O projeto híbrido Off-Grid na Ilha do Japão é um dos cases de sucesso desenvolvidos pela Ideatek, envolvendo todas as etapas da solução energética, desde o escopo inicial, dimensionamento, integração de sistemas, instalação e comissionamento da planta.
Trata-se de uma ilha privada que abriga uma pousada de alto padrão, localizada na costa de Angra dos Reis – RJ, a aproximadamente 7 km da cidade. A propriedade possui cerca de 2,5 hectares e capacidade de acomodação para até 12 pessoas.
Antes da implementação da solução, toda a demanda energética da ilha era suprida exclusivamente por geradores a diesel, o que resultava em alto consumo de combustível, necessidade constante de operação dos equipamentos e limitações no fornecimento de energia em períodos de menor ocupação.
O objetivo do projeto foi implementar um sistema híbrido de geração de energia renovável com armazenamento em baterias, garantindo maior autonomia energética, redução significativa do uso de combustíveis fósseis e maior confiabilidade no abastecimento da ilha.
A solução foi projetada para priorizar a geração fotovoltaica durante o dia, armazenando o excedente em baterias de lítio para utilização posterior, reduzindo ao mínimo a dependência de geração a diesel, que passou a operar apenas como sistema de backup em situações específicas de baixa disponibilidade energética.
A Parte Técnica
O sistema foi projetado como uma microrede híbrida Off-Grid, operando de forma independente da rede elétrica convencional, com integração entre geração fotovoltaica, armazenamento em baterias e geração auxiliar.
A arquitetura da solução foi dimensionada para garantir alta confiabilidade operacional, permitindo que a maior parte da demanda energética seja atendida pela geração solar e pelo sistema de armazenamento.
A planta conta com inversores híbridos responsáveis pelo gerenciamento bidirecional de energia entre geração, consumo e armazenamento, além de um sistema central de controle e gerenciamento da microrede, responsável pela coordenação de todas as fontes energéticas.
O sistema fotovoltaico é composto por 111 módulos solares, totalizando aproximadamente 47 kWp de potência instalada, responsáveis pela geração da energia utilizada na operação da ilha.
O sistema de armazenamento de energia é formado por baterias de íons de lítio com capacidade total de 143,36 kWh, garantindo autonomia energética e estabilidade no fornecimento durante períodos sem geração solar.
A energia gerada pelos módulos fotovoltaicos é priorizada para consumo direto da carga. O excedente é direcionado ao carregamento do banco de baterias, aumentando a autonomia do sistema.
Quando o banco de baterias atinge sua capacidade máxima, a geração fotovoltaica é automaticamente ajustada para acompanhar o consumo da instalação, evitando desperdícios e garantindo eficiência operacional.
Durante períodos de baixa ou ausência de geração solar, a demanda é suprida pelo banco de baterias. O sistema de controle gerencia automaticamente a transição entre as fontes de energia, garantindo continuidade operacional sem interrupções.
O grupo gerador permanece como fonte de backup, sendo acionado apenas em situações específicas de baixa autonomia energética ou demanda excepcional.
Monitoramento e operação do sistema
O gráfico de operação representa o comportamento diário típico da microrede híbrida da ilha, mostrando a interação entre geração fotovoltaica, armazenamento em baterias e consumo da instalação.
Durante a madrugada e primeiras horas do dia, o consumo é atendido principalmente pelo banco de baterias. À medida que a geração solar inicia, a energia fotovoltaica passa a suprir as cargas e, simultaneamente, recarrega o sistema de armazenamento.
Em períodos de alta geração, o sistema ajusta automaticamente a produção para equilibrar o consumo da instalação, evitando desperdícios de energia e garantindo maior eficiência operacional. No final do dia, com a redução da irradiação solar, o fornecimento de energia volta a ser realizado prioritariamente pelas baterias.
A arquitetura do sistema é baseada em múltiplos inversores operando em paralelo, permitindo a formação de uma rede elétrica trifásica estável e escalável. Esses equipamentos trabalham de forma coordenada, distribuindo a carga e garantindo redundância operacional.
O controle da microrede é realizado por um sistema central de gerenciamento energético, responsável por monitorar o fluxo de energia entre geração, armazenamento e consumo. Esse sistema também coordena a operação dos equipamentos de conversão de energia e garante a estabilidade da rede interna.
O inversor fotovoltaico converte a energia gerada pelos módulos solares de corrente contínua para corrente alternada, integrando-a à rede da instalação. Já o sistema de armazenamento atua como suporte energético, garantindo fornecimento contínuo em períodos sem geração solar.
Todo o sistema é supervisionado por uma plataforma de monitoramento remoto, que permite visualizar em tempo real as grandezas elétricas da instalação, como tensão, corrente, frequência e níveis de carga das baterias, além de possibilitar ajustes operacionais e diagnósticos à distância.
Antes e Depois da Implementação do Projeto
É importante contextualizar a situação da Ilha do Japão antes da implementação do sistema fotovoltaico em 2022.
Antes
Para compreender o impacto da solução implementada, é importante contextualizar a situação da Ilha do Japão antes da instalação do sistema de geração renovável.
Antes do projeto, toda a demanda energética da ilha era suprida exclusivamente por geradores a diesel, responsáveis por atender 100% do consumo da instalação. Essa configuração exigia operação contínua dos equipamentos, além de manutenções frequentes e custos elevados associados ao uso de combustível fóssil.
Além disso, a logística de abastecimento representava um desafio adicional, já que o transporte de combustível até a ilha dependia de deslocamento por via marítima desde a cidade de Angra dos Reis, localizada a aproximadamente 7 km de distância.
Diante desse cenário, o objetivo do projeto era reduzir a dependência de combustíveis fósseis e implementar uma solução energética mais eficiente e sustentável, baseada na geração solar e no armazenamento de energia.
Depois
O projeto foi concluído em abril de 2022, após aproximadamente um ano de desenvolvimento e execução.
Durante esse período, foram realizadas todas as etapas necessárias para a entrega da solução, incluindo dimensionamento técnico, engenharia do sistema, instalação dos equipamentos, configuração operacional e comissionamento da planta. Também foram conduzidas atividades de importação de equipamentos e análises posteriores à entrada em operação, garantindo o desempenho adequado do sistema.
Após a implementação, o sistema passou a operar de forma estável, atendendo à demanda energética da ilha com alta confiabilidade e reduzindo significativamente a dependência de geração a diesel.
