Projeto OtimiSolar: Inteligência Artificial para revolucionar o projeto de usinas solares fotovoltaicas
- Parceira: IMERSOL
- Coordenador: Prof. Frederico Gadelha Guimarães
Projetar uma usina solar fotovoltaica de grande porte é um processo que envolve centenas de decisões técnicas interdependentes. A disposição dos módulos, a topografia do terreno, a escolha dos equipamentos, o roteamento dos cabos, as restrições construtivas, as condições meteorológicas e os custos do empreendimento influenciam diretamente o desempenho energético e a viabilidade econômica da planta.
Atualmente, essas decisões são distribuídas entre diferentes softwares especializados e dependem fortemente da experiência dos projetistas. Cada nova alternativa exige sucessivas simulações e análises, tornando o processo demorado e limitando a exploração de soluções potencialmente mais eficientes.
Foi para transformar esse cenário que nasceu o Projeto OtimiSolar, desenvolvido pelo FutureLab, em parceria com a IMERSOL, empresa referência em engenharia para o setor de energia solar. O projeto é desenvolvido por meio da Unidade EMBRAPII DCC-UFMG, com o apoio do SEBRAE e de pesquisadores do Departamento Engenharia Elétrica da UFMG (DEE-UFMG).
O estágio atual
O projeto conduzido pelo FutureLab/UFMG propôs o desenvolvimento de uma estrutura semântica de orquestração de ferramentas, capaz de relacionar automaticamente:
- Descrições de problemas de ciência de dados;
- Características de datasets;
- Requisitos técnicos de modelagem;
- Ferramentas e algoritmos disponíveis.
A solução utiliza técnicas de aprendizado de máquina e processamento de linguagem natural, incluindo modelos de linguagem de grande porte (LLMs), para mapear problemas e recomendar ferramentas adequadas em cada etapa do pipeline de ciência de dados.
Muito antes da Inteligência Artificial, foi preciso compreender profundamente o problema
Um dos grandes diferenciais do projeto foi a utilização da metodologia Inception, amplamente empregada no desenvolvimento de soluções tecnológicas complexas.
Durante aproximadamente três meses, pesquisadores do FutureLab trabalharam lado a lado com engenheiros e especialistas da IMERSOL em uma intensa jornada de imersão no processo de desenvolvimento de usinas fotovoltaicas.
Foram realizadas reuniões técnicas, workshops, visitas de campo e sessões colaborativas que permitiram mapear todo o fluxo operacional da empresa, identificar gargalos, levantar requisitos, compreender decisões críticas e estruturar, de forma organizada, um conhecimento que até então estava distribuído entre diferentes profissionais e processos.
Mais do que levantar requisitos para um software, a metodologia permitiu construir uma visão sistêmica do negócio. Como ocorre em muitas empresas intensivas em conhecimento, parte significativa desse processo existia de forma implícita, baseada na experiência dos especialistas. O trabalho conjunto entre FutureLab e IMERSOL transformou esse conhecimento em uma arquitetura estruturada, capaz de servir como base para o desenvolvimento de algoritmos de Inteligência Artificial.
Essa etapa representa um importante ativo para o projeto e demonstra como a pesquisa aplicada pode contribuir não apenas com novas tecnologias, mas também com a organização e sistematização do conhecimento industrial.
A solução
O FutureLab está desenvolvendo uma plataforma inteligente capaz de automatizar e otimizar o processo de projeto de usinas solares fotovoltaicas.
A solução integrará, em um único ambiente computacional, algoritmos de Inteligência Artificial, técnicas de otimização multiobjetivo, simulação energética por meio do PVSyst, modelagem BIM/Revit, engenharia elétrica aplicada e modelos matemáticos de apoio à decisão.
O sistema será capaz de analisar automaticamente milhares de alternativas de projeto, considerando simultaneamente:
- Geração de energia;
- Custo global do empreendimento;
- Características topográficas;
- Condições meteorológicas;
- Restrições geométricas;
- Infraestrutura elétrica;
- Equipamentos disponíveis;
- Roteamento otimizado de cabos;
- Perdas elétricas;
- Critérios técnicos e econômicos.
Em vez de depender de sucessivas análises manuais, o sistema explorará automaticamente um enorme espaço de soluções para identificar projetos de maior desempenho e menor custo.
Um projeto pioneiro em escala internacional
O grande diferencial do Projeto OtimiSolar está na convergência de diferentes áreas do conhecimento em uma única plataforma.
O sistema reúne competências em:
- Inteligência Artificial;
- Otimização Multiobjetivo;
- Pesquisa Operacional;
- Engenharia Elétrica;
- Modelagem Matemática;
- Ciência de Dados;
- Building Information Modeling (BIM);
- Simulação Computacional.
Além disso, promove uma integração inédita entre ferramentas amplamente utilizadas pela indústria, como PVSyst e BIM/Revit, conectadas por algoritmos inteligentes capazes de gerar, avaliar e otimizar automaticamente projetos completos de usinas solares.
A combinação dessas tecnologias faz do OtimiSolar uma iniciativa altamente inovadora, com potencial para resultar em um sistema sem equivalentes no cenário internacional, reunindo em uma única solução funcionalidades que hoje se encontram dispersas em diferentes plataformas e processos de engenharia.
Resultados esperados
Com a evolução do projeto, espera-se:
- Automatizar grande parte do processo de projeto de usinas solares;
- Reduzir significativamente o tempo de desenvolvimento dos empreendimentos;
- Ampliar a capacidade de avaliação de cenários;
- Aumentar a eficiência energética das plantas;
- Reduzir custos de implantação;
- Apoiar decisões técnicas baseadas em múltiplos critérios;
- Fortalecer a competitividade da engenharia brasileira no setor de energia solar.
O projeto também contempla workshops técnicos, transferência de tecnologia e capacitação contínua da equipe da IMERSOL, fortalecendo a incorporação dos resultados da pesquisa ao ambiente empresarial.
Pesquisa aplicada para acelerar a transição energética
O Projeto OtimiSolar representa exatamente o propósito do FutureLab: transformar ciência em inovação com impacto real para a sociedade.
Ao conectar pesquisadores da UFMG, especialistas da indústria e tecnologias de fronteira em Inteligência Artificial, o projeto demonstra como a colaboração entre academia e empresas pode gerar soluções capazes de redefinir setores inteiros da economia.
Mais do que desenvolver um novo sistema computacional, o FutureLab contribui para construir uma nova forma de projetar usinas solares (mais inteligente, eficiente e sustentável).
É nessa integração entre pesquisa científica de excelência, inovação aplicada e desafios reais da indústria que surgem as tecnologias capazes de acelerar a transição energética e ampliar a competitividade do Brasil no cenário global.
Vamos construir o próximo projeto juntos?
Entre em contato com a equipe do FutureLab e vamos conversar!
