À medida que o mundo avança no sentido da adoção de energias renováveis em larga escala e da eliminação de combustíveis fósseis, estão a ser analisadas várias opções. Um factor-chave nesta transição para a energia de carbono reduzido é a adoção de fontes de energia renováveis, com a energia solar a merecer especial atenção.
É possível armazenar energia solar?
É possível armazenar energia solar? A energia proveniente do sol tem de ser utilizada assim que é gerada, pois, caso contrário, é desperdiçada. Contudo, se for armazenada, pode ser utilizada quando não ocorrer a produção de energia – no caso da energia solar, isto seria quando o sol não é visível. Os sistemas de armazenamento de energia solar permitem aos utilizadores, residenciais ou comerciais, tirar o máximo partido dos respetivos painéis solares – também conhecidos como painéis fotovoltaicos (PV) – bem como reduzir custos, melhorar a eficiência das redes de energia e reduzir as emissões de carbono e os nocivos gases com efeito de estufa (GEE).
Parque solar situado num espaço verde
O armazenamento de energia solar não significa apenas que o excesso de energia pode ser armazenado para utilização posterior quando a captação parar e a procura subir. Também significa que esta energia pode ser utilizada para resolver interrupções a curto prazo no fornecimento de energia, como no caso de paragens, problemas nos geradores ou manutenção de rotina. Um sistema de armazenamento de energia solar fiável permite que os utilizadores mantenham os respetivos sistemas elétricos a funcionar, aconteça o que acontecer.
Durante quanto tempo pode a energia solar ser armazenada?
Isto depende do tipo de sistema de armazenamento de energia solar utilizado. Os sistemas mecânicos e as baterias apresentam, várias vezes, "fugas" de energia durante o armazenamento e libertação de energia, pelo que é complicado ter um cálculo preciso. Contudo, as baterias de armazenamento de energia solar podem manter a respetiva carga durante até cinco dias.
Diferentes métodos para armazenamento de energia solar
Na prática, existem três tipos de métodos de armazenamento de energia solar – térmico, mecânico e em bateria.
Armazenamento térmico
Os sistemas de armazenamento de energia térmica utilizam fluidos, normalmente sal fundido e água, para absorver e reter o calor gerado pelo sol. O material assenta num depósito isolado e a energia é libertada quando necessário – para aquecimento, refrigeração ou produção de eletricidade (a água é fervida pelo calor e o vapor produzido aciona uma turbina para criar energia elétrica).
Armazenamento mecânico
O objetivo de um sistema de armazenamento de energia mecânica é converter o excesso de energia elétrica em energia mecânica e voltar a transformar esta em eletricidade, quando necessário. Um método utiliza um volante ligado a um veio rotativo. O volante pesado é girado pelo excesso de eletricidade e gera a sua própria eletricidade para utilização posterior. Outro método mecânico é o bombeamento hidráulico, o qual bombeia água no sentido ascendente para um reservatório. Em seguida, a água flui através de turbinas para produzir eletricidade. Uma terceira opção de armazenamento de energia mecânica é o bombeamento de ar comprimido para grandes recipientes e a libertação desse ar para gerar eletricidade.
Baterias de armazenamento de energia solar
Sistema de armazenamento de energia ZBC da Atlas Copco em aplicações solares
Os sistemas de armazenamento de energia solar baseados em baterias – quer sejam de iões de lítio, de chumbo-ácido, de níquel-cádmio ou de níquel-hidreto metálico – podem armazenar energia captada por painéis solares. Todos conhecemos a forma como as baterias dos nossos telemóveis são carregadas e a forma como libertam energia ao longo do dia, e estamos cada vez mais familiarizados com o funcionamento dos veículos elétricos após serem ligados a uma estação de carregamento de baterias (as baterias de EV podem suportar até 100 kWh).
Qual é o melhor dos métodos de armazenamento de energia solar?
Os sistemas de armazenamento de energia térmica podem reduzir as emissões de CO 2 e reduzir custos, mas a energia não pode ser armazenada nem libertada a uma temperatura constante, e pode ser utilizada bastante energia para converter sólidos em líquidos. Quanto aos sistemas de armazenamento de energia mecânica, os volantes podem fornecer energia rapidamente, mas apenas podem armazenar pequenas quantidades de energia, e o bombeamento hidráulico requer acesso a grandes reservatórios, o que pode envolver a construção de barragens substanciais e representar elevados custos de preparação e utilização.
De longe, os melhores métodos de armazenamento de energia solar são aqueles que utilizam baterias.
Baterias de iões de lítio
Sistema de armazenamento de energia de grandes dimensões ZBC da Atlas Copco
As baterias de chumbo-ácido são populares há anos e encontraram diversas aplicações nos sistemas de armazenamento de energia solar. O apelo é que são a opção menos dispendiosa para o armazenamento de energia solar, mas têm vidas úteis curtas. Além disso, apenas uma percentagem relativamente baixa de energia armazenada numa bateria de chumbo-ácido pode ser utilizada, é necessária manutenção regular e é obrigatória ventilação externa, o que limita as opções de instalação.
Por outro lado, em comparação com as baterias de chumbo-ácido, as baterias de iões de lítio (Li-ion) são reconhecidas como a melhor opção para baterias de armazenamento de energia solar. Estas baterias de densidade elevada, compactas, de manutenção reduzida e com uma pequena área de ocupação são as que encontramos nos nossos telemóveis e noutros equipamentos portáteis. São fiáveis e proporcionam um desempenho melhorado e sustentável durante a respetiva vida útil. As baterias de iões de lítio representam, agora, um meio altamente económico de armazenamento de energia solar, também por proporcionarem uma vida útil prolongada e uma profundidade de descarga (DoD) superior.
Procura soluções de armazenamento de energia sustentáveis?
Vantagens de combinar armazenamento e energia solar
A energia solar proporciona uma forma sustentável de fornecer eletricidade a lares, escritórios e fábricas para o futuro, mas, sem os sistemas de armazenamento de energia solar, não é possível aproveitar todas as vantagens da energia solar. Como é do nosso conhecimento, ocorrem várias alturas durante o dia onde a produção de energia solar é reduzida mas a procura de energia é elevada. Por exemplo, nas noites escuras, quando a energia é necessária para as luzes ou para eventos ou operações de construção. Resumindo, os sistemas de armazenamento de energia em baterias de iões de lítio permitem o acesso à potente energia solar quando necessário, ao invés de apenas quando é produzida.
Os sistemas de armazenamento de energia solar são caros? Quanto custam?
Os painéis fotovoltaicos podem representar custos elevados de aquisição e instalação – os custos reais dependem da dimensão da instalação –, pelo que é fundamental obter o máximo de energia ligando-os a um sistema de armazenamento de energia com base na tecnologia mais recente. Isto assegura que qualquer instalação fotovoltaica funciona da forma mais eficiente e rentável possível.
Depender de sistemas de armazenamento de energia de baterias de iões de lítio,, como os modelos ZBC e ZBP da Atlas Copco, permite aos utilizadores a redução de custos, com acesso imediato a energia, enquanto atingem níveis inigualáveis de sustentabilidade. Estas inovadoras soluções de armazenamento de energia – as quais podem fornecer 12 horas de energia com uma única carga – conseguem minimizar os custos operacionais, bem como o custo total de propriedade (TCO). Em acréscimo, os sistemas de armazenamento de energia da Atlas Copco, em combinação com a energia solar, representam uma solução 100% renovável.
