Caracterização e Análise do Desempenho de uma Microrrede Fotovoltaica Off-Grid com Sistema de Armazenamento Aplicada à Irrigação Agrícola: Estudo de Caso em uma Propriedade Rural no Município de São Desidério/BA

Abstract

A crescente demanda por soluções energéticas sustentáveis no agronegócio tem impulsionado a aplicação de microrredes baseadas em fontes renováveis para o atendimento de cargas em áreas rurais remotas. Nesse contexto, este trabalho apresenta um estudo de caso de uma microrrede fotovoltaica off-grid aplicada ao suprimento energético de sistemas de irrigação por pivô central em uma propriedade agrícola localizada no município de São Desidério-BA. O sistema analisado é composto por uma usina fotovoltaica de 780 kWp e um Sistema de Armazenamento de Energia por Baterias (Battery Energy Storage System – BESS) com capacidade nominal de 645 kWh, operando de forma isolada da rede elétrica convencional. A metodologia adotada combinou caracterização computacional utilizando o software HOMER Pro com a análise de dados operacionais reais obtidos por meio da plataforma de monitoramento FusionSolar. A partir da simulação foi realizada a avaliação do balanço energético da microrrede, do desempenho do sistema fotovoltaico, da atuação do sistema de armazenamento e dos níveis de atendimento da carga. Posteriormente, os resultados simulados foram comparados com dados reais de operação, permitindo avaliar a aderência do modelo desenvolvido ao comportamento observado em campo. Os resultados demonstraram a viabilidade técnica da utilização de microrredes fotovoltaicas com armazenamento para aplicações de irrigação agrícola, evidenciando a complementaridade entre geração solar e armazenamento de energia para o atendimento da demanda energética em sistemas isolados. Além disso, a comparação entre simulação e operação real indicou boa concordância entre os perfis operacionais analisados, validando a utilização da caracterização computacional como ferramenta de apoio ao planejamento e à avaliação energética de microrredes agrícolas.

The growing demand for sustainable energy solutions in agribusiness has encouraged the adoption of renewable-based microgrids to supply electrical loads in remote rural areas. In this context, this work presents a case study of an off-grid photovoltaic microgrid applied to the energy supply of center-pivot irrigation systems located in the municipality of São Desidério, Bahia, Brazil. The analyzed system consists of a 780 kWp photovoltaic power plant and a Battery Energy Storage System (BESS) with a nominal capacity of 645 kWh, operating independently from the conventional electrical grid. The adopted methodology combined computational modeling using the HOMER Pro software with the analysis of real operational data obtained through the FusionSolar monitoring platform. The simulation was used to evaluate the microgrid energy balance, photovoltaic system performance, battery storage operation, and load supply capability. Subsequently, the simulated results were compared with real operational data, allowing the assessment of the model’s adherence to the actual system behavior. The results demonstrated the technical feasibility of photovoltaic microgrids with battery storage for agricultural irrigation applications, highlighting the complementarity between solar generation and energy storage in supplying isolated electrical loads. Furthermore, the comparison between simulation and real operation showed good agreement between the analyzed operational profiles, validating the use of computational modeling as a support tool for the planning and energy assessment of agricultural microgrids.