Armazenamento de energia em residências | Blogs Pini
22/Agosto/2016

Armazenamento de energia em residências

Maurício Bernardes

Os dispositivos de armazenamento de energia com aplicação residencial vêm ganhando espaço entre consumidores fora do Brasil, na condição de aliados da geração distribuída e intermitente de energia por fonte renovável, principalmente solar.

Isto tem acontecido em países com uma política tarifária variável ao longo do dia e que permitem a comercialização de excessos da produção distribuída em horários de pico, e a compra e o armazenamento de energia em horários com tarifas mais baixas, reduzindo o valor da conta do consumidor.

Um dos dispositivos de armazenamento de energia disponíveis para residências é o Powerwall da empresa Tesla, lançado em meados de 2015, e que nos primeiros quatro meses de 2016 contou com cerca de 2500 unidades entregues.

A Tesla, empresa fabricante de veículos elétricos com 13 anos de existência, e que atua também no segmento de baterias residenciais, aposta numa redução dos custos deste tipo de dispositivo com o aumento da escala de produção, e na consequente disseminação do conceito de armazenamento distribuído.

O Powerwall, além de armazenar a energia gerada por painéis solares instalados na própria residência para ser usada em horários de maior demanda, funciona também como um backup no caso de falta de energia da rede pública.


Ilustração do Powerwall da Tesla, instalado externamente.


Esquema de geração de energia elétrica por fonte solar (fotovoltaica) e armazenamento em sistema residencial de baterias – Powerwall da Tesla.

Sistema com a mesma função foi desenvolvido pelo grupo empresarial inglês Moixa Group, com modelos cuja capacidade de armazenamento varia entre 2 e 6 kWh.

O dispositivo residencial da Tesla está disponível com custo aproximado de US$ 3,5 mil (sem contemplar o custo de instalação e de alguns outros elementos, como o inversor), capazes de trazer autonomia à uma residência média, durante a noite. Conjuntos que associam tais baterias podem ser instalados em residências com maior demanda de energia.

Informações técnicas do principal modelo residencial Powerwall da Tesla:
• Capacidade de armazenamento: 6,4 kWh
• Isolamento compatível com instalação ao tempo (externa)
• Composição: lítio
• Garantia: 10 anos
• Peso: 97 kg
• Corrente: 9,5 amperes
• Eficiência do ciclo de armazenamento / conversão: 92,5%
• Dimensões
o Largura: 86 cm
o Altura: 130 cm
o Profundidade / espessura: 18 cm

Vale ressaltar que os veículos elétricos também podem cumprir uma das funções do Powerwall: trabalhar como regulador da oferta e demanda de energia em horários de pico, sem, contudo, cumprir com a função de armazenamento de excedentes da produção de energia distribuída, dado que durante o dia, espera-se que o veículo esteja fora da residência. Para se ter uma ideia, o veículo Nissan Leaf pode armazenar o equivalente a 24 kWh, praticamente o suficiente para abastecer uma residência média por um dia.

Investimentos bilionários tem sido feitos pela Tesla no segmento de armazenamento e recarga de baterias com aplicações em veículos elétricos e em residências. A maior aposta da empresa é a sua nova fábrica de baterias nos EUA chamada de Gigafactory, com apoio da Panasonic Corporation que investirá cerca de 1,6 bilhões de dólares no negócio.


Nova fábrica de baterias da Tesla em construção no deserto de Nevada (EUA), a Gigafactory, com investimento total de 5 bilhões de dólares, com perspectivas de duplicar a produção de baterias de lítio no mundo em 2018.


Ilustração do projeto da Gigafactory da Tesla com previsão de aplicação de painéis fotovoltaicos em sua cobertura.

Atualmente com 14% do projeto executado, quando estiver pronta a fábrica ocupará uma área equivalente a 1 milhão de m² e alcançará a proporção de uma das maiores construções do mundo, aumentando drasticamente a escala de produção de baterias, com a perspectiva de reduzir os custos de produção em pelo menos um terço até 2018, o que favorecerá a disseminação do seu uso no segmento residencial e automotivo. Quando estiver pronta, a fábrica produzirá anualmente baterias para armazenamento de energia equivalente a 35 GWh, com possibilidade de atingir 150 GWh, o suficiente para abastecer a cidade de Nova Iorque por três anos.

Na fábrica, na área destinada à produção de baterias residenciais, robôs serão usados para a montagem dos dispositivos, com planejamento inicial para responder por 30% da produção, com a possibilidade de expansão para alcançar 50%.

Embora estes investimentos na produção de baterias em escala tragam reduções importantes no custo de comercialização, as políticas públicas favorecendo a utilização da própria rede para destinar excessos da produção distribuída e a cobrança de tarifa fixa ao longo do dia, tem inibido a procura pelo armazenamento doméstico de energia.

Além disto, estratégias que reduzem a demanda de energia em horários de pico também têm diminuído parte da demanda por este tipo de dispositivo, como por exemplo a adoção de equipamentos programáveis para funcionamento em horários de tarifas reduzidas (máquina de lavar e secar, máquinas de condicionamento de ar para pré-resfriamento de ambientes no verão, entre outros).

Assim, a viabilidade da utilização de sistemas de armazenamento domésticos dependerá principalmente da política tarifária (se o benefício econômico de se evitar as tarifas de pico compensa o investimento), da política de comercialização de excessos da produção distribuída (se é possível comercializar excedentes via rede pública e em qual valor), além da disponibilidade de outras estratégias que minimizem o consumo nos horários de pico.

É difícil saber o que acontecerá neste mercado nos próximos anos, mas uma coisa é certa: investimentos bilionários no armazenamento doméstico de energia têm desafiado a maneira com que os especialistas enxergam o futuro.

Referências:
https://theconversation.com/storage-can-replace-gas-in-our-electricity-networks-and-boost-renewables-48101
https://theconversation.com/the-winners-and-losers-in-teslas-battery-plan-for-the-home-41151
https://www.theguardian.com/environment/2016/feb/04/from-liquid-air-to-supercapacitators-energy-storage-is-finally-poised-for-a-breakthrough
http://www.meetmaslow.com/wp-content/uploads/2016/03/Maslow-brochure-and-datasheets-22march16.pdf
http://phys.org/news/2016-07-tesla-gigafactory-battery-production-sales.html
http://www.bloomberg.com/news/articles/2016-05-04/tesla-powerwalls-for-home-energy-storage-are-hitting-u-s-market

Buscar:
Arquivos: