O que é armazenamento de energia solar?

O armazenamento de energia solar são dispositivos que podem reunir a eletricidade gerada pelos painéis solares de 550W , armazená-la dentro do dispositivo e depois liberá-la quando a energia for necessária – por exemplo, após o pôr do sol ou durante cortes de energia.

A quantidade de energia que você pode armazenar depende do tipo de sistema de armazenamento e de sua capacidade energética, ou seja, quanta energia ele pode armazenar em um determinado momento. Uma bateria solar média tem um total de cerca de 10 kWh, embora também existam baterias que podem armazenar até 13,5 kWh. 

Os sistemas de armazenamento térmico ou híbrido podem armazenar muito mais energia dentro de si (a capacidade de armazenamento hidráulico bombeado é, em média, 100 vezes maior do que qualquer solução de bateria disponível), mas também são muito mais complicados e caros de construir. 

Por que ter um sistema de armazenamento de energia é tão importante para os proprietários de painéis solares?

O interesse em sistemas de painéis solares está crescendo à medida que proprietários de residências e empresas procuram maneiras de reduzir seus custos de energia e se tornarem mais ecológicos. 

Do jeito que estão, os painéis solares também apresentam algumas limitações.

A principal desvantagem é que os painéis só conseguem gerar energia quando o sol incide sobre eles. Portanto, durante o tempo nublado ou no inverno, quando escurece rapidamente, a eficiência dos painéis solares cai naturalmente. Por outro lado, durante os dias ensolarados, os painéis solares geram muitas vezes muito mais energia do que o necessário – mas a energia pode ser desperdiçada, uma vez que os próprios painéis não conseguem armazená-la.

No entanto, os sistemas de armazenamento de energia solar podem resolver ambos os problemas, pois podem recolher o excesso de eletricidade, armazená-lo e permitir que as empresas a utilizem sempre que precisarem. Com a capacidade de alguns dos sistemas de armazenamento, as empresas podem até recolher energia no Verão (quando as fontes de energia renováveis ​​produzem mais electricidade do que o necessário) e depois utilizá-la para abastecer a sua empresa no Inverno, quando há uma elevada procura de electricidade, mas uma baixa oferta de energia solar.

Quais são os principais tipos de armazenamento de energia solar?

Escolher o melhor método de armazenamento da energia proveniente dos painéis pode ser um pouco complicado devido à variedade de diferentes tipos de armazenamento de energia disponíveis atualmente. Por um lado, isso permite às empresas escolher o melhor método de armazenamento para as suas necessidades – a desvantagem é que pode ser bastante confuso compreender como funciona cada método de armazenamento e os seus requisitos.

Vamos dar uma olhada rápida nos tipos de armazenamento de energia solar disponíveis e suas principais características.

1. Baterias solares

As baterias solares são hoje um dos dispositivos mais utilizados para armazenar energia solar, principalmente graças ao quanto ficaram mais baratas nos últimos anos.

O preço das baterias de iões de lítio caiu 89%, de mais de 1.200 dólares/kWh em 2010 para 132 dólares/kWh em 2021, tornando-as muito mais acessíveis para famílias ou pequenas empresas. Eles são agora também uma das maneiras mais fáceis de ter uma fonte de energia de reserva quando os painéis não geram energia suficiente ou o fornecimento de eletricidade da rede foi cortado.

Existem quatro tipos de baterias solares disponíveis no mercado atualmente:

Baterias de chumbo-ácido: As baterias de chumbo estão no mercado há décadas e ainda são bastante populares. Eles são conhecidos por serem confiáveis, além de serem um dos tipos de bateria mais baratos disponíveis. Infelizmente, eles também são bastante volumosos e pesados ​​e devem ser colocados em uma área bem ventilada, o que pode limitar suas opções de onde colocá-los. As baterias de chumbo também têm uma vida útil inferior à média (de 5 a 10 anos) e requerem manutenção regular para mantê-las nas melhores condições possíveis.

Baterias de íon-lítio: são um dos tipos de bateria mais recentes, mas rapidamente ganharam popularidade porque são muito menores e mais leves que as baterias de chumbo e podem armazenar mais energia dentro delas. Sua vida útil também é muito melhor do que a das baterias de chumbo (podem continuar funcionando por 10 a 15 anos) e requerem pouca ou nenhuma manutenção. No entanto, embora o preço das baterias de lítio esteja caindo rapidamente, elas ainda são um dos tipos mais caros.

Baterias de níquel-cádmio: As baterias de Ni-Cd são muito duráveis ​​e podem funcionar mesmo em temperaturas extremas, por isso são frequentemente usadas para armazenamento de energia solar. A sua principal desvantagem é que o cádmio é um elemento altamente tóxico que pode ter um impacto negativo significativo no nosso ambiente, pelo que a sua eliminação é, infelizmente, bastante problemática.

Baterias de fluxo: As baterias de fluxo são um novo tipo de bateria onde um eletrólito à base de água flui entre as câmaras ou tanques da bateria. Como podem ser ampliadas para praticamente qualquer capacidade desejada apenas adicionando tanques extras e têm uma longevidade muito maior do que qualquer outro tipo de bateria (até 30 dias), elas estão ganhando popularidade. O principal problema, por enquanto, é que os tanques devem ser bem grandes, o que os torna muito caros e difíceis de montar. 

O principal problema com todos os tipos de tecnologia de bateria disponíveis é que a sua vida útil é a mais curta de todos os sistemas de armazenamento disponíveis – em média, de 5 a 10 anos. A sua capacidade também é limitada, por isso, dependendo se pretendem utilizar o armazenamento solar apenas como reserva ou se pretendem desligar-se da rede, as empresas necessitarão frequentemente de mais do que uma bateria para cobrir as suas necessidades – o que poderá aumentar significativamente a instalação. custo. 

2. Sistema de armazenamento térmico

A segunda opção é usar um sistema de armazenamento térmico. O armazenamento de energia térmica utiliza um fluido (como sal fundido) ou um material sólido para coletar o calor e depois armazená-lo em um tanque isolado até que a energia seja necessária. O calor pode posteriormente ser convertido em vapor superaquecido para alimentar turbinas e gerar eletricidade. 

Como os sistemas de armazenamento térmico podem armazenar grandes quantidades de energia durante meses, isso os torna uma boa opção para empresas que desejam garantir que terão energia suficiente para uso diário em períodos de queda na produção solar. Além do mais, o armazenamento de energia térmica de sal fundido pode ser aquecido e resfriado diariamente por pelo menos 30 anos. A desvantagem é que os sistemas de armazenamento térmico requerem muito espaço, uma vez que os tanques têm de ser bastante grandes – o que também significa que os custos iniciais podem ser bastante elevados.

3. Energia hidrelétrica de armazenamento bombeado

De acordo com a edição de 2021 do Relatório de Mercado de Energia Hidrelétrica, os sistemas hidrelétricos de armazenamento bombeado representam atualmente 93% de todo o armazenamento de energia em escala de serviço público nos Estados Unidos. Aqui, a energia elétrica é usada para bombear água morro acima para um reservatório quando a demanda de energia é baixa e então a água pode fluir de volta morro abaixo e girar uma turbina para gerar eletricidade quando a demanda é alta. A água pode então circular entre os reservatórios superiores e inferiores durante décadas.

A instalação de um sistema de armazenamento hidrelétrico bombeado é um processo bastante complicado, pois requer muito espaço, uma paisagem adequada (os reservatórios devem estar em altitudes diferentes) e também locais naturais ou artificiais que funcionarão como reservatórios de água. Isso significa que a construção de tal sistema de armazenamento pode levar anos, pois as empresas terão de encontrar um local adequado, obter todas as licenças regulamentares necessárias, planear a instalação e depois iniciar a construção do sistema. Obviamente, isto também significa que este método de armazenamento de energia exigirá também um grande investimento inicial de capital.

Como escolher o método adequado de armazenamento de energia solar?

Então, qual é a melhor opção de armazenamento de energia? Infelizmente, só podemos responder a esta pergunta com “depende do que você precisa”. Para escolher a tecnologia certa, você deve primeiro pesquisar seus principais objetivos para sistemas de armazenamento de energia, quanta capacidade de armazenamento você precisará que os sistemas tenham e se há algum requisito adicional que os sistemas de armazenamento devam atender. 

Adicionar uma bateria solar (ou baterias) é geralmente a maneira mais rápida de adicionar um sistema de armazenamento aos painéis solares. Porém, como a sua capacidade e vida útil são limitadas, podem não ser uma boa solução se a sua empresa tiver grandes necessidades de energia. Nesse caso, você pode precisar de várias baterias para atender às suas necessidades e os custos de instalação podem se tornar surpreendentes.