final que a solução técnica é, de fato, a mais rentável e segura.

Um estudo de viabilidade robusto, com dados originais e análises precisas, permite ao integrador não apenas vender um sistema, mas vender a segurança de um investimento lucrativo e a autoridade de um serviço especializado em uma área tão técnica.

Pontos de atenção na escolha de fornecedores

A escolha do fornecedor é uma boa prática que impacta diretamente a viabilidade e a longevidade do projeto BESS. É crucial que o integrador considere:

1. Histórico de projetos: Selecionar fornecedores com um histórico comprovado de projetos BESS bem-sucedidos é imprescindível, visto o alto investimento de CAPEX envolvido.
2. Suporte técnico local: O fornecedor deve dispor de uma equipe técnica preparada e com disponibilidade de suporte 24/7 para atendimento presencial e remoto, com prazos de resposta definidos em SLA (Service Level Agreement).
3. Estratégia de augmentation: O sistema deve ser projetado com previsibilidade de expansão futura, técnica conhecida como augmentation, para que futuras ampliações não exijam alterações estruturais complexas no projeto original.
4. Atendimento a normas internacionais: Devido à ausência de normas nacionais específicas, o detalhamento técnico dos equipamentos deve se basear em normas internacionais consolidadas (como IEC 62619 ou UL 9540), garantindo a confiabilidade técnica.

‍

Centralize projetos e pareceres técnicos com o SolarZ CRM

Transforme a complexidade do dimensionamento BESS em propostas fluidas e lucrativas. O SolarZ CRM é a ferramenta ideal para você, integrador solar, centralizar todos os projetos e propostas, desde o cálculo técnico de capacidade e eficiência até o acompanhamento orçamentário e comercial, garantindo uma gestão eficaz e profissional.

Clique aqui para saber mais sobre o SolarZ CRM e entender como ele se encaixa na realidade do seu negócio.‍