REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ni10202507211206
Alisson de Jesus Dantas Cavalcante Ferreira1
Ana Lícia Sousa Veiga2
Ingrid Horrany Sousa Silva3
Johnny Oliveira de França4
Josilene Tolentino Nunes de Almeida5
Izabel Cristina Urani de Oliveira6
RESUMO
O presente estudo aborda o potencial da energia solar fotovoltaica no estado do Tocantins, destacando sua viabilidade técnica, impactos econômicos e ambientais, além das políticas de incentivo que impulsionam sua adoção. A metodologia utilizada consistiu em pesquisa qualitativa de natureza exploratória, com revisão bibliográfica de documentos técnicos e científicos. Os resultados evidenciam que a elevada incidência solar, associada a políticas públicas de estímulo, como incentivos fiscais e linhas de crédito específicas, tem favorecido a expansão da microgeração distribuída, especialmente no meio rural. Observa-se incremento significativo da renda de pequenos produtores, redução de custos operacionais e estímulo ao desenvolvimento de cadeias produtivas locais. Além disso, a energia solar tem contribuído para a mitigação de impactos ambientais, como a emissão de gases de efeito estufa, e para o fortalecimento da resiliência energética em regiões com infraestrutura limitada. Conclui-se que a energia solar representa uma alternativa estratégica para diversificação da matriz energética estadual, com elevado potencial de interiorização tecnológica e geração de benefícios socioeconômicos e ambientais de longo prazo.
Palavras-chave: Energia fotovoltaica; Tocantins; Sustentabilidade; Microgeração distribuída
1 INTRODUÇÃO
A energia fotovoltaica é definida como uma tecnologia que converte diretamente a radiação solar em energia elétrica por meio de células fotovoltaicas, sendo reconhecida por seu potencial sustentável e limpo, contribuindo para a redução da emissão de gases do efeito estufa e para a mitigação das mudanças climáticas (Chaves, 2021; Francisco et al., 2024).
A relevância deste tema reside na necessidade crescente de alternativas energéticas sustentáveis para enfrentar os desafios ambientais e econômicos contemporâneos. Segundo Francisco et al. (2024), as propriedades rurais podem beneficiar-se significativamente da implantação de sistemas fotovoltaicos, reduzindo custos operacionais e aumentando a independência energética. Com base nesse cenário, supõe-se que o uso da energia solar fotovoltaica em propriedades rurais gera impactos positivos no desempenho econômico dos produtores rurais, além de proporcionar ganhos ambientais expressivos.
Este estudo objetiva avaliar os impactos econômicos e ambientais da utilização da energia fotovoltaica em propriedades rurais, identificando vantagens, dificuldades e perspectivas futuras, buscando fornecer uma análise aprofundada sobre a viabilidade e os efeitos dessa tecnologia no contexto do agronegócio.
Para alcançar tal objetivo, adota-se uma abordagem metodológica qualitativa, exploratória e descritiva, fundamentada principalmente em revisão bibliográfica. Serão analisados artigos científicos recentes, relatórios técnicos e outras fontes acadêmicas confiáveis, visando fornecer uma compreensão ampla e atualizada sobre o tema em questão.
As hipóteses primárias deste estudo sugerem que a implantação de sistemas fotovoltaicos proporciona uma redução significativa dos custos energéticos nas propriedades rurais, aumenta a autonomia dos produtores em relação às oscilações do mercado de energia, além de contribuir diretamente para a redução dos impactos ambientais negativos decorrentes do uso de combustíveis fósseis no meio rural.
2 ENERGIA FOTOVOLTAICA: CONCEITOS E APLICAÇÕES
A energia solar fotovoltaica é uma forma de conversão direta da radiação solar em eletricidade, utilizando materiais semicondutores que geram corrente elétrica ao serem expostos à luz solar. Trata-se de uma fonte renovável, limpa e silenciosa, que se destaca por sua escalabilidade e adaptabilidade a diferentes contextos geográficos. De acordo com Araújo e Da Silva (2022), essa tecnologia tem se consolidado no Brasil como uma alternativa estratégica frente à matriz energética predominantemente hídrica, especialmente em regiões com alta incidência solar. A viabilidade técnica da energia fotovoltaica tem sido fortalecida por avanços em armazenamento de energia e políticas de incentivo, o que viabiliza sua inserção no Sistema Interligado Nacional (ABSOLAR, 2021).
As aplicações da energia fotovoltaica são múltiplas e vão desde sistemas residenciais autônomos até grandes usinas de geração centralizada. No meio rural, sua adoção tem promovido benefícios expressivos na produtividade agropecuária e na inclusão energética, como destacado por Barreira et al. (2020), que apontam ganhos na cadeia do leite em Goiás após a instalação de painéis solares em propriedades rurais. Além disso, iniciativas como as descritas por Francisco et al. (2024) evidenciam a contribuição da energia solar para a sustentabilidade ambiental e para a redução de custos operacionais no campo, reforçando sua importância como vetor de desenvolvimento regional. Tais usos mostram que a energia solar transcende seu papel como fornecedora de eletricidade e passa a ser um instrumento de transformação socioeconômica.
No contexto urbano, a geração distribuída e os incentivos fiscais têm impulsionado a adoção da tecnologia fotovoltaica por empresas e consumidores residenciais, como analisado por Bandeira, Silva e Oliveira (2024). A facilidade de instalação, a valorização de imóveis e a possibilidade de redução na conta de luz são alguns dos fatores que explicam o crescimento acelerado desse segmento. Entretanto, como apontam Batista et al. (2020), é necessário considerar a viabilidade econômico-financeira desses sistemas em longo prazo, especialmente diante de mudanças regulatórias.
2.1 DEFINIÇÃO E PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
A energia solar fotovoltaica é caracterizada pela conversão direta da luz solar em eletricidade por meio do efeito fotovoltaico. Esse fenômeno ocorre quando partículas de luz (fótons) incidem sobre materiais semicondutores, como o silício, provocando o deslocamento de elétrons e gerando corrente elétrica. As células fotovoltaicas, componentes fundamentais dos módulos solares, desempenham essa função com crescente eficiência. Conforme analisado por Araújo e Da Silva (2022), essa fonte energética se apresenta como alternativa viável no contexto ambiental contemporâneo por sua baixa emissão de poluentes e por promover a diversificação da matriz energética.
O funcionamento dos sistemas fotovoltaicos inicia-se com a geração de corrente contínua pelas células solares, a qual é posteriormente convertida em corrente alternada por inversores, permitindo sua compatibilidade com as redes de distribuição elétrica. Essa configuração técnica possibilita tanto o consumo direto da energia gerada quanto sua inserção na rede pública, favorecendo a descentralização dos sistemas de geração e contribuindo para a segurança energética. Estudos de Batista et al. (2020) indicam que, além da viabilidade operacional, os sistemas fotovoltaicos apresentam desempenho cada vez mais favorável, especialmente em regiões com alta incidência solar.
A eficiência e aplicabilidade da energia fotovoltaica têm sido objeto de diversas análises técnicas e econômicas. Bernardo, Ramos e Vils (2019) destacam que, no cenário rural, sua implementação tem ampliado as possibilidades de autonomia energética e sustentabilidade econômica, o que a torna estratégica em políticas públicas voltadas ao desenvolvimento regional. O aperfeiçoamento dos componentes tecnológicos, aliado à redução gradativa dos custos de instalação, reforça a tendência de expansão dessa modalidade energética no Brasil e em diversos países com elevado potencial solarimétrico.
2.1.1 Componentes de um Sistema Fotovoltaico
Os sistemas fotovoltaicos consistem em um conjunto de dispositivos que operam de maneira integrada para transformar a radiação solar em energia elétrica utilizável. O elemento central desses sistemas são os módulos fotovoltaicos, que realizam a conversão da luz solar em corrente elétrica contínua por meio do efeito fotovoltaico. Essa corrente é então transformada em corrente alternada pelos inversores, possibilitando sua inserção nas redes convencionais de distribuição elétrica. Segundo Araújo e da Silva (2022), o correto dimensionamento e a harmonia entre esses componentes são essenciais para garantir desempenho e durabilidade do sistema. Complementando a estrutura básica, incluem-se sistemas de suporte e fixação, que asseguram a orientação e a inclinação ideais dos módulos, além de dispositivos de monitoramento e proteção, responsáveis por assegurar a estabilidade e segurança da operação.
Outro aspecto essencial à eficiência de um sistema fotovoltaico é o modelo de configuração adotado. Em sistemas isolados (off-grid), a produção de energia não é conectada à rede elétrica pública, o que exige a presença de baterias para armazenamento da energia excedente. Tais sistemas são indicados para regiões remotas ou com baixa qualidade de fornecimento convencional. Já nos sistemas conectados à rede (on-grid), a energia excedente é injetada na rede pública e revertida ao consumidor na forma de créditos energéticos. Conforme analisado por Batista et al. (2020), essa flexibilidade operacional contribui para a difusão da energia solar tanto em áreas urbanas quanto rurais, atendendo múltiplos perfis de consumo e viabilizando a sustentabilidade energética descentralizada.
A escolha entre sistemas off-grid e on-grid depende de fatores técnicos, econômicos e sociais. De acordo com Barreira et al. (2020), em contextos rurais, a instalação de sistemas autônomos tem favorecido significativamente a independência energética de pequenos produtores e a continuidade de atividades essenciais, como o bombeamento de água e o resfriamento de leite. Já em ambientes urbanos, conforme demonstram Bandeira, Silva e Oliveira (2024), incentivos fiscais e políticas públicas específicas têm desempenhado papel estratégico para tornar viável a adesão à energia fotovoltaica, sobretudo entre consumidores residenciais e pequenos empreendedores. Dessa forma, é fundamental considerar as particularidades de cada território para garantir a efetividade técnica e econômica da solução adotada.
Para além da geração de energia, o desempenho de um sistema fotovoltaico está cada vez mais associado à sua capacidade de armazenamento. O estudo da ABSOLAR (2021) reforça a importância da incorporação de tecnologias de armazenamento no Sistema Interligado Nacional (SIN), especialmente em um cenário de expansão da geração distribuída. A utilização de baterias de íons de lítio e sistemas híbridos com controle inteligente tem se mostrado promissora, permitindo maior estabilidade na oferta de energia e ampliação da autonomia dos usuários. Entretanto, conforme alertam Mrozik et al. (2021), a gestão ambiental desses dispositivos deve ser cuidadosamente planejada, sobretudo quanto à destinação dos resíduos gerados ao final da vida útil das baterias, indicando a necessidade de práticas estruturadas de logística reversa.
2.1.2 Vantagens e Limitações da Tecnologia
A energia solar fotovoltaica representa uma solução estratégica para diversificação e sustentabilidade da matriz elétrica brasileira, sobretudo por seu caráter renovável, modular e de baixo impacto ambiental. A conversão direta da radiação solar em eletricidade, sem necessidade de processos térmicos ou combustão, elimina emissões de gases de efeito estufa e contribui para o cumprimento de compromissos internacionais de descarbonização (Araújo; Da Silva, 2022; Chaves, 2021). Além disso, como apontam Breyer et al. (2022), essa tecnologia se destaca por sua adaptabilidade espacial, permitindo aplicações que vão desde pequenos sistemas autônomos até usinas de larga escala, o que a torna versátil para zonas urbanas, rurais e industriais. Essa flexibilidade operacional é um diferencial relevante em contextos de transição energética descentralizada.
Do ponto de vista técnico-econômico, os sistemas fotovoltaicos oferecem vantagens significativas relacionadas à previsibilidade de custos e à baixa necessidade de manutenção. Segundo Batista et al. (2020) e Peyerl, Relva e Silva (2023), embora o custo de implantação inicial ainda represente um desafio em algumas regiões, a vida útil dos módulos fotovoltaicos ultrapassa 25 anos, o que favorece sua amortização progressiva por meio da redução da dependência energética e da economia gerada nas faturas. A estabilidade dos custos de operação também contribui para o planejamento energético de longo prazo, especialmente quando comparada à volatilidade dos preços dos combustíveis fósseis. Estudos do Ministério de Minas e Energia (MME; EPE, 2020) reforçam esse potencial, apontando a energia solar como um dos vetores mais promissores para o futuro energético brasileiro.
A redução contínua dos custos dos equipamentos fotovoltaicos no mercado internacional, associada ao aumento da eficiência dos módulos e à ampliação da escala produtiva, tem impulsionado a expansão da energia solar no país. Conforme destacado por Bandeira, Silva e Oliveira (2024) e Bogdanov et al. (2021), os incentivos fiscais e os marcos regulatórios voltados à geração distribuída também têm contribuído significativamente para a disseminação da tecnologia, especialmente em áreas urbanas. A política de compensação de energia elétrica via sistema de créditos, conforme regulamentado pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica)7 tem sido fundamental para democratizar o acesso à geração própria, promovendo independência energética e valorização de imóveis. Esses mecanismos contribuem para criar um ecossistema de mercado mais atrativo e sustentável.
Apesar dos avanços, a tecnologia fotovoltaica ainda enfrenta limitações estruturais e operacionais que comprometem sua plena integração ao sistema elétrico. A intermitência da radiação solar, aliada à sua variabilidade diária e sazonal, exige a adoção de soluções complementares de armazenamento energético, como baterias ou sistemas híbridos. Segundo Felix e Ribeiro (2021) e ABSOLAR (2021), o alto custo e a limitada vida útil das baterias, somados à necessidade de descarte ambientalmente adequado, configuram desafios técnicos e logísticos relevantes. Além disso, o gerenciamento da geração intermitente no contexto do Sistema Interligado Nacional (SIN) impõe exigências ao planejamento energético, como aponta Breyer et al. (2022), indicando a importância da modernização da infraestrutura de distribuição e do investimento em redes inteligentes.
Há de se considerar as barreiras sociais e econômicas que limitam o acesso equitativo à energia fotovoltaica em muitas regiões brasileiras. Francisco et al. (2024) e Ramos et al. (2018) destacam que comunidades com menor poder aquisitivo, especialmente em áreas rurais e periferias urbanas, enfrentam dificuldades para financiar a instalação de sistemas solares, mesmo quando há potencial técnico elevado. Essa desigualdade no acesso compromete a universalização da energia limpa e reforça a necessidade de políticas públicas inclusivas, com linhas de crédito facilitadas, assistência técnica e programas de capacitação profissional. Assim, a consolidação da energia solar fotovoltaica como solução nacional exige a articulação entre inovação tecnológica, regulação eficiente e justiça energética.
2.2 ENERGIA SOLAR NO CENÁRIO BRASILEIRO
A inserção da energia solar na matriz energética brasileira tem se consolidado de maneira progressiva, impulsionada pela combinação de fatores econômicos, tecnológicos e ambientais. O país, com uma das maiores incidências solares do mundo, apresenta condições naturais favoráveis à geração fotovoltaica, especialmente nas regiões Centro-Oeste, Nordeste e Sudeste, onde os índices de radiação solar ultrapassam a média mundial (EPE, 2022). Entretanto, apesar desse potencial expressivo, a participação efetiva da energia solar no mix energético ainda encontra barreiras estruturais e regulatórias que desafiam a sua ampliação em larga escala.
Entre os principais desafios destacam-se as limitações na infraestrutura de transmissão e distribuição de energia, a necessidade de atualização das redes elétricas para integração eficiente da geração distribuída e a superação de entraves burocráticos que afetam o licenciamento e a liberação de financiamentos para projetos de pequeno e médio porte (Castro et al., 2023). Além disso, a disseminação do conhecimento técnico e o acesso a tecnologias de armazenamento de energia permanecem como pontos críticos, sobretudo em áreas remotas e de menor desenvolvimento socioeconômico
2.2.1 Expansão e perspectivas nacionais
A expansão da energia solar no Brasil está fortemente vinculada ao desenvolvimento de marcos regulatórios específicos. A Resolução Normativa nº 482/2012 da ANEEL foi pioneira ao permitir a conexão de micro e minigeradores à rede de distribuição, o que incentivou a geração distribuída e proporcionou a democratização do acesso à energia renovável. Posteriormente, a Resolução Normativa nº 1.059/2023 atualizou e consolidou esse modelo, incorporando os avanços legislativos trazidos pela Lei nº 14.300/2022, que estabeleceu o Marco Legal da Geração Distribuída, sinalizando um compromisso com a transição energética (ANEEL, 2012; ANEEL, 2023).
O cenário nacional também apresenta forte perspectiva de crescimento em razão da viabilidade econômica e da disponibilidade de recursos solares. Estudos de Araújo e Da Silva (2022) indicam que a matriz energética brasileira possui grande potencial fotovoltaico, principalmente em regiões semiáridas. Da mesma forma, o estudo de Francisco et al. (2024) mostra que a energia solar já impacta positivamente o meio rural, viabilizando a irrigação, eletrificação de cercas e melhoria nas condições de produção, especialmente na agricultura familiar.
Além disso, a energia solar tem sido reconhecida como um vetor estratégico para o desenvolvimento regional e a redução de desigualdades. De acordo com Barreira et al. (2020), a implantação de sistemas fotovoltaicos em propriedades leiteiras de Goiás contribuiu para a sustentabilidade produtiva e redução de custos operacionais. Batista et al. (2020) destacam, por sua vez, que a viabilidade econômica da energia solar no Brasil é amplificada por políticas de incentivo e pelo aumento da competitividade dos equipamentos, que têm apresentado queda de preços nos últimos anos.
A perspectiva de longo prazo para a expansão da energia solar é reforçada pelo Plano Nacional de Energia – PNE 2050, que prevê papel central das fontes renováveis na matriz energética futura brasileira. Segundo o Ministério de Minas e Energia (2020), o país deve priorizar tecnologias de baixo carbono como estratégia para atender aos compromissos ambientais internacionais. Peyerl et al. (2023) complementam essa visão ao apontar que a transição energética no Brasil está diretamente relacionada ao avanço de fontes limpas e à reconfiguração da paisagem energética nacional.
Questões ambientais e de sustentabilidade também têm influenciado o crescimento do setor. A ABSOLAR (2021) destaca que o armazenamento de energia solar contribuirá para a estabilidade do Sistema Interligado Nacional (SIN), promovendo maior segurança energética. Breyer et al. (2022), por sua vez, ressaltam que os sistemas baseados em 100% de fontes renováveis, como a solar, são tecnicamente viáveis e financeiramente acessíveis, representando uma tendência global que o Brasil acompanha com destaque.
2.2.2 Legislação e políticas públicas
A energia solar tem sido objeto de crescente atenção legislativa no Brasil, com normas que visam tanto à regulamentação técnica quanto à criação de estímulos à expansão da geração distribuída. Um marco legal importante foi a Lei nº 14.300/2022, que instituiu o Marco Legal da Geração Distribuída, estabelecendo regras claras para os sistemas de micro e minigeração de energia elétrica, especialmente os que utilizam fontes renováveis, como a solar fotovoltaica. A lei prevê a manutenção do modelo de compensação de energia elétrica até 2045 para sistemas conectados até janeiro de 2023, criando segurança jurídica para os investimentos (Brasil, 2022).
Anteriormente, a Resolução Normativa nº 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) foi fundamental para viabilizar a conexão de pequenos geradores à rede de distribuição, permitindo que consumidores produzissem sua própria energia e compensassem os créditos. Essa norma foi posteriormente substituída e ampliada pela Resolução Normativa nº 1.059/2023, que ajustou o sistema às novas disposições da Lei nº 14.300/2022.
No campo das políticas públicas, o Programa de Desenvolvimento da Geração Distribuída de Energia Elétrica (ProGD), lançado pelo Ministério de Minas e Energia em 2015, teve como foco estimular o uso de fontes renováveis por meio da desburocratização e da ampliação do acesso ao crédito. Paralelamente, o Programa Luz para Todos e o Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) também contemplam metas relacionadas à inclusão da energia solar no mix energético nacional.
No que diz respeito a incentivos fiscais, diversos estados brasileiros aplicam isenção de ICMS sobre a energia compensada no sistema de microgeração distribuída, com base no Convênio ICMS nº 16/2015, aprovado pelo Conselho Nacional de Política Fazendária (Confaz). Essa medida tem contribuído significativamente para tornar os projetos fotovoltaicos mais viáveis economicamente (CONFAZ, 2015).
Além disso, políticas ambientais como a Política Nacional sobre Mudança do Clima (Lei nº 12.187/2009) e os compromissos internacionais firmados pelo Brasil no Acordo de Paris, incorporados ao ordenamento interno pelo Decreto nº 9.073/2017, reforçam a relevância da energia solar como mecanismo de mitigação das emissões de gases de efeito estufa. (Brasil, 2009; Brasil, 2017).
3 POTENCIAL DA ENERGIA SOLAR NO TOCANTINS
A elevada disponibilidade de radiação solar no estado do Tocantins, combinada com a necessidade de diversificação da matriz energética e redução das emissões de gases de efeito estufa, configura um cenário propício para a expansão da energia fotovoltaica. Segundo Chaves (2021), a energia solar é uma alternativa estratégica para promover sustentabilidade, segurança energética e desenvolvimento socioeconômico, especialmente em regiões com infraestrutura elétrica limitada, como ocorre em diversas localidades tocantinenses.
Desta forma o presente estudo busca investigar o potencial da energia solar no Tocantins, analisando sua viabilidade técnica, econômica e ambiental, bem como os incentivos públicos que impulsionam sua adoção. A pesquisa considera a importância da energia fotovoltaica como ferramenta para a interiorização tecnológica, geração de renda e mitigação dos impactos ambientais negativos associados ao uso de fontes fósseis, conforme orientações da Política Nacional sobre Mudança do Clima (Brasil, 2009).
A matriz energética do Tocantins tem se reconfigurado a partir de uma crescente incorporação da energia solar fotovoltaica, impulsionada pela combinação entre fatores climáticos favoráveis e incentivos institucionais. A irradiação solar média anual no estado, que ultrapassa 5,5 kWh/m²/dia, posiciona o território acima da média nacional em termos de potencial de conversão energética (ABSOLAR, 2021). Esse cenário proporciona condições ideais para a implementação de sistemas de micro e minigeração distribuída, especialmente em zonas rurais e periurbanas, onde os custos com energia elétrica tendem a ser mais elevados e o acesso à infraestrutura energética é frequentemente limitado (Batista et al., 2020).
Do ponto de vista territorial, o Tocantins destaca-se por sua ampla disponibilidade de áreas planas e pouco ocupadas, o que reduz significativamente os custos com terraplanagem e obras de engenharia civil necessárias à instalação dos sistemas fotovoltaicos (SEINF, 2021). Essa característica topográfica, somada à presença de linhas de transmissão de média tensão em diversas regiões do estado, facilita a conexão dos sistemas solares à rede de distribuição, promovendo uma integração eficiente entre geração descentralizada e infraestrutura elétrica existente (EPE, 2022). Adicionalmente, estudos demonstram que os sistemas implantados no estado apresentam fator de capacidade médio acima de 18%, evidenciando seu alto desempenho em termos de aproveitamento energético (CEPEL, 2017).
Nesse contexto, a energia solar fotovoltaica assume papel estratégico na construção de um modelo energético mais sustentável, resiliente e alinhado às diretrizes da Política Nacional sobre Mudança do Clima (BRASIL, 2009). A ampliação da oferta elétrica por fontes renováveis contribui não apenas para a redução da dependência de combustíveis fósseis, mas também para o fortalecimento de cadeias produtivas locais ligadas à instalação, operação e manutenção dos sistemas. Assim, o Tocantins emerge como um território com forte vocação para o avanço da energia solar, integrando aspectos técnicos, econômicos e socioambientais em sua trajetória de desenvolvimento energético regional (Francisco et al., 2024).
3.1 CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA E GEOGRÁFICA DO ESTADO
O Tocantins possui localização privilegiada entre os paralelos 5º e 13º sul e entre os meridianos 46º e 50º oeste, inserido em uma zona de transição entre os biomas Cerrado e Amazônia. Seu clima predominante é tropical semiúmido, com duas estações bem definidas: uma chuvosa (de outubro a abril) e outra seca (de maio a setembro). As temperaturas médias anuais variam entre 24°C e 28°C, favorecendo o desempenho dos módulos fotovoltaicos (INMET, 2024; SEINF, 2021).
A geografia do estado contribui significativamente para a instalação de sistemas solares, com vastas planícies e terrenos levemente ondulados, o que reduz custos de infraestrutura. Municípios como Palmas, Porto Nacional e Dianópolis, por exemplo, têm demonstrado viabilidade técnica e econômica para usinas solares de médio e grande porte, impulsionadas por programas de incentivo e concessão de áreas públicas para projetos energéticos (EPE, 2022; SEINF, 2021).
De acordo com o Atlas Brasileiro de Energia Solar (2017), o Tocantins apresenta níveis médios de radiação solar global horizontal entre 5,5 e 6,0 kWh/m²/dia, o que o posiciona acima da média nacional. Durante os meses mais secos, os índices podem superar os 6,5 kWh/m²/dia em determinadas regiões do estado, como a mesorregião Ocidental do Tocantins, favorecendo uma elevada taxa de conversão energética em sistemas fotovoltaicos (CEPEL, 2017; ABSOLAR, 2023).
Estudos da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) apontam que esses índices tornam o estado ideal para instalação de sistemas off-grid em comunidades isoladas e agroindústrias. Além disso, o desempenho anual dos sistemas solares no Tocantins apresenta fator de capacidade acima de 18%, superando regiões do Sul e Sudeste do país, o que amplia sua atratividade para investidores (EPE, 2022).
Entre as microrregiões com maior potencial para energia solar destacam-se Porto Nacional, Gurupi e Araguaína, devido à combinação entre alta radiação, infraestrutura elétrica existente e demanda reprimida por energia. Palmas, capital do estado, também tem sido destaque, com projetos de geração distribuída no setor público, como a instalação de painéis fotovoltaicos em prédios administrativos e escolas (SEINF, 2021; Bandeira et al., 2024).
Além das áreas urbanas, o potencial para projetos rurais é significativo. Barreira et al. (2020) destacam a importância da energia solar no apoio à produção agrícola e pecuária, especialmente na irrigação e no resfriamento do leite. O uso da energia solar em pequenas propriedades tem contribuído para a redução de custos, aumento da produtividade e maior autonomia energética no campo.
3.2 VIABILIDADE ECONÔMICA E TÉCNICA DOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS NO TOCANTINS
A adoção da energia solar fotovoltaica no Tocantins tem se destacado como uma alternativa estratégica para impulsionar o desenvolvimento regional, especialmente diante do elevado potencial solar e das vantagens econômicas associadas. A regularidade e intensidade da radiação solar no estado favorecem a implantação de sistemas eficientes, com geração previsível de energia ao longo do ano, o que reduz significativamente os riscos financeiros e operacionais dos empreendimentos (Araújo; Da Silva, 2022). Esse contexto é ainda mais favorável quando associado ao crescimento de um mercado local de serviços especializados em instalação e manutenção de sistemas fotovoltaicos, promovendo não apenas a diversificação da matriz energética, mas também a geração de emprego, renda e inovação tecnológica (Bandeira; Silva; Oliveira, 2024). Dessa forma, a energia solar no Tocantins transcende sua função de suprimento energético, consolidando-se como um importante instrumento para o fortalecimento socioeconômico e para a promoção de práticas sustentáveis alinhadas às diretrizes nacionais de desenvolvimento e transição energética.
3.2.1 Análise de custos e benefícios
A energia solar fotovoltaica tem se consolidado como uma solução economicamente vantajosa no Tocantins, principalmente em razão da elevada incidência solar e da queda progressiva no custo dos equipamentos. Segundo Batista et al. (2020), o custo médio de instalação de sistemas residenciais gira em torno de R$ 4.000 a R$ 5.500 por kWp instalado, valor que vem se reduzindo com o aumento da escala e da competitividade no setor. Em propriedades maiores ou em consórcios de geração compartilhada, o custo unitário tende a ser ainda menor, o que amplia sua atratividade em zonas urbanas e rurais.
Adicionalmente, os benefícios econômicos se estendem ao longo do tempo de vida útil dos sistemas, que pode ultrapassar 25 anos, com baixos custos de manutenção. Os consumidores, especialmente os de médio porte, têm experimentado reduções expressivas nas contas de energia elétrica, com economias que superam 70% do valor faturado mensalmente. Essa característica representa uma vantagem estratégica frente às tarifas convencionais, que tendem a subir anualmente acima da inflação, conforme apontado por Ramos et al. (2018) em estudo sobre a cadeia de valor da energia solar no Brasil.
No contexto rural, os sistemas fotovoltaicos agregam valor à produção agrícola por meio da mecanização sustentável e da redução de custos energéticos operacionais. Barreira et al. (2020) demonstraram que propriedades leiteiras que adotaram energia solar no estado de Goiás aumentaram sua lucratividade ao substituírem sistemas de resfriamento e bombeamento elétrico convencionais por soluções fotovoltaicas. O mesmo modelo é aplicável ao Tocantins, onde as atividades agropastoris e o clima seco favorecem o uso intensivo de energia solar para irrigação e climatização de instalações produtivas.
Do ponto de vista regulatório, os incentivos fiscais estabelecidos por meio do Convênio ICMS nº 16/2015 e da Lei nº 14.300/2022 contribuem para a viabilidade econômica dos projetos. O Tocantins aderiu à isenção de ICMS sobre a energia injetada na rede para sistemas de geração distribuída, o que potencializa o retorno financeiro das instalações. Dessa forma, a combinação entre incentivos legais, queda de preços e alta irradiação solar cria um cenário econômico promissor para o avanço da energia solar no estado (CONFAZ, 2015; Brasil, 2022).
3.2.2 Retorno sobre o investimento (ROI)
A análise do retorno sobre o investimento (ROI) em sistemas fotovoltaicos no Tocantins revela indicadores financeiros superiores à média de aplicações tradicionais. Estudos realizados por Oliveira et al. (2024), por meio da ferramenta REMAP, indicam que projetos solares no estado apresentam uma Taxa Interna de Retorno (TIR) acima de 20% ao ano, considerando as variáveis locais de irradiação, tarifa energética e perfil de consumo. O tempo de retorno (payback) oscila entre quatro e seis anos, sendo menor em sistemas maiores ou em unidades com alto consumo energético.
Esse cenário coloca a energia solar como uma das melhores alternativas de investimento de médio e longo prazo para residências, comércios e produtores rurais. A previsibilidade dos ganhos, aliada à estabilidade do marco regulatório, torna o setor atrativo não apenas para consumidores finais, mas também para cooperativas de crédito, empresas integradoras e fundos de investimento que atuam na área de energia renovável (Bernardo; Ramos; Vils, 2019). O avanço tecnológico dos inversores e sistemas de monitoramento também contribui para a eficiência operacional e mitigação de riscos.
Nos ambientes rurais e em propriedades de pequeno e médio porte, o ROI da energia solar tem se mostrado uma alavanca importante para o empreendedorismo sustentável. Conforme ressaltam Barreira et al. (2020), a redução de custos fixos operacionais por meio do uso da energia solar libera recursos que podem ser reinvestidos na ampliação da produção, aquisição de insumos ou melhoria das condições de armazenamento. Assim, a tecnologia não só gera retorno financeiro direto, como também potencializa o desenvolvimento socioeconômico regional.
A existência de linhas de crédito específicas, como os programas do BNDES e PRONAF voltados à energia renovável, amplia o acesso ao financiamento dos sistemas e favorece a diluição do investimento ao longo do tempo. A articulação entre políticas públicas, incentivos regulatórios e condições climáticas favoráveis configura um ecossistema ideal para a difusão dos sistemas solares no Tocantins. Com isso, o ROI se consolida como um indicador de viabilidade não apenas econômica, mas estratégica e ambiental no cenário energético regional.
4 INCENTIVOS E POLÍTICAS DE ESTÍMULO À GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM TOCANTINS
Os instrumentos fiscais, como as isenções e reduções tributárias, têm se mostrado ferramentas relevantes para fomentar o uso de energia solar em contextos urbanos. Em Palmas, a política pública denominada Palmas Solar exemplifica o uso da extrafiscalidade para impulsionar a instalação de sistemas fotovoltaicos, concedendo descontos significativos no IPTU e ITBI (Palmas, 2023a; 2023b). Tais mecanismos atuam diretamente sobre a carga tributária do contribuinte e, segundo Bandeira, Silva e Oliveira (2024), representam uma forma de política pública que utiliza incentivos fiscais para alterar comportamentos sociais em favor da sustentabilidade energética. Além de viabilizar a adoção da tecnologia por parte dos consumidores, esses instrumentos contribuem para a valorização dos imóveis e a redução do consumo da rede pública.
Os incentivos financeiros, por sua vez, operam por meio de linhas de crédito subsidiadas e programas de financiamento voltados à implantação de energia renovável. A Agência de Fomento do Tocantins, por exemplo, lançou linhas de crédito com taxas reduzidas e prazos estendidos para pequenos negócios e produtores rurais que desejam investir em energia solar (Tocantins, 2022a). Conforme analisam Bernardo, Ramos e Vils (2019), o acesso a crédito com condições favorecidas é fundamental para democratizar a transição energética, especialmente em contextos rurais, onde o capital inicial para investimentos em infraestrutura energética é limitado. Assim, os instrumentos financeiros atuam como catalisadores de projetos sustentáveis ao reduzir o risco financeiro e viabilizar economicamente as instalações fotovoltaicas.
Embora ambos os modelos atuem para fomentar a geração distribuída, seus impactos sociais e territoriais são distintos. Enquanto os incentivos fiscais beneficiam majoritariamente contribuintes formalizados e residentes em zonas urbanas, os instrumentos financeiros apresentam maior potencial de alcance em áreas remotas e comunidades com baixo poder aquisitivo, sobretudo quando associados a programas federais como o Mais Luz para a Amazônia (Tocantins Rural, 2023). De acordo com Francisco et al. (2024), a combinação entre políticas fiscais e financeiras amplia significativamente o acesso à energia solar, ao passo que promove inclusão produtiva e sustentabilidade econômica. Essa articulação intergovernamental, quando acompanhada de capacitação técnica local e segurança jurídica, cria um ambiente sistêmico propício à interiorização da energia renovável no Tocantins.
4.1 INSTRUMENTOS DE FOMENTO FISCAL E FINANCEIRO À ENERGIA SOLAR NO TOCANTINS
O governo do Tocantins instituiu uma política para o incentivo á produção de energia solar através da tecnologia fotovoltaica, onde além de incentivos fiscais, as próprias obras publicas deverão prever a instalação de um sistema fotovoltaico.
Em entrevista ao site do Governo, Jânio Washington, diretor de desenvolvimento sustentável da Semarh ressaltou a importância da produção de energia solar e disse também que um dos objetivos é estimular a instalação de indústrias produtoras de equipamentos de geração de energia solar no estado como forma de geração de empregos e renda. “A ideia da política é transformar o Tocantins num referencial de geração de energia solar”, afirmou Washington.
O estado do Tocantins, que já oferece incentivo para a geração através de dois decretos (2.912 e 5.5338) faz parte de um grande cinturão solar e está ente os estados com maior irradiação solar, com alto potencial de geração.
4.1.1 Extrafiscalidade e isenções fiscais na cidade de Palmas
A cidade de Palmas, capital do estado do Tocantins, possui um programa pioneiro de estímulo à energia solar: o Palmas Solar. Criado pela Lei Complementar nº 327/2015 e regulamentado pelo Decreto nº 1.220/2016, o programa concede incentivos fiscais para imóveis que utilizam sistemas de geração de energia fotovoltaica, promovendo a extrafiscalidade como ferramenta de transição energética (Palmas, 2023a). A medida visa tanto a sustentabilidade urbana quanto a redução da carga tributária sobre empreendimentos sustentáveis.
Dentre os benefícios, destaca-se a redução de até 80% no IPTU, válida por até cinco anos, conforme o nível de autossuficiência energética do imóvel. O contribuinte também pode usufruir de redução de até 25% no ITBI (Imposto de Transmissão de Bens Imóveis), desde que o imóvel possua sistema de energia solar previamente instalado (Palmas, 2023b). Esses incentivos, além de promoverem justiça fiscal, atraem investimentos locais e reduzem o consumo energético da rede pública.
Outro destaque é a exigência de que novas edificações públicas incorporem sistemas de energia solar em seus projetos. Tal diretriz institucionaliza o uso da fonte renovável no setor público, promovendo economicidade a médio e longo prazo, e consolidando Palmas como referência em políticas urbanas sustentáveis (GPublicas, 2022). Isso demonstra como a extrafiscalidade pode ser uma ferramenta estratégica de gestão pública.
Essas ações elevam Palmas ao patamar de município inovador no combate às mudanças climáticas e na transição para uma matriz energética limpa. O programa serve de modelo para outras cidades brasileiras que buscam alinhar sua política fiscal com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS), sobretudo o ODS 7 – Energia Acessível e Limpa.
4.1.2 Programas estaduais e financiamentos disponíveis
No nível estadual, o Tocantins também tem atuado para fomentar a geração fotovoltaica, por meio de políticas públicas e linhas de financiamento específicas. Um dos principais mecanismos é a linha de crédito da Agência de Fomento do Tocantins, lançada em 2022, voltada especialmente para empreendimentos turísticos que queiram instalar energia solar (Tocantins, 2022a). A iniciativa oferece financiamento de até 100% do valor do projeto, com juros subsidiados e carência de até dois anos para pagamento.
Essa linha de crédito foi estruturada para dinamizar o mercado de energia renovável, promovendo inclusão financeira e sustentabilidade ambiental. A taxa de juros é uma das mais atrativas do país, fixada em 5% ao ano, acrescida do INPC. Com prazos de até 78 meses, o programa torna possível a implantação de sistemas solares em pequenas empresas e propriedades rurais, além de favorecer a economia de energia e a competitividade dos negócios (Tocantins, 2022a).
Outro destaque relevante é o projeto de Parceria Público-Privada (PPP) que visa a instalação de usinas solares fotovoltaicas em prédios públicos estaduais, com investimento estimado em R$ 150 milhões pela iniciativa privada e economia potencial de R$ 1 bilhão em 25 anos (Tocantins, 2022b). A medida está em consonância com as metas da Política Nacional sobre Mudança do Clima e com os compromissos assumidos pelo Brasil no Acordo de Paris.
O estado tem aderido a políticas federais, como o programa Mais Luz para a Amazônia, que já atendeu mais de 800 famílias no Tocantins com sistemas solares gratuitos (Tocantins Rural, 2023). Esse tipo de ação fortalece a inclusão energética e social, promovendo qualidade de vida em comunidades remotas, especialmente indígenas e quilombolas, com impacto direto na segurança energética e no desenvolvimento regional sustentável.
4.2 IMPACTOS DOS INCENTIVOS SOBRE O DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO LOCAL
A adoção de sistemas fotovoltaicos no meio rural tocantinense, estimulada por incentivos fiscais e programas públicos, tem repercutido diretamente no aumento da renda líquida dos produtores, sobretudo os de pequeno e médio porte. A energia solar, ao substituir fontes convencionais mais onerosas, reduz de forma significativa os custos operacionais com eletricidade, o que libera recursos para reinvestimento na própria atividade produtiva. Conforme Batista et al. (2020), a viabilidade econômica dos sistemas solares se amplia em áreas onde o fornecimento de energia é instável ou onde o custo de ampliação da rede convencional é elevado, como ocorre em diversas localidades do interior do Tocantins.
Os impactos econômicos não se limitam à redução do custo de produção, mas também se estendem à valorização da propriedade rural e à melhoria das condições de financiamento. Imóveis rurais dotados de infraestrutura energética limpa e independente passam a apresentar maior atratividade para instituições financeiras, facilitando o acesso a linhas de crédito com juros mais baixos e prazos estendidos. Segundo Barreira et al. (2020), esse efeito patrimonial é relevante, especialmente em regiões de expansão agropecuária, onde o uso da energia solar representa um diferencial competitivo para o produtor.
As políticas públicas voltadas à geração distribuída, como o programa Palmas Solar e a linha de crédito operada pela Agência de Fomento do Tocantins, vêm desempenhando papel central na democratização do acesso à energia solar no meio rural. Bandeira, Silva e Oliveira (2024) destacam que o uso da extrafiscalidade como ferramenta de política pública permitiu a inclusão de famílias de baixa renda no processo de transição energética, promovendo não apenas ganhos econômicos, mas também sociais e ambientais. A desoneração de tributos como o IPTU e o ITBI, associada a linhas de financiamento com condições favorecidas, potencializa o retorno sobre o investimento em curto e médio prazo.
O aumento da renda familiar gerado pela adoção da energia solar também influencia diretamente a segurança econômica das famílias do campo. Com a previsibilidade nos custos energéticos, torna-se possível realizar o planejamento financeiro da produção agropecuária com menor margem de risco, o que estimula a ampliação da capacidade produtiva. Francisco et al. (2024) relatam que produtores que antes operavam no limite de sua capacidade passaram a expandir a produção, diversificar as culturas cultivadas e investir em tecnologias de automação após a instalação de painéis fotovoltaicos.
Outro fator relevante é o fortalecimento da economia local por meio da geração de empregos e da expansão de serviços técnicos especializados. A demanda por instalação, manutenção e regularização de sistemas solares cria oportunidades para profissionais e microempresas nos próprios municípios do interior, gerando renda e impulsionando o desenvolvimento de novos arranjos produtivos locais. Bernardo, Ramos e Vils (2019) ressaltam que o adensamento da cadeia produtiva da energia solar é um fenômeno observado em regiões onde há estímulo governamental e regularidade normativa, como no caso do Tocantins após a entrada em vigor da Lei nº 14.300/2022.
Casos de sucesso em propriedades rurais são fundamentais para compreender os efeitos práticos dos incentivos à geração solar distribuída. Um exemplo citado por Barreira et al. (2020) diz respeito a produtores leiteiros em Goiás que, ao implementarem sistemas fotovoltaicos com apoio técnico e financiamento subsidiado, obtiveram não apenas redução de custos, mas aumento significativo na produtividade e na qualidade do leite resfriado com energia solar. No Tocantins, experiências similares têm sido replicadas em propriedades de agricultura familiar, com benefícios também em atividades como avicultura, piscicultura e horticultura irrigada.
O programa federal Mais Luz para a Amazônia, ao atender comunidades rurais tocantinenses com sistemas solares off-grid, demonstrou a eficácia da política energética descentralizada para a geração de renda e inclusão produtiva. Segundo Tocantins Rural (2023), comunidades indígenas e quilombolas que passaram a ter acesso contínuo à energia elétrica desenvolveram atividades como produção artesanal, beneficiamento de alimentos e armazenagem refrigerada de produtos agrícolas, o que antes era inviável devido à ausência de fornecimento energético regular.
A energia solar também desempenha papel estratégico na adaptação às mudanças climáticas e à gestão de recursos hídricos no meio rural. O uso de sistemas fotovoltaicos para bombeamento de água e irrigação reduz a dependência de combustíveis fósseis e melhora a eficiência do uso da água em regiões semiáridas. Chaves (2021) destaca que a combinação de tecnologias limpas e práticas de manejo sustentável contribui para a resiliência climática das atividades produtivas, em consonância com a Política Nacional sobre Mudança do Clima (Lei nº 12.187/2009).
Do ponto de vista regulatório, a Resolução Normativa nº 1.059/2023 da ANEEL consolidou um ambiente de segurança jurídica para os produtores rurais interessados em investir em geração distribuída. A manutenção das regras de compensação energética até 2045 para os sistemas conectados antes do prazo legal tem impulsionado a antecipação de projetos e proporcionado estabilidade de retorno financeiro no longo prazo (ANEEL, 2023). Isso é especialmente importante para empreendedores rurais que dependem de previsibilidade para amortizar investimentos em infraestrutura.
Em termos ambientais e de imagem institucional, a adesão de propriedades rurais a fontes de energia limpa fortalece sua reputação junto a cooperativas, agroindústrias e compradores institucionais. Muitas certificações de origem e programas de aquisição pública já consideram práticas sustentáveis como critério de pontuação, o que coloca os produtores solares em vantagem competitiva. Segundo Bogdanov et al. (2021), essa tendência se intensifica à medida que cadeias de suprimento exigem rastreabilidade e responsabilidade ambiental.
Os impactos dos incentivos à energia solar vão além do indivíduo, pois afetam positivamente o coletivo rural ao contribuir para a infraestrutura energética regional, a melhoria da qualidade de vida e a permanência das famílias no campo. À medida que mais propriedades adotam a tecnologia, criam-se sinergias locais que estimulam a criação de associações, cooperativas energéticas e projetos de compartilhamento de microgeração. Isso promove a interiorização da inovação e fortalece o capital social nas comunidades agrícolas (Batista et al., 2020).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A análise técnico-econômica do aproveitamento da energia solar no estado do Tocantins permite afirmar que esta fonte representa uma solução estratégica com alta aplicabilidade em diversas escalas e setores. O ambiente geoclimático da região, caracterizado por níveis elevados de irradiação solar e disponibilidade de áreas com baixa declividade, configura um cenário tecnicamente favorável à implantação de sistemas fotovoltaicos. A conjugação de fatores como radiação global horizontal acima da média nacional, distribuição territorial da rede elétrica e topografia estável permite um dimensionamento eficaz e economicamente competitivo, tanto para sistemas on-grid quanto off-grid. A análise dos custos de capital fixo, associada à expectativa de vida útil superior a 25 anos dos módulos fotovoltaicos, justifica o investimento sob a perspectiva da amortização, com retorno financeiro estimado em médio prazo e baixa exigência de manutenção.
Sob a ótica econômica, os sistemas de microgeração distribuída apresentam elevada taxa de retorno, promovendo significativa redução nos custos operacionais energéticos, sobretudo em propriedades rurais com alto consumo específico por unidade produtiva. A autonomia energética proporcionada por essa tecnologia favorece o equilíbrio financeiro e a previsibilidade das despesas, elementos críticos em regiões sujeitas à volatilidade tarifária e à fragilidade da infraestrutura elétrica convencional. Além disso, observa-se uma tendência de valorização patrimonial dos imóveis equipados com geração solar, o que amplia sua atratividade para fins de crédito rural e programas de financiamento direcionado. A correlação entre a adoção da tecnologia e o aumento da eficiência no uso dos recursos naturais permite não apenas ganhos diretos sobre a produção, mas também o redesenho de práticas agroindustriais mais sustentáveis e integradas à matriz energética renovável.
Do ponto de vista ambiental, a substituição gradual de fontes fósseis por energia solar contribui diretamente para a redução das emissões de gases de efeito estufa, mitigando impactos climáticos e reduzindo a pegada de carbono das cadeias produtivas locais. A energia fotovoltaica apresenta nulo consumo hídrico durante a operação, ausência de emissões atmosféricas e mínima geração de resíduos sólidos, tornando-se compatível com as exigências de políticas públicas voltadas à transição energética e à neutralidade de carbono.
A possibilidade de integração com tecnologias de armazenamento e sistemas híbridos amplia a confiabilidade da matriz elétrica descentralizada, o que é fundamental para o atendimento energético de comunidades isoladas e zonas rurais com infraestrutura deficitária. Adicionalmente, a adoção dessa fonte tem demonstrado potencial para fomentar cadeias produtivas locais, gerando emprego, renda e inovação tecnológica nos setores de engenharia elétrica, instalação, manutenção e gestão energética.
Em síntese, a energia solar fotovoltaica no estado do Tocantins apresenta um potencial consolidado para se tornar um pilar estruturante do desenvolvimento energético regional. A articulação entre incentivos fiscais, regulação normativa favorável e recursos naturais abundantes constitui um ecossistema propício para a expansão contínua dessa matriz, tanto em projetos individuais quanto em soluções coletivas, como cooperativas e usinas comunitárias. O avanço da energia solar depende, no entanto, da continuidade e do aprimoramento das políticas públicas, da ampliação da infraestrutura técnica e da capacitação profissional, de modo a garantir equidade no acesso à tecnologia e eficiência na gestão dos recursos energéticos. Dessa forma, a consolidação da energia fotovoltaica como vetor de desenvolvimento exige não apenas viabilidade técnica e econômica, mas também integração sistêmica, planejamento estratégico e governança multiescalar.
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1Alisson de Jesus Dantas Cavalcante Ferreira – Palmas/TO. E-mail: alisson.dantas29@gmail.com
2Ana Lícia Sousa Veiga – Palmas/TO. E-mail: analiciaveiga7@gmail.com
3Ingrid Horrany Sousa Silva – Palmas/TO. E-mail: ingridhoraany2017@gmail.com
4Johnny Oliveira de França – Palmas/TO. E-mail: johnnytocantins@gmail.com
5Josilene Tolentino Nunes de Almeida – Palmas/TO. E-mail: admjosy.nunes@gmail.com
6Professora Orientadora: Izabel Cristina Urani de Oliveira. E-mail: izabelurani@hotmail.com