O armazenamento de energia é uma parte fundamental da captura e descarga de energia. Existem diferentes tipos e tamanhos de tecnologias de armazenamento de energia. O armazenamento de baterias, em particular, deverá crescer significativamente nos próximos anos e será uma parte importante da transição para energia limpa. À medida que o setor energético evolui e adiciona mais energia gerada por energias renováveis, compreender os sistemas de armazenamento de energia em baterias e como funcionam pode ajudar-nos a ver quão significativo será para o futuro do fornecimento flexível de energia limpa.

O que são sistemas de armazenamento de energia de bateria? (BESS)

Os sistemas de armazenamento de energia de bateria são um tipo de armazenamento de energia que utiliza um grupo de baterias para armazenar energia elétrica.

O armazenamento de energia é a captura de energia quando ela é produzida. Essa energia é usada posteriormente no momento em que for necessária. O armazenamento de energia pode reduzir os desequilíbrios entre a oferta e a procura de energia sem aumentar a produção. Existem vários tipos de tecnologias de armazenamento de energia, cada uma com diferentes casos de uso. A tecnologia de armazenamento de energia mais promissora para ampliar a energia renovável são as baterias. 

À medida que eliminamos os combustíveis fósseis, o aumento da capacidade de armazenamento de energia para ativos variáveis ​​de geração de energia renovável torna-se mais importante. Isto acontece porque a maioria das fontes de energia renováveis, ao contrário dos combustíveis fósseis, não conseguem aumentar a produção para corresponder à procura. Não é possível aumentar as horas de luz solar ou aumentar a geração eólica para atender aos picos de demanda por energia. 

Mas o armazenamento em bateria permite capturar energia renovável quando ela é produzida e despachá-la quando for necessária posteriormente. Esta é a espinha dorsal que apoiará o fornecimento de energia descarbonizada e a pedido.

 

Tipos de sistemas de armazenamento de energia de bateria 

É importante fazer uma distinção entre os diferentes tipos de armazenamento de bateria . Existem vários tipos de sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) que podem ser usados, e cada um deles tem diferentes custos e benefícios associados. O custo e os casos de utilização de cada tipo de armazenamento em bateria são avaliados em termos de onde estão localizados, como são geridos, a sua capacidade energética (que é medida em quilowatts) e a sua capacidade energética (que é medida em quilowatts-hora). Diferentes tipos de baterias podem armazenar diferentes quantidades de energia por períodos variados de tempo antes de serem descarregadas. 

Existem alguns tipos principais de BESS. Exemplos disso incluem:

Baterias em escala de rede

O armazenamento de bateria em escala de rede é uma tecnologia que permite que concessionárias e operadores de sistemas de energia armazenem grandes quantidades de energia para uso posterior. Eles também são às vezes chamados de sistemas de armazenamento de bateria na frente do medidor (FTM) ou baterias em escala de utilidade. As baterias em escala de rede FTM são conectadas diretamente à rede de distribuição. Isto é importante quando se trata de programas de resposta à procura e de esquemas de flexibilidade energética.

Atrás das baterias do medidor (baterias BTM)

Os BESS atrás do medidor (BTM) são menores em sua capacidade de armazenamento de energia do que as baterias em escala de rede. São baterias estacionárias instaladas nas instalações do cliente e conectadas ao sistema de distribuição no lado do cliente no medidor de serviço da concessionária. Isto significa que não são controlados centralmente pela rede de distribuição. As baterias BTM são geralmente conectadas a aparelhos que consomem energia, como máquinas, ventiladores, bombas ou ativos combinados de calor e energia (CHP).

Baterias co-localizadas

 

As baterias co-localizadas são uma combinação de um sistema de armazenamento de bateria e outro ativo de geração de energia – que normalmente é solar. Os investidores em energias renováveis ​​estão frequentemente interessados ​​em sistemas de baterias co-localizados, uma vez que podem ser facilmente instalados juntamente com projectos energéticos existentes.

 

Como funcionam os sistemas de armazenamento de energia da bateria? 

Os sistemas de armazenamento de energia em baterias permitirão a transição para energia limpa – mas como funcionam? 

O atual mercado global de armazenamento de baterias em escala de rede é dominado por baterias de íons de lítio . As inovações tecnológicas e a melhoria da capacidade de produção fizeram com que as baterias de iões de lítio se tornassem mais eficientes no armazenamento de mais energia numa bateria mais pequena, enquanto os custos diminuíam drasticamente. Prevê-se que os preços caiam ainda mais, tornando-os ainda mais rentáveis ​​– especialmente quando implementados em grande escala.

Os BESS são cobrados quando captam energia elétrica da rede, ou de uma central elétrica, e a armazenam, até que seja despachada e utilizada posteriormente. Ao carregar o BESS com energia de baixo custo gerada durante períodos de elevada produção renovável e ao despachar durante períodos de elevada procura, o BESS pode reduzir os custos grossistas de energia e ajudar a descarbonizar a rede energética. 

A queda dos custos das baterias, combinada com a implantação rápida e modular da tecnologia de armazenamento de baterias, torna-as a solução de armazenamento de energia mais atraente em muitos casos. Organismos da indústria, incluindo a AIE, estimam que serão necessários centenas de gigawatts de implantação global de armazenamento de baterias num futuro próximo.

Estes mesmos factores também aumentaram a atractividade do BESS à escala da rede para reduzir o desequilíbrio entre a procura de energia e o fornecimento de energia aos serviços públicos. 

 

Os benefícios do BESS

Os BESS são fundamentais para abordar a variabilidade das energias renováveis, especialmente porque o mix energético global inclui mais energia eólica e solar fotovoltaica para atingir emissões líquidas zero até 2050.

À medida que mais energia renovável é adicionada à rede, o BESS torna-se mais importante. Isso ocorre porque as energias renováveis, como a energia solar fotovoltaica e a eólica, não podem ser despachadas sob demanda. 

Sem armazenamento de energia, a energia que produzem tem de ser utilizada no momento em que é gerada. Esta é uma barreira ao fornecimento flexível de energia. Com o aumento do armazenamento de energia, mais energia renovável pode ser adicionada à rede e armazenada para utilização quando for necessária. Por causa disso, as baterias em escala de rede têm potencial para aumentar significativamente. Em cenários de base, estima-se que o armazenamento de energia atinja pelo menos cinco vezes a capacidade atual até 2050.

O armazenamento em bateria pode aumentar a flexibilidade do sistema de energia e permitir altos níveis de integração de energia renovável. Para os promotores de energias renováveis, os maiores benefícios das baterias à escala da rede são obtidos através da participação em mercados de equilíbrio.

Os geradores e fornecedores de energia renovável podem oferecer serviços de balanceamento de energia no mercado de balanceamento. Os operadores de serviços de transmissão de electricidade determinam então a melhor forma de utilizar estes serviços. Podem, por exemplo, dizer a um gerador para aumentar a sua produção para satisfazer a procura. O gerador é então pago através do mercado de equilíbrio pela energia extra utilizada para equilibrar a rede. 

 

Os promotores de activos de produção de energia podem aceder a esquemas de equilíbrio através do BESS e receber pagamentos por permitir uma carga flexível para o operador da rede, que é capaz de incluir mais energia renovável no mix. É uma situação ganha-ganha.