INVERSÃO DE FLUXO DE POTÊNCIA EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cl10202506051642

Brenda Ribeiro Ferreira¹
Kevin Lucas Souza Peixoto²
Matheus Felipe Carneiro Nunes³
Raphael Catone de Menezes⁴
Profa. orientadora e coautora: Sheila Leal Oliveira Loureiro⁵

RESUMO

A crescente demanda por eficiência energética e sustentabilidade tem impulsionado a adoção da Geração Distribuída (GD) no setor industrial brasileiro, com destaque para a energia solar fotovoltaica. Essa modalidade promove maior autonomia energética, redução de custos operacionais e menor emissão de carbono. A promulgação da Lei nº 14.300/2022, que institui o Marco Legal da Microgeração e Minigeração Distribuída, trouxe novas diretrizes que regulamentam as modalidades de GD a partir de fontes renováveis, além de desafios técnicos como a mitigação da inversão de fluxo de potência a partir de novos métodos e sistemas. Este artigo tem como objetivo geral discutir os impactos da inversão de fluxo no sistema elétrico à luz da referida legislação, avaliando soluções tecnológicas como Gridzero, bombeamento solar e sistemas de armazenamento BESS. Através de pesquisa bibliográfica, qualitativa, voltada para análise de conteúdo, foram analisadas suas viabilidades técnicas e econômicas, os desafios logísticos e operacionais, e diretrizes como capacitação técnica e melhorias de infraestrutura para a adoção estratégica das soluções. O estudo justifica-se pela urgência em garantir a continuidade e o crescimento sustentável do setor fotovoltaico no Brasil, contribuindo para a resiliência energética e o cumprimento das metas do ODS 7. Concluindo que a escolha da solução tecnológica mais adequada deve considerar, de forma a integrar, o perfil do consumidor, a localização geográfica e a viabilidade econômica do projeto.

Palavras-chave: geração distribuída; Lei 14.300/2022; inversão de fluxo; BESS; fotovoltaica.

1. INTRODUÇÃO

O processo de transformação para uma referência energética mais sustentável tem se tornado uma prioridade global, especialmente no setor industrial, onde o consumo de energia elétrica retrata uma parcela significativa dos custos operacionais. Diante das crescentes demandas por eficiência e responsabilidade ambiental, a Geração Distribuída (GD) dispara como uma optativa estratégica e inovadora. Ao permitir que empresas utilizem fontes renováveis, como a energia solar fotovoltaica, para suprir suas próprias demandas, a GD reduz a independência da rede elétrica convencional e promove maior autonomia energética. Segundo Lima (et al. 2022), a adoção da geração distribuída no setor industrial representa uma oportunidade de transformação estrutural, capaz de conciliar produtividade com sustentabilidade ambiental e econômica.

A indústria aponta como um dos principais consumidores de eletricidade do país, representando cerca de 35% do consumo total, segundo dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE, 2023). Esses dados reforçam a carência do setor na adoção de tecnologias que promovam eficiência energética e redução de custos operacionais, como ressaltado por MARTINS (2020) a ampliação da GD na indústria pode ainda ser peça chave para a descentralização da matriz energética brasileira, diminuindo a sobrecarga em grandes centros geradores e aumentando a resiliência do sistema frente a apagões e instabilidades.

Como aponta (MENEZES et al., 2021), estudos demonstram que a GD pode melhorar a resiliência do sistema elétrico e proporcionar benefícios ambientais ao reduzir a emissão de gases de efeito estufa.

[…]Em janeiro de 2022 o governo publicou no Diário Oficial da União a Lei nº 14.300/2022, que institui o Marco Legal da Microgeração e Minigeração Distribuída, a lei regulamenta as modalidades de geração distribuída de energia a partir de fontes renováveis, como a energia solar fotovoltaica gerada em painéis solares em telhados, usinas de pequeno porte, pequenos negócios, terrenos, propriedades rurais e prédios públicos.” (Cemig SIM,2022).

Com base nessa realidade, a energia solar tem apresentado um aumento significativo no cenário nacional, impulsionado por investimentos constantes e pela expansão da geração distribuída. De acordo com CANEPPELE (2025), com a introdução de novas diretrizes regulatórias surgiram também novos desafios, exigindo que o setor se adapte por meio de mudanças estratégicas. Essas mudanças incluem o desenvolvimento de alternativas mais atrativas, com maior eficiência e melhor custo-benefício para os usuários.

Este artigo aborda como objetivo geral discutir os impactos da inversão de fluxo no sistema elétrico, principalmente à luz da Lei nº 14.300/2022, e avaliar soluções tecnológicas aplicáveis ao contexto nacional. Busca-se analisar alternativas de mitigação sob os aspectos técnicos e econômicos, propondo caminhos viáveis para a ampliação sustentável da energia fotovoltaica no Brasil.

Diante desse cenário, este estudo busca responder à seguinte pergunta:
Quais soluções tecnológicas podem mitigar os impactos da inversão de fluxo na geração distribuída fotovoltaica no Brasil, especialmente após a Lei 14.300/2022?

Tendo assim a competência de trabalhar com os seguintes objetivos específicos.

Analisar os impactos da Lei 14.300/2022 no setor de energia solar distribuída;
Comparar soluções como Gridzero, bombeamento solar e sistemas BESS em termos de custo, durabilidade e eficiência;
Identificar os desafios logísticos e operacionais na implementação dessas tecnologias;
Propor diretrizes para adoção estratégica das soluções estudadas nos setores analisados.

Este trabalho se justifica pela necessidade de manter a viabilidade técnica e econômica do mercado de energia fotovoltaica, diante das novas exigências regulatórias e desafios operacionais impostos pela Lei 14.300/2022. Ao comparar soluções inovadoras, o estudo visa contribuir para a tomada de decisão estratégica na implementação de tecnologias que evitem a sobrecarga da rede e garantam maior eficiência ao setor.

2. DESENVOLVIMENTO

Segundo as orientações da ANEEL (Apresentação de Estudos de Inversão de Fluxo, Art. 73, §1º da REN nº 1.000/2021, 2024, pág.3).

“…Os estudos de inversão de fluxo são obrigatórios nas situações em que a conexão nova ou o aumento de potência injetada de microgeração ou minigeração distribuída impliquem inversão do fluxo de potência no posto de transformação da distribuidora ou no disjuntor do alimentador, conforme art. 73, §1º da REN nº 1.000/2021, inclusive nos casos em que a inversão de fluxo já é existente.”

O mesmo texto cita que pode haver exceções seguindo o art. 73-A da REN nº 1.000/2021, quando essas novas unidades não estiverem injetando novo fluxo na rede de distribuição, ou se enquadre nos critérios de gratuidade dispostos no § 3º do art. 104, no § 2º do art. 105 e no parágrafo único do art. 106 da REN nº 1.000/2021 e também a potência de geração distribuída seja compatível com o consumo da unidade consumidora durante o ciclo de geração, além das classificadas como autoconsumo local estando com potência de geração instalada em até 7,5 MW por mês (Apresentação de Estudos de Inversão de Fluxo Art. 73, §1º da REN nº 1.000/2021, 2024, pág.3).

2.1 Iniciativas das distribuidoras e o caso CEMIG

Com a implementação destas normas, o setor começou a ter um grande declínio, segundo Bruno Catta Preta (2023). Um levantamento feito pela ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica) o prejuízo para o setor já estava na casa dos 3 bilhões de reais, e após uma pesquisa realizada com 715 empresas foram catalogadas uma quantia de 1 GW distribuídos em 3,1 mil usinas classificadas com estado de pedido de conexão cancelados ou suspensos. Já Henrique Hein (2024, Canal Solar) complementa que “cerca de 1,2 mil empresas do setor de energia solar já fecharam as portas em Minas Gerais desde que a Cemig (Companhia Energética de Minas Gerais) começou a reprovar pedidos de conexão para projetos de micro e minigeração distribuída em sua área de concessão” o que enfatiza a busca de novas possibilidades para que o mercado fotovoltaico não entre em colapso.

As distribuidoras de energia, tendo em vista todas as críticas sofridas relacionadas às negativas de projetos, começaram a proporcionar inovações para auxiliar as empresas e pessoas físicas interessadas na área. Em 29 de junho de 2024 a Cemig anunciou um projeto pioneiro no controle de fluxo, lançando o Mapa de Disponibilidade de energia fotovoltaica esse que permitirá de antemão a consulta de disponibilidade de injeção de energia gerada na rede, segundo Reynaldo Passanezi (2024, CEMIG) diretor presidente da CEMIG:

[…]A Cemig fez diversas pesquisas entre distribuidoras do Brasil e não há nada parecido. Essa ferramenta mostra o compromisso e a seriedade que a distribuidora tem para atender os seus clientes. Além de mostrar toda a disponibilidade que temos em nossa área de concessão, a ferramenta ainda fornece uma estimativa de custo da obra que o cliente precisará para conectar o seu empreendimento à rede da Cemig.

É neste contexto que os sistemas Zero-Grid, sistema BESS e bombeamento solar têm se consolidado, pois não geram inversão de fluxo de potência na rede de distribuição. Estes sistemas serão aprofundados abaixo.

2.2 Tecnologias alternativas: Zero-Grid, BESS e bombeamento solar.

Uma das soluções abordadas são os sistemas Zero-grid, como citado por SOUZA (2022) os sistemas zero-grid não podem ser considerados como desconectados da rede, sua função é controlar a geração nos horários de pico de eficiência para que ela se assemelhe com o consumo, assim nenhuma quantidade de energia excedente seria injetada na rede, podendo ser trabalhados com ou sem armazenamento de energia.

Na figura 01 está o exemplo de um gráfico de balanço energético de uma unidade consumidora com um sistema fotovoltaico conectado à rede:

Figura 01 – Gráfico de balanço energético de uma unidade consumidora.

Fonte: (ECORI Energia Solar, Grid-zero. 2024)

Em casos de utilização de sistemas Zero-Grid híbridos, ou seja, com a utilização de armazenamento de energia, Geraldo Silveira (2024, Canal Solar) cita um ponto muito importante que deve ser analisado:

“No contexto de dimensionamento de sistemas fotovoltaicos híbridos com baterias, o fator de simultaneidade exerce um papel muito relevante. Isso porque o dimensionamento do banco de baterias está diretamente relacionado à capacidade de energia que se deseja armazenar, e essa quantidade de energia está diretamente ligada ao perfil de consumo do cliente, ou seja, à curva de carga de cada consumidor.”

Conforme acrescido por LINO (2024) além dos benefícios já apresentados pelo sistema Zero-Grid, como a independência da rede e eficiência energética, esse sistema também apresenta limitações e desafios que precisam ser considerados antes da sua adesão. Abaixo, na tabela 01, serão apresentadas algumas limitações e possíveis soluções para a utilização do Zero-Grid.

Tabela 01 – Implicações na implementação de um sistema Zero-Grid.

Interface gráfica do usuário, Texto, Aplicativo, Email

O conteúdo gerado por IA pode estar incorreto.

Fonte: (Grid Zero: Inovação em Energia Solar para Evitar Injeção Desnecessária na Rede, 2024)

Outra solução são os sistemas de armazenamento de energia, também conhecidos como BESS (Battery Energy Storage Systems), que possuem uma grande faixa de atuação, podendo ser aplicados desde consumidores residenciais até a rede básica de energia elétrica, o SIN. Essa flexibilidade, juntamente com o exponencial crescimento do uso de fontes renováveis para a produção de energia elétrica, faz com que o sistema de armazenamento de energia se apresente como uma solução ao atendimento das exigências operacionais requeridas pelo aumento das fontes intermitentes de energia. SILVA (2022) expressa que algumas funções desse sistema são: não afetar a rede com as sobregerações que causam o fluxo reverso, arbitrar quando há o pico de geração de energia, e utilizar em horários onde a tarifa é mais alta para o consumidor. Segundo a empresa (IBERDROLA, 2024):

“Os sistemas de Armazenamento de Energia em Bateria (BESS) adquirem grande importância ao serem uma solução tecnológica avançada para conservar energia e usá-la posteriormente. Estes sistemas não são apenas baterias, mas também incorporam uma série de ferramentas de software e hardware que possibilitam o gerenciamento do fornecimento de eletricidade, melhoram a eficiência das redes elétricas ao evitar intermitências e fornecem energia de reserva em caso de interrupções.”

Dentre esses componentes responsáveis pelo funcionamento seguro e eficiente do BESS. Como indicado pelas empresas (IBERDROLA, 2024). NEOSOLAR, 2024) temos a atuação dos bancos de bateria, Sistema de gerenciamento de baterias (BMS), Sistema de Conversão de Energia (PCS), Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) e por fim os componentes auxiliares como sensores e extintores de incêndio. Na figura 02 e 03 temos um exemplo de um sistema BESS.

Figura 02 – Sistema BESS

Fonte: (Enel Green Power, 2024)

Figura 03 – Sistema BESS

Fonte: (Enel Green Power, 2024)

O BMS é um sistema de monitoramento eletrônico que protege a bateria contra descargas, sobrecargas, superaquecimentos e danos estruturais. Ele é responsável pelo monitoramento constante das variáveis de estado, como tensão e temperatura, além de controlar a quantidade de corrente que entra e sai da bateria, mantendo assim os padrões de eficiência e segurança, prolongando sua vida útil. Ele também verifica constantemente a existência de curtos, quebra de isolamento de fios, conexões soltas e células fracas ou com defeitos que precisam ser trocadas. Em baterias de lítio que possuem uma reatividade elevada, esse controle é essencial para garantir o funcionamento seguro do sistema acordam (IBERDROLA,2024; NEOSOLAR, 2024).

O PCS converte a energia excedente da geração de corrente alternada para corrente contínua e converte posteriormente a energia das baterias de corrente contínua para alternada. Ele também controla a eficácia e a estabilidade da carga elétrica das baterias, atuando na regulação de frequência e compensação de potência reativa, permitindo a regulação da flutuação da demanda energética em tempo real (IBERDROLA, 2024; NEOSOLAR, 2024).

O EMS atua na coordenação e supervisão, sendo ponto central do sistema, ele controla o fluxo de energia entre todos os componentes, fazendo com que eles trabalhem de forma integrada e otimizada. As empresas (IBERDROLA, 2024; NEOSOLAR, 2024) acrescentam o EMS como responsável pela obtenção, armazenamento e processamento em tempo real de dados obtidos sobre o desempenho do sistema, através disso ele consegue em situações críticas atuar na redistribuição de energia consoante os parâmetros especificados pelo consumidor ou pelo sistema.

Mesmo com a diminuição do custo das tecnologias de armazenamento, esse sistema ainda apresenta desafios em sua implementação. Conforme apresentado pela empresa LEMAX ENERGY (2023), o custo inicial elevado, os desafios regulatórios que impactam a interligação da rede e os possíveis impactos ambientais causados na produção, utilização e descarte das baterias podem ser empecilhos no momento da escolha do sistema. Apesar desses desafios, um maior aproveitamento da energia renovável de forma eficiente passa pela utilização do sistema BESS que, com o avanço tecnológico e a diminuição dos custos, contribuirá para um futuro sustentável e com um menor teor de carbono, como descrito pela LEMAX ENERGY (2023).

Enquanto Silva (2022) destaca a importância dos sistemas BESS para compensação de energia em horários de pico, Iberdrola (2024) enfatiza o papel dos sistemas de monitoramento inteligente. Essa complementaridade reforça a necessidade de integração entre hardware robusto e software avançado para a operação eficiente.

Segundo a empresa SOLLED ENERGIA (2024), outro sistema que vem ganhando destaque no setor de geração limpa e sustentável é o sistema de bombeamento solar que se mostra uma alternativa eficaz para as necessidades de abastecimento de água em áreas remotas e também em processos de irrigação de lavouras. Esse sistema utiliza painéis fotovoltaicos para o acionamento de bombas hidráulicas que, quando em operação, transportam a água de um determinado ponto para diversos usos.

A composição do sistema é feita sob medida, variando conforme a disposição dos recursos naturais existentes, dessa maneira os projetos de bombeamento solar se adequam ao que é ofertado pelo meio, visando um maior custo-benefício para o cliente, conforme observado pela SOLLED ENERGIA (2024). Para a escolha da bomba, a NEOSOLAR (2024) indica ser necessário ter o valor da altura manométrica em mãos e saber a vazão por dia necessária para sua aplicação, basta escolher a bomba solar mais adequada. Abaixo, na figura 04, será apresentada uma tabela de Vazão x Altura manométrica.

Figura 04 – Tabela de vazão de água em L/Dia x Altura manométrica.

Fonte: (NEOSOLAR – BOMBA SOLAR – BOMBEAMENTO DE ÁGUA COM ENERGIA SOLAR, 2024)

Devido à sua aplicabilidade, as bombas solares se destacam em ambientes rurais pela economia de energia, por não usar a rede elétrica e não necessitarem de manutenção constante. A companhia ENERGIA TOTAL (2025) destaca, como contrapartida, que suas limitações estão relacionadas à dependência da luz do sol e à necessidade de um grande espaço para instalação dos painéis solares.

2.3 Comparativo técnico entre as alternativas

Comparativamente, (SILVA, 2022; LEMAX ENERGY, 2023) mostram que o sistema BESS apresenta maior flexibilidade de aplicação, porém possui custo inicial elevado. Já os sistemas zero-grid oferecem vantagens em locais com perfil de consumo previsível, mas são limitados pela ausência de armazenamento, segundo ECORI (2022). O bombeamento solar apresentado pela SOLLED ENERGIA (2024), por sua vez, é mais indicado para zonas rurais, onde o foco é o abastecimento hídrico, não o suprimento energético convencional.

Conforme apresentado acima, observa-se que os impactos regulatórios e técnicos da GD exigem o aprimoramento das soluções de armazenamento e controle de fluxo. No próximo tópico, serão apresentados os procedimentos metodológicos.

3. METODOLOGIA

A metodologia de um artigo científico se trata de uma

“abordagem rigorosa e sistemática que serve como base para a produção de conhecimento confiável e verificável. É por meio dela que os pesquisadores conseguem obter resultados precisos e comprováveis. O método científico pode ser aplicado em uma ampla variedade de trabalhos acadêmicos e científicos, incluindo teses, dissertações, artigos científicos, relatórios de pesquisa, entre outros.” Braz (2021).

Segundo a natureza do objeto, a pesquisa se caracteriza como aplicada, conforme os autores Gerhardt, Silveira (2009, p.37) “Objetiva gerar conhecimentos para aplicação prática, dirigidos à solução de problemas específicos. Envolvendo verdades e interesses locais.”. Dessa maneira, o estudo visa oferecer soluções técnicas e práticas para a otimização do uso da energia fotovoltaica diante das novas exigências legais, contribuindo diretamente com o setor energético.

Quanto a abordagem se qualifica como qualitativa, pois buscaremos um aprofundamento da compreensão das novas soluções apresentadas pelo mercado de utilização das energias renováveis frente a nova legislação, analisando e descrevendo as características e o funcionamento dos novos sistemas, como expresso por GIL (2021, p.15)

[…]O que se busca com a pesquisa qualitativa é, mediante um processo não matemático de interpretação, descobrir conceitos e relações entre os dados e organizá-los em um esquema explicativo. Trata-se, portanto, de uma modalidade de pesquisa de caráter essencialmente interpretativo[…]

Com estilo de pesquisa descritivo, pois, como ilustrado por PEREIRA (2016, p.91) tem característica descritiva pelo uso de técnicas padronizadas de coleta de dados, tendo em vista a forma de levantamento. Porém, como descrito no mesmo texto, PEREIRA (2016, p.91) apresenta perfil explicativo ao tentar “identificar os fatores que determinam ou contribuem para a ocorrência dos fenômenos. Assim, aprofunda o conhecimento da realidade porque explica a razão, o ‘por quê’ das coisas.”

Conforme o delineamento, a pesquisa se classifica como bibliográfica, pois apresenta a observação e análise dos meios alternativos para a utilização da energia fotovoltaica de forma mais eficiente sem a geração de inversão de fluxo. Conforme o autor GIL (2007, p.44)

[…]A pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos. Embora em quase todos os estudos seja exigido algum tipo de trabalho dessa natureza, há pesquisas desenvolvidas exclusivamente a partir de fontes bibliográficas. Boa parte dos estudos exploratórios pode ser definida como pesquisas bibliográficas. As pesquisas sobre ideologias, bem como aquelas que se propõem à análise das diversas posições acerca de um problema, também costumam ser desenvolvidas quase exclusivamente mediante fontes bibliográficas.

Busca-se utilizar fóruns, blogs e artigos sobre a Lei 14.300/2022 para entender a visão do público ligado ao mercado fotovoltaico, além do manual fornecido pela ABNT e a visão da concessionária CEMIG sobre a mesma. Para as soluções foram utilizados principalmente os dados publicados pelos fornecedores desses materiais.

O universo da pesquisa compreende as tecnologias de geração distribuída aplicadas no contexto brasileiro. A amostra é composta por três soluções tecnológicas selecionadas por sua recorrência na literatura técnica e relevância para o setor: os sistemas zero-grid, os sistemas de armazenamento BESS e os sistemas de bombeamento solar.

Há várias técnicas de análise de dados que podem ser usadas nas pesquisas qualitativas e quantitativas. De acordo com Trivinõs (1987, p. 137) “[…] é possível concluir que todos os meios que se usam na investigação quantitativa podem ser empregados também no enfoque qualitativo”. Dessa forma, através da análise de conteúdo, apresentaremos de forma objetiva e sistemática os novos sistemas de utilização das energias renováveis sem a presença de inversão de fluxo.

A análise será realizada com base em conteúdos bibliográficos, artigos técnicos, normas e relatórios setoriais. A técnica utilizada será a análise de conteúdo, segundo Bardin (2011), organizada por categorias temáticas: viabilidade técnica, custo-benefício, aplicabilidade e contribuição ambiental.

Com base nos procedimentos descritos, espera-se que a análise de conteúdo aplicada às fontes bibliográficas permita avaliar criticamente as soluções propostas para mitigar a inversão de fluxo na geração fotovoltaica. A metodologia adotada assegura coerência com os objetivos do trabalho, permitindo aprofundar a compreensão das tecnologias e propor diretrizes para sua aplicação estratégica.

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Este estudo analisou três sistemas tecnológicos voltados à mitigação dos impactos da inversão de fluxo de potência em sistemas fotovoltaicos: O Gridzero, o Bombeamento solar e o BESS. A seleção desses sistemas baseou-se em critérios de relevância técnica, aplicabilidade em ambientes industriais, a viabilidade de implantação em diferentes escalas, os custos de operação e manutenção, e a compatibilidade com as exigências da legislação brasileira, em especial a Lei nº 14.300/2022. As principais fontes de consulta incluem artigos científicos, documentos regulatórios da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), além de publicações de instituições como Instituto Nacional de Eficiência Energética (INEE) e empresas com forte atuação tecnológica no setor, como a WEG. Essa abordagem visa garantir austeridade metodológica e fundamentação sólida à análise comparativa proposta neste trabalho.

Assim como proposto no objetivo específico 1, realizamos a análise da Lei nº14.300/2022. Essa lei estabeleceu o Marco Legal da Geração Distribuída (GD) no Brasil, provocou alterações consideráveis no setor de energia solar fotovoltaica, principalmente para sistemas conectados à rede através da compensação de créditos. Os principais efeitos dessa legislação são:

Mudança no sistema de compensação: A lei definiu um período de transição que se estende até 2045 para projetos protocolados até 7 de janeiro de 2023, mantendo o modelo de compensação integral (net metering). Para sistemas implementados após essa data, incidirá o pagamento da Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição (TUSD), o que impacta a rentabilidade dos empreendimentos. A principal mudança foi a implementação do sistema de compensação por créditos, que passou a ser limitado a uma compensação de energia gerada no período de 60 meses. Essa modificação afetou diretamente o retorno sobre o investimento para muitos consumidores, uma vez que a compensação de energia excedente para consumo futuro foi reduzida.

Aumento da segurança jurídica e da previsibilidade: A legislação introduziu regras bem definidas, o que interfere diretamente na confiança dos investidores no setor.

Incentivo à geração próxima ao consumo: A lei prioriza a energia produzida e utilizada no mesmo local, estimulando soluções que diminuem a dependência da rede, como os sistemas Gridzero e de armazenamento de energia (BESS – Battery Energy Storage Systems).

Possível diminuição do ritmo de crescimento pós-marco: Observa-se uma tendência de crescimento significativo nas instalações realizadas antes do prazo final, seguida por uma possível redução no número de novos projetos, em função da menor atratividade financeira.

Além disso, a Lei também revisitou o carecimento de uma adaptação à rede elétrica para suportar a crescente injeção de energia solar, exacerbando os desafios técnicos relacionados à inversão de fluxo. A regra de compensação de energia também impacta a rentabilidade de projetos de energia solar distribuída, exigindo um planejamento mais cuidadoso em relação ao dimensionamento de sistemas fotovoltaicos e à adoção de soluções complementares, como sistemas de armazenamento de energia.

A legislação também afetou as concessionárias de energia, que passam a ter maior responsabilidade em gerenciar os fluxos reversos de energia, o que gera custos adicionais para elas. Isso, por sua vez, levou ao aumento das tarifas para os consumidores de energia solar e pode gerar um efeito negativo sobre a expansão do mercado fotovoltaico, conforme observado por Souza (2024).

Com base na análise dos sistemas avaliados, constata-se que a escolha da tecnologia mais adequada está intrinsecamente relacionada ao perfil de consumo energético e à topologia da rede local. Apesar das vantagens técnicas dos sistemas de armazenamento em baterias (BESS), como maior estabilidade, confiabilidade e capacidade de resposta rápida à demanda, seu elevado custo inicial e a complexidade da instalação ainda restringem sua aplicabilidade, sobretudo em pequenos empreendimentos ou em projetos com orçamento limitado.

Por outro lado, os sistemas zero-grid surgem como uma alternativa economicamente mais viável para consumidores com perfil de consumo estável e previsível, como pequenas indústrias ou residências com controle de carga eficiente. Esses sistemas operam de forma autônoma, sem injetar energia na rede, o que os torna atrativos frente a restrições regulatórias e limitações técnicas da infraestrutura elétrica em determinadas regiões.

Enquanto isso, o bombeamento solar tem se consolidado como uma solução eficaz para aplicações em áreas rurais, especialmente no setor agropecuário, onde a energia é utilizada diretamente para fins como irrigação e abastecimento de água. No entanto, por não realizar injeção na rede convencional e operar de forma isolada, sua contribuição para a mitigação de fluxos reversos ou para o gerenciamento da carga no sistema elétrico urbano é limitada, restringindo seu impacto em estratégias mais amplas de modernização da rede.

Dessa forma, a adoção da tecnologia ideal exige uma análise integrada que considere não apenas o custo-benefício direto, mas também o papel de cada sistema no contexto da GD, da estabilidade da rede e da sustentabilidade econômica do investimento.

4.1 SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS DISPONÍVEIS

Como especificado no objetivo específico 2, realizamos uma análise individual e comparativa das novas tecnologias e alternativas do mercado enquanto identificamos seus desafios logísticos e operacionais, como foi proposto no objetivo nº 3.

A. Gridzero

O Gridzero é uma solução voltada para quem continua conectado à rede elétrica, mas busca reduzir ao máximo a dependência dela. Um dos principais desafios logísticos está na necessidade de integração com sistemas e equipamentos já existentes nas plantas industriais. Isso exige compatibilidade entre dispositivos, reprogramação de CLP’s, substituição de quadros de distribuição e a necessidade de paradas programadas.

Seu custo inicial é considerado médio, já que envolve não apenas os painéis solares, mas também controladores e inversores que priorizam o consumo local da energia gerada. Em termos de durabilidade, os módulos solares podem durar de 20 a 25 anos, enquanto o restante dos componentes (como inversores) têm vida útil média de 10 a 15 anos. A eficiência energética do Gridzero é alta, pois evita perdas associadas à injeção de energia na rede, tornando-se ainda mais vantajoso com as novas regras da Lei 14.300/2022, que reduzem os créditos da compensação energética. Ele é ideal para residências e comércios com consumo diurno constante. O custo varia conforme a capacidade instalada e a complexibilidade do sistema. Uma estimativa aproximada para um sistema residencial ou comercial de pequeno porte, dependendo da complexibilidade, seria:

R$ 15.000,00 a R$ 30.000,00;

Vantagens: custo relativamente baixo, evita penalidades de injeção excessiva.
Desvantagens: perdas energéticas por dissipação.

B. Bombeamento Solar

O bombeamento solar é amplamente utilizado em áreas rurais, especialmente na irrigação agrícola e no abastecimento de água para pecuária. Por esse motivo, o desafio ocorre na instalação de painéis e bombas em locais com difícil acesso à infraestrutura hídrica, exigindo transporte de equipamentos por vias não pavimentadas e uso de guindastes ou tratores, elevando o custo e riscos.

Apresenta um custo inicial baixo a moderado, uma vez que dispensa baterias ou conexão à rede elétrica. A energia gerada pelos painéis alimenta diretamente motores de bombas hidráulicas, o que torna o sistema extremamente simples e eficiente. Sua durabilidade é elevada, com os módulos solares operando por duas décadas ou mais, e as bombas tendo manutenção relativamente simples e acessível. A eficiência também é muito alta, já que a energia é utilizada diretamente, sem necessidade de conversões ou armazenamento, o que reduz perdas. É uma solução ideal para regiões remotas, onde o custo de levar energia convencional é proibitivo. Os custos estão dependendo da capacidade de bombeamento e da altura manométrica necessária. Alguns valores incluem:

Kit Bombeamento Solar Submersa até 70MCA 390L/hora 24v Indflo: R$ 1.149,00;

Kit Bombeamento Solar 330W para Fazendas 750W Ebara 3BPS CE 17: R$ 3.919,65;

Kit Bombeamento Solartech Spm 600h: R$ 5.699,99;

Kit CC 32.500 – Vazão de 32.500L/DIA – Ecosoli: Preço sub consulta.

Conforme comparativo de custo Figura 05.
Vantagens: aproveitamento útil da energia excedente.
Desvantagens: aplicação restrita a zonas com demanda hídrica.

C. BESS (Battery Energy Storage System)

Os sistemas de armazenamento por baterias (BESS) são os mais complexos e caros entre as três opções. O seu entrave logístico envolve transporte e manuseio das baterias de grande porte, que devem atender normas de riscos e cuidados especiais.

O custo inicial é significativamente alto, pois além dos painéis solares, são necessárias baterias, sistemas de controle (como BMS – Battery Management System), inversores e, as baterias requerem cuidados especiais quanto a ventilação, temperatura ideal, isolamento térmico e atendimento a normas de risco elétrico e incêndio. A durabilidade desses sistemas é moderada: enquanto os painéis duram até 25 anos, as baterias geralmente precisam ser substituídas após 8 a 15 anos, dependendo da tecnologia (lítio, chumbo-ácido, etc.). Em relação à eficiência, os BESS se destacam por permitir o uso da energia solar mesmo fora do período de geração, como à noite ou em horários de pico, contribuindo para a gestão da demanda. Apesar das perdas naturais do processo de carga e descarga, eles são essenciais em locais onde a continuidade do fornecimento é crítica, como hospitais, indústrias e centros de dados. Os sistemas de armazenamento de energia em baterias possuem custos que variam conforme a capacidade de armazenamento e a tecnologia utilizada. Pesquisas indicam que, em 2024, o custo médio era de aproximadamente US$ 1.075 kWh.

Considerando a taxa de câmbio e conversão para a moeda brasileira, estima-se:

Sistema de 10 kWh: R$ 60.000,00 a R$ 80.000,00.
Sistema de 20 kWh: R$ 120.000,00 a R$ 160.000,00.

Esses valores podem variar dependendo da marca, tecnologia da bateria (Íon-Lítio, Chumbo-ácido, etc.) e os custos de instalação de cada região.
Vantagens: estabilidade da rede, independência energética.
Desvantagens: alto custo inicial, necessidade de manutenção e controle térmico.

A comparação de custos médios entre os sistemas pode ser observada na Tabela 02, figuras 05, 06 e 07.

Tabela 02 – Comparativo entre os sistemas Grid-Zero, BESS e Bombeamento.

Critério	Sistema Zero-grid	Sistema BESS (Armazenamento)	Bombeamento solar
Custo inicial	Médio	Alto	Baixo
Custo operacional	Baixo	Médio	Baixo
Aplicabilidade	Residencial e industrial	Residencial, comercial e rural	Rural e agrícola
Manutenção	Baixa	Baixa	Alta
Complexidade implantação	Média	Alta	Baixa
Necessidade de armazenamento	Não	Sim	Não
Interação com a rede	Mínima ou nula	Alta (Carregamento/Descarga)	Nula
Retorno sobre investimento	Rápido (evita perdas)	Moderado (uso indireto)	Longo prazo
Flexibilidade	Média	Baixa	Alta
Sustentabilidade energética	Baixa	Alta (uso produtivo)	Alta
Eficiência energética	Alta	Alta	Média
Autonomia energética	Parcial	Alta	Parcial
Contribuição para aliviar a rede	Alta	Alta	Alta

Fonte: Autor.

Com ela podemos ter uma comparação seguindo certos critérios e deduzir qual a aplicação correta para casos específicos.

Figura 05 – Gráfico comparativo de custo inicial por sistemas.

Figura 06 – Gráfico de composição de custo do Sistema BESS.

Fonte: Autor.

Figura 07 – Mapa de calor referente aos critérios por sistemas.

Fonte: Autor.

Essas estimativas são aproximadas e podem variar conforme a região, fornecedores e especificações técnicas dos sistemas.

4.2 DIRETRIZES PARA ADOÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DAS SOLUÇÕES ESTRATÉGICAS

Para a adoção estratégica das soluções discutidas, é necessário um plano detalhado que considere as particularidades de cada setor e região. As diretrizes propostas incluem:

Análise de Viabilidade Localizada: Realizar um estudo detalhado das condições locais (demanda, infraestrutura da rede elétrica, espaço disponível) antes da adoção de qualquer tecnologia.
Integração com a Rede Elétrica: Investir em melhorias na infraestrutura de distribuição de energia, especialmente nas regiões com alta penetração de sistemas fotovoltaicos, para permitir a gestão adequada dos fluxos reversos de energia.
Incentivos para Investimentos em Armazenamento de Energia: Propor incentivos fiscais e financeiros para a adoção de sistemas de armazenamento de energia (BESS), que podem contribuir para uma maior estabilidade da rede e reduzir as perdas associadas à inversão de fluxo.
Capacitação Técnica: Incentivar a formação de profissionais qualificados para a instalação e manutenção de tecnologias avançadas, como Gridzero e sistemas de armazenamento, a fim de garantir a operação segura e eficiente dos sistemas.
Estímulo à Inovação e Pesquisa: Promover a pesquisa e o desenvolvimento de novas soluções tecnológicas que atendam às necessidades específicas do Brasil, como soluções adaptadas para o bombeamento solar e sistemas híbridos de geração.
Adoção Gradual das Novas Normas: Implementar as soluções de forma gradual, acompanhando a evolução da regulamentação e ajustando os projetos conforme a regulamentação da Lei 14.300/2022 e outras normas que possam ser criadas no futuro.

Este resultado está diretamente relacionado ao objetivo específico 4, ao propor diretrizes para adoção estratégica das soluções estudadas nos setores analisados.

Conclusões

A transição energética brasileira tem avançado de forma significativa com a expansão da geração distribuída, sobretudo por meio da energia solar fotovoltaica. A promulgação da Lei nº 14.300/2022, ao instituir um novo marco regulatório para a micro e minigeração, introduz desafios técnicos e econômicos relevantes, mas também amplia as oportunidades para a construção de um modelo energético mais sustentável, descentralizado e resiliente.

Diante desse cenário, torna-se essencial a avaliação criteriosa de soluções tecnológicas capazes de mitigar os impactos da inversão de fluxo e garantir a eficiência do sistema. Entre as alternativas analisadas, destacam-se o Gridzero, o bombeamento solar e os sistemas de armazenamento por baterias (BESS), cada qual com aplicações específicas conforme o perfil do consumidor e o contexto de uso.

O Gridzero apresenta-se como uma solução viável para ambientes urbanos e industriais, ao otimizar o autoconsumo e reduzir a dependência da rede elétrica. O bombeamento solar, por sua vez, mostra-se altamente eficiente em áreas rurais e isoladas, promovendo inclusão energética com custos operacionais reduzidos. Já os sistemas BESS oferecem maior robustez e flexibilidade operacional, indicados para setores críticos com alta demanda energética, além de contribuírem significativamente para a estabilidade da rede em situações de intermitência.

A análise comparativa evidencia que não há uma solução única ideal, mas sim diferentes estratégias que devem ser adotadas conforme critérios técnicos, geográficos e econômicos. Ainda que o cenário seja promissor, a expansão sustentável dessas tecnologias exige mais do que investimentos financeiros. É indispensável o alinhamento entre planejamento técnico, capacitação de mão de obra local e políticas públicas que incentivem a inovação, a digitalização dos sistemas e o acesso a linhas de financiamento verdes.

Conclui-se, portanto, que a escolha da solução tecnológica mais adequada deve considerar, de forma integrada, o perfil de consumo, a localização geográfica e a viabilidade econômica do projeto, tendo como premissa a preservação da estabilidade do sistema elétrico e a maximização da eficiência energética. Esse enfoque estratégico é essencial para consolidar o avanço da geração distribuída fotovoltaica no Brasil e alcançar os compromissos nacionais em relação à sustentabilidade e à segurança energética.

2. AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem em primeiro lugar, a Deus, por ter nos concedido saúde, força e sabedoria ao longo de toda a nossa trajetória acadêmica. Às nossas famílias, pelo apoio incondicional, paciência e incentivo nos momentos de desafio. Sem esse suporte, este trabalho não teria sido possível.

Manifestamos nossa sincera gratidão a professora Sheila, pela orientação precisa, dedicação e disponibilidade durante todas as etapas deste trabalho. Sua contribuição foi essencial para que pudéssemos alcançar nossos objetivos e concluir este projeto com qualidade e responsabilidade.

Agradecemos também aos docentes e colegas do curso de Engenharia Elétrica, cujos ensinamentos e colaborações ao longo dos anos foram fundamentais para nossa formação acadêmica e pessoal.

Por fim, agradecemos a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste Trabalho de Conclusão de Curso. Cada gesto de apoio fez diferença nesta caminhada.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABB. Tecnologias de Smart Grids. Disponível em: <https://new.abb.com/smartgrids>.

ABSOLAR. Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. 2024. Disponível em: <https://absolar.org.br>.

Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, Resolução Normativa Nº 482, de 17 de abril de 2012.

ANEEL – Apresentação de Estudos de Inversão de Fluxo Art. 73, §1º da REN nº 1.000/2021. 31 de jul. 2024.

ANEEL, Resolução Normativa Nº 1.000, de 07 de dezembro de 2021.

ANEEL, Resolução Normativa Nº 676, de 25 de agosto de 2015.

BRAZ, ALINE. Metodologia científica: guia completo para estudantes e pesquisadores. 26 de jan. 2021 <https://doity.com.br/blog/metodologia-cientifica/#:~:text=O%20que%20%C3%A9%20metodologia%20cient%C3%ADfica,forma%20sistem%C3%A1tica%2C%20rigorosa%20e%20imparcial>.

CANAL SOLAR – HEIN, Henrique; Inversão de fluxo: 1,2 mil empresas fecharam as portas em MG. 8 de jul. 2024. Disponível em: <https://canalsolar.com.br/inversao-fluxo-empresas-fechadas-cemig/>.

CANAL SOLAR – PRETA, Bruno Catta; Desafios da inversão de fluxo de energia na geração distribuída de energia solar. 5 out. 2023. Disponível em <https://canalsolar.com.br/desafios-da-inversao-de-fluxo-de-energia-na-geracao-distribuida-de-energia-solar/>.

CANAL SOLAR – SILVEIRA, Geraldo; Sistemas híbridos zero grid com baterias e fator de simultaneidade, 2024. Disponível em: <https://canalsolar.com.br/dimensionamento-hibridos-zero-grid-baterias-fator-simultaneidade/>.

CANEPPELE, FERNANDO. Desafios e oportunidades na infraestrutura de transmissão para energia solar no Brasil. Disponível em: <https://www.pv-magazine-brasil.com/2025/03/14/desafios-e-oportunidades-na-infraestrutura-de-transmissao-para-energia-solar-no-brasil/?utm_source=chatgpt.com>.

CEMIG – Cemig cria ferramenta para indicar disponibilidade de novas conexões fotovoltaicas de GD. 2024. Disponível em: <https://www.cemig.com.br/release/cemig-cria-ferramenta-para-indicar-disponibilidade-de-novas-conexoes-fotovoltaicas-de-gd/>.

CEMIGSIM. Marco Legal da Geração Distribuída de Energia, 2024. Disponível em: <https://cemigsim.com.br/marco-legal-da-geracao-distribuida-de-energia>. Acesso em: 5 maio 2025.

ECORI Energia Solar – SOUZA, João Paulo de; Grid-Zero – Como funciona – suas aplicações e homologação na distribuidora de energia elétrica. Disponível em: <https://www.ecorienergiasolar.com.br/artigo/grid-zero—como-funciona—suas-aplicacoes-e-homologacao-na-distribuidora-de-energia-eletrica>.

ELETROBRAS. Infraestrutura de Rede Elétrica e Inovações.2024. Disponível em: <https://www.eletrobras.com>.

ENEL GREEN POWER, BESS Sistema de armazenamento de energia por bateria, 2024.

ENERGIA TOTAL. Como funciona uma bomba solar e quando vale a pena usá-la? Disponível em: https://www.energiatotal.com.br/como-funciona-uma-bomba-solar-e-quando-vale-a-pena-usa-la. Acesso em: 2 mai. 2025.

ENERGY SAGE. Bombeamento Solar. 2024. Disponível em: <https://www.energysage.com/solar/bombeamento-solar/>.

GERHARDT, SILVEIRA. Métodos de pesquisa. 1, ed. Rio Grande do Sul: UFRGS, 2009.

GIL, A. C. Como elaborar projetos de pesquisa. 4, ed. São Paulo:Atlas,2007.

Gil, A. C. Como fazer pesquisa qualitativa. 1. ed. – Barueri [SP]:Atlas, 2021

GREENTECH MEDIA. Inovações em Integração Tecnológica de Sistemas Fotovoltaicos. 2024. Disponível em: <https://www.greentechmedia.com>.

GRIDZERO. Gridzero – Soluções de Energia Renovável. 2024. Disponível em: <https://www.gridzero.com>.

GUERRA, A. de L. e R.; STROPARO, T. R.; COSTA, M. da; CASTRO JÚNIOR, F. P. de; LACERDA JÚNIOR, O. dá S.; BRASIL, M. M.; CAMBA, M. Pesquisa qualitativa e seus fundamentos na investigação científica. Revista de Gestão e Secretariado, [S. l.], v. 15, n. 7, p. e4019, 2024. DOI: 10.7769/gesec. v15i7.4019. Disponível em:<https://ojs.revistagesec.org.br/secretariado/article/view/4019>.

IBERDROLA – Sistema de armazenamento de energia bees – IBERDROLA Disponível em: <https://www.iberdrola.com/quem-somos/nossa-atividade/armazenamento-energia/bess>.

IEA – INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Cadeia de Suprimentos de Energia Renovável.2024. Disponível em: <https://www.iea.org>.

JUNIOR, Elizaldo Severino de Sousa. Sistemas de Armazenamento de Energia por Baterias: Histórico, Aplicações e Desafios, 2024. Disponível em: <https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/63011/63011.PDF>.

LEMAX ENERGY. O papel vital dos sistemas de armazenamento de energia por baterias. 2023. Disponível em: https://www.lemaxenergy.com/pt/2023/08/04/the-vital-role-of-battery-energy-storage-systems. Acesso em: 2 mai. 2025.

MATIAS-PEREIRA, José. Manual de Metodologia da Pesquisa Científica. 4. ed. Rio de Janeiro: Atlas, 2016. E-book. p.91. ISBN 9788597008821. Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788597008821/. Acesso em: 03 jun. 2025.

MENEZES, R. A.; OLIVEIRA, J. P.; SILVA, T. H. Geração Distribuída e os desafios da integração ao sistema elétrico brasileiro. Revista Brasileira de Energia, v. 27, n. 1, p. 15–30, 2021.

N. Juliana. Descrever, sem se envolver com o objeto ou entender mais a fundo. Visa praticamente a coleta de dados brutos, sem estipular a análise de documentos para gerar relação ou interpretação – somente a descrição, 2024. Disponível em: <https://mystudybay.com.br/pesquisa-descritiva/#commento-login-box-container>.

NEOSOLAR – Sistema BESS – Armazenamento de Energia em Baterias, 2024. Disponível em: <https://www.neosolar.com.br/sistema-bess-armazenamento-energia>.

NEXTRACKER. BESS Solutions by NEXTracker. 2024. Disponível em: <https://www.nextracker.com/bess/>.

PEREIRA, T. O. Análise de viabilidade econômica da microgeração distribuída fotovoltaica no Brasil. 2018. Dissertação (Mestrado em Energia e Ambiente) – Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2018. Disponível em: <https://www.repositorio.ufma.br>. Acesso em: 7 abr. 2025.

SILVA, Rogério Diogene de Souza – Novas Tecnologias e Infraestrutura do Setor Elétrico Brasileiro – Armazenamento de Energias em Baterias. IPEA 2022. Rio de Janeiro, 2022.

SOLAR DOS POMARES – LINO, Miguel. Grid Zero: Inovação em Energia Solar para Evitar Injeção Desnecessária na Rede. Disponível em: https://solardospomares.com.br/grid-zero-solucoes-injecao-zero/#Barreiras_e_Limitacoes. Acesso em: 2 mai. 2025.

SOLAREDGE. Soluções de Monitoramento e Manutenção para Sistemas de Geração Solar. 2024. Disponível em: <https://www.solaredge.com>.

SOLLED ENERGIA – Bombeamento Solar: Abastecimento e Irrigação Sustentáveis! 2024. Disponível em: <https://solledenergia.com.br/bombeamento-solar/>.

SORTE, Magela Domingues Boa. COÊLHO, Márcio Wendel Santana. O papel do pesquisador na metodologia de investigação científica: a importância da Pesquisa Científica Qualitativa ou Quantitativa. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 04, Ed. 10, Vol. 09, pp. 102-111. Outubro de 2019. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: <https://www.nucleodoconhecimento.com.br/educacao/papel-do-pesquisador>.

TAVARES, B. A. Inversão de Fluxo de Potência: Desafios e Soluções. Elo Fotovoltaico, 15 out. 2024. Disponível em: < https://elofotovoltaico.com/inversao-de-fluxo-de-potencia/>.

TESLA. Powerwall – Sistema de Armazenamento de Energia. 2024. Disponível em: <https://www.tesla.com/powerwall>.

TRIVINÕS, A. N. S. Introdução à pesquisa em ciências sociais: a pesquisa qualitativa em educação. São Paulo, Atlas, 1987.

TUMELERO, NAÍNA. 2025. Pesquisa de campo: conceitos, finalidade e etapas de como fazer. Disponível em: <https://blog.mettzer.com/pesquisa-de-campo/>.WEG, BESS – Sistema de armazenamento de energia em baterias, 2024.

¹brendahta2012@hotmail.com
²kevinlucassp77@gmail.com
³matheusfcnunes@gmail.com
⁴rcmcatone@gmail.com
⁵Professora, orientadora e coautora.