À medida que o mundo avança na adoção de energias renováveis em escala maciça e no abandono de combustíveis fósseis, muitas opções estão sendo investigadas. Um fator importante nesta transição para energia de baixo carbono é a adoção de fontes de energia renováveis, e a energia solar merece especial atenção.
A energia solar pode ser armazenada?
O armazenamento de energia solar é possível? A energia proveniente do sol deve ser utilizada logo após ser gerada, caso contrário, perde-se. No entanto, se guardada, pode ser utilizada quando nenhuma energia está sendo produzida. No caso da energia solar, seria quando não há sol. Não só os sistemas de armazenamento de energia solar podem permitir que os usuários, residenciais ou comerciais, obtenham o máximo aproveitamento dos seus painéis solares – também conhecidos como painéis fotovoltaicos (PV) – mas também podem cortar custos, melhorar a eficiência das redes de energia, e reduzir as emissões de carbono e as emissões de gases prejudiciais do efeito estufa (GEE).
Parque solar localizado em uma área verde
Armazenamento de energia solar não significa apenas que a energia excedente pode ser armazenada para uso posterior quando a geração diminui e a demanda aumenta. Significa também que essa energia pode ser usada para suavizar qualquer interrupção de curta duração no fornecimento de energia, como quedas de energia, problemas com geradores ou manutenção de rotina. Um sistema de armazenamento de energia solar confiável permitirá que os usuários mantenham seus sistemas elétricos em funcionamento, independentemente do que acontecer.
Por quanto tempo a energia solar pode ser armazenada?
Isso depende do tipo de sistema de armazenamento de energia solar usado. Os sistemas mecânicos e as baterias irão frequentemente "vazar" energia, tanto enquanto a energia é armazenada quanto durante seu uso, por isso é difícil ter um cálculo preciso. No entanto, as baterias de armazenamento de energia solar podem manter sua carga por até cinco dias.
Diferentes métodos para o armazenamento da energia solar
Essencialmente, existem três tipos de métodos de armazenamento de energia solar: térmico, mecânico e bateria.
Armazenamento térmico
Os sistemas de armazenamento térmico de energia usam fluidos, normalmente sal diluído em água, para absorver e reter o calor gerado pelo sol. O material fica em um tanque isolado e a energia é liberada quando necessário – para aquecimento, resfriamento ou geração de eletricidade (a água é fervida pelo calor, e o vapor produzido aciona uma turbina para gerar energia elétrica).
Armazenamento mecânico
O objetivo de um sistema de armazenamento mecânico de energia é converter a energia elétrica excedente em energia mecânica, e, posteriormente, transformada novamente em eletricidade quando for necessário. Um método utiliza um volante conectado a um eixo giratório. O volante pesado é girado pela eletricidade excedente, e gera sua própria eletricidade para uso posterior. Outro método mecânico é o hidro bombeado, em que se bombeia a água para cima até um reservatório. Posteriormente, a água passa pelas turbinas para produção de eletricidade. Uma terceira opção de armazenamento de energia mecânica é bombear ar comprimido em grandes recipientes e liberar esse 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 – sejam de íons de lítio, chumbo-ácido, níquel-cádmio ou níquel-hidreto metálico – podem armazenar a energia que foi capturada pelos painéis solares. Estamos todos familiarizados com a forma como as baterias nos nossos smartphones são carregadas e como liberam energia ao longo do dia, e estamos nos familiarizando cada vez mais com a forma como os veículos elétricos funcionam depois de serem ligados a uma estação de carregamento de bateria (as baterias dos veículos elétricos podem ter uma capacidade até 100 kWh).
Qual o melhor método de armazenamento de energia solar?
Os sistemas de armazenamento térmico de energia podem reduzir as emissões de CO2 e os custos, mas a energia não pode ser armazenada ou liberada a uma temperatura constante, e muita energia pode ser usada para converter sólidos em líquidos. Quanto aos sistemas de armazenamento mecânico de energia, os volantes podem fornecer energia rapidamente, mas só podem armazenar pequenas quantidades de energia, e o hidro bombeado requer acesso a grandes reservatórios, que podem envolver a construção de barragens de grande porte e ser muito caros para estabelecer e operar.
De longe, o melhor método de armazenamento de energia solar é aquele que faz uso de baterias.
Baterias de íon-lítio
Sistema de armazenamento de energia de grande porte ZBC da Atlas Copco
As baterias de chumbo-ácido são bem conhecidas há anos e têm encontrado muitas aplicações em sistemas de armazenamento de energia solar. A atratividade é que são a opção mais barata para o armazenamento de energia solar; porém, possuem uma vida útil curta. Além disso, apenas uma porcentagem relativamente baixa da energia armazenada em uma bateria de chumbo-ácido pode ser utilizada, manutenção regular é necessária e ventilação externa é obrigatória, o que restringe as opções de instalação.
Por outro lado, em comparação com as de chumbo-ácido, as baterias de íon-lítio são reconhecidas como as que oferecem a melhor opção para baterias de armazenamento de energia solar. Essas baterias de densidade alta, leves e de baixa manutenção, com uma área ocupada reduzida, são do tipo que estão em nossos telefones celulares e outros equipamentos portáteis. São confiáveis e oferecem um desempenho melhor e sustentável durante a vida útil. As baterias de íon-lítio têm representado um meio altamente econômico para o armazenamento da energia solar, não menos importante porque oferecem uma vida útil de ciclo mais longo e profundidade superior de descarga (DoD).
Você está procurando soluções de armazenamento de energia sustentável?
Vantagens de combinar armazenamento e energia solar
A energia solar oferece uma maneira sustentável de fornecer eletricidade para residências, escritórios e fábricas para o futuro; no entanto, sem os sistemas de armazenamento de energia solar, nunca será possível obter todos os benefícios que a energia solar pode trazer. Como sabemos, várias vezes ao longo de um dia a produção de energia solar se encontra em um nível baixo, mas a demanda por energia é alta, por exemplo, nas noites escuras, quando mais energia é necessária para iluminação ou para alimentar operações de construção ou eventos. Em suma, os sistemas de armazenamento de energia de íon-lítio permitem que a poderosa energia solar seja utilizada quando necessária, em vez de quando é gerada.
Os sistemas de armazenamento de energia solar são caros? Quanto eles custam?
Os painéis fotovoltaicos podem ser caros para adquirir e instalar – os custos reais dependem do tamanho da instalação – por isso, é essencial extrair o máximo de energia conectando-os a um sistema de armazenamento de energia solar com tecnologia mais recente. Isso garantirá que qualquer instalação fotovoltaica opere da forma mais eficiente e econômica possível.
Contar com sistemas de armazenamento de energia de íon-lítio, como os modelos ZBC e ZBP da Atlas Copco, permite que os usuários mantenham os custos baixos, com acesso instantâneo à energia, ao mesmo tempo em que atingem níveis incomparáveis de sustentabilidade. Essas soluções inovadoras de armazenamento de energia, capazes de fornecer mais de 12 horas de energia a partir de uma única carga, conseguem minimizar os custos operacionais, bem como o custo de propriedade (TCO). Além disso, os sistemas de armazenamento de energia da Atlas Copco combinados com energia solar representam uma solução 100% renovável.
