Essa tem sido uma das dúvidas mais frequentes dos usuários de energia fotovoltaica: como armazenar energia solar para utilizar à noite e em dias chuvosos ou nublados? E, a resposta é: nas baterias, isso mesmo! No entanto, vale a pena estudar com mais cuidado se você realmente necessita das baterias, pois de acordo com as regras de geração distribuída implementadas pela ANEEL em 2012, o consumidor dispõe do sistema de compensação.
Com o sistema de compensação, a unidade consumidora pode usufruir de créditos, por meio de um gerador solar fotovoltaico conectado à rede distribuidora. Assim, durante o dia, o consumidor usa a própria energia produzida pelo sistema, injetando o excedente na rede.
Já, à noite, como não há produção de energia, então, o usuário usa a energia da rede concessionária. Caso haja créditos gerados pela energia excedente, no fechamento a conta, eles são utilizados para abater no valor consumido.
É uma solução vantajosa?
Sim, a geração através dos sistemas On Grid é vantajosa e dotou o consumidor de mais independência na geração de energia elétrica. Um aspecto que pode ser visto como negativo é que ainda existirá dependência com a rede distribuidora, já que que toda vez que há queda da energia da rede, o gerador interrompe sua produção. Além disso, há também a injeção de energia elétrica na rede até que o reparo seja feito. Essa medida é necessária para prevenir danos aos equipamentos fotovoltaicos e segurança para os funcionários das concessionárias de energia que porventura estiverem manipulando os cabos.
Então, como é possível armazenar energia solar?
Conforme já respondemos acima, por meio de baterias. As primeiras baterias usadas para armazenamento de energia solar fotovoltaica eram compostas de chumbo-ácido e níquel-cádmio. A grande desvantagem desse recurso é a vida útil menor que a do próprio gerador fotovoltaico e também o alto nível de poluição dos componentes e periculosidade. Esses são três fatores que tornam seu uso inviável em sistemas locais que acessam a rede concessionária.
Soluções inovadoras
As baterias de íon-lítio, como as que são comercializadas pela Aldo Solar podem ser encontradas em vários modelos de três fabricantes: baterias BYD, baterias Dyness e baterias Energy Source. Estas são baterias em franca expansão, devido à alta durabilidade, à capacidade de armazenamento e ao fato de não contar com agentes poluentes em sua composição.
Essas baterias são usadas, ainda, em veículos elétricos, tornando-as aptas para armazenar a energia produzida pelo gerador fotovoltaico. E, no futuro, a população poderá usar a energia produzida no sistema fotovoltaico para abastecer o carro elétrico.
Armazenamento de energia solar fotovoltaica por baterias
Existem três tipos de baterias mais conhecidas para armazenamento de energia solar: chumbo-ácido, níquel-cádmio e íons de lítio. As duas primeiras são usadas nos carros tradicionais e as de lítio, são empregadas em laptops, celulares e carros elétricos. Vejamos um pouco sobre cada uma delas:
Bateria de íon de lítio
A bateria solar íons de lítio é assim denominada devido à sua composição, que utiliza apenas sais de lítio dissolvido em solventes não aquosos em seu eletrólito, em vez de lítio metálico. Por isso, tem uma longa vida útil e conta com produtos com garantia de até 10 anos. Suas principais vantagens são a alta densidade de energia, o longo ciclo de vida e a elevada eficiência.
Diferente das baterias convencionais, geralmente compostas por metais pesados altamente tóxicos como mercúrio, cádmio ou chumbo, a bateria de íons de lítio é feita com elementos muito menos agressivos ao meio ambiente e não emitem gases tóxicos. Atualmente, o mercado conta com baterias de células novas que podem chegar a 6.000 ciclos e, como alternativa, baterias recicladas second life mais acessíveis e com ciclos entre 900~1200.
Bateria de chumbo-ácido
Também conhecida como bateria selada VRLA, a bateria solar de chumbo-ácido é uma das mais clássicas e oferece uma vida útil relativamente curta com profundidade de descarga menor quando comparada a outros tipos de bateria. Por outro lado, a bateria de chumbo-ácido é uma das opções com valor mais atrativo.
As baterias VRLA possuem um eletrólito no seu interior confinado por meio de uma tecnologia em gel (gelificação) ou em AGM (manta de microfibra de vidro). Vale a pena destacar os seguintes aspectos dessas baterias:
- Baterias em gel: indicadas para sistemas fotovoltaicos de médio e grande porte, as baterias em gel possuem um funcionamento cíclico de alto rendimento;
- Baterias AGM: este tipo de bateria fotovoltaica tem uma resistência maior aos ciclos de carga e descarga, às temperaturas extremas e aos choques mecânicos.
Por conta desses fatores e da característica física da bateria, é possível recombinar internamente os gases gerados durante a utilização do equipamento, evitando a perda de elementos ativos e reduzindo a necessidade de fazer manutenção interna.
Bateria de níquel sólido
Compostas por uma matéria-prima abundante, que incluiu o níquel, ferro, cloreto de sódio entre outros componentes, as baterias solares de níquel sólido são quimicamente mais seguras do que os outros tipos de bateria fotovoltaica. Também é importante destacar que o custo da bateria de níquel sólido é relativamente baixo.
Alguns dos diferenciais deste tipo de armazenamento de energia solar são a densidade de energia, eficiência e durabilidade.
Bateria de fluxo
As baterias solares de fluxos são compostas por uma solução à base de água de zinco-brometo que se movimentam pelos tanques de armazenamento. Dessa forma, a energia produzida é armazenada por meio das soluções líquidas.
A capacidade de armazenamento de energia da bateria de fluxo está diretamente relacionada com o seu tamanho. Ou seja, quanto maiores forem as baterias de fluxo, maior será sua capacidade. Diferentemente dos demais tipos de bateria fotovoltaica, a bateria de fluxo necessita de uma manutenção periódica.
Bateria OPzS
A bateria solar OPzS possui um eletrólito líquido e uma vida útil que pode passar os 10 anos. Além disso, essa bateria fotovoltaica pode realizar 1.500 ciclos com 80% de profundidade de descarga.
A manutenção deve ser feita regularmente por se tratar de uma bateria ventilada e com liberação de gás. Também é importante se atentar ao local de armazenamento da bateria para evitar explosões.
Sistemas conectados à rede e sistemas com baterias
Os sistemas conectados à rede precisam ser trocados para sistemas com baterias? Não. A tecnologia de armazenamento em baterias complementa os sistemas On Grid. O Brasil já está usando uma tecnologia para evitar essa substituição.
Dessa maneira, o cliente se beneficia de diversas formas. Além de usar energia da concessionária, pode usar a energia armazenada em sua bateria. Significa que o mesmo sistema que reduz o consumo da rede, nos horários de pico, serve para injetar energia quando a demanda excede o limite.
Indústria de carros elétricos
Com esses contratempos, a indústria de carros elétricos com um nicho potencial para incentivos de redução dos custos das baterias. Assim, para a viabilização de nichos de mercado que utilizam baterias, alguns incentivos poderiam impulsionar o crescimento em escala. Isso é possível seja por redução de tributos, por tarifas incentivadas para comercialização desse tipo de energia ou ainda investimento na indústria nacional.
Solução para backup
De acordo com dados da ANEEL, o consumidor brasileiro passa uma média de 14 horas ao ano sem energia elétrica. Nas regiões mais afastadas dos centros de distribuição essa situação é ainda mais grave. E, essa estatística só leva em conta as interrupções acima de três minutos, excluindo as flutuações de tensão ou pequenas interrupções. Essas, poderiam interromper processos produtivos.
A mesma bateria usada para reduzir a conta de luz pode funcionar com uma espécie de nobreak. Pode ser também, uma fonte de energia de emergência, em situações de interrupção.
Alternativas : como armazenar energia solar
Diversos cientistas já trabalham em projetos alternativos para aprimorar a forma como armazenar energia solar, como na China. Lá, os pesquisadores criaram placas de energia solar que operam debaixo de chuva. Outros, inventaram uma espécie de fotosssíntese semiartificial por meio de energia solar para produzir combustível. Essas descobertas revelam o quanto a energia solar pode beneficiar a humanidade de inúmeras formas.
Agora, aproveite para saiber mais sobre o uso racional de baterias conferindo mais detalhes sobre como a expansão da energia solar impulsiona mercado de baterias.
Por fim, conhecça mais sobre as baterias para armazenamento disponíveis na Aldo Solar?
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