Armazenamento de energia: o pilar fundamental da transição energética

O armazenamento de energia é uma tendência mundial. E isso não é por acaso, já que a solução permite que energias renováveis sejam ainda mais facilmente aplicáveis a diferentes cenários, incluindo as indústrias.

Essas tecnologias podem ser usadas tanto em regiões remotas e sem acesso à rede quanto em regiões com oscilações na transmissão de energia, e até mesmo para reduzir a variabilidade das fontes renováveis, como a energia solar.

Assim, é possível gerar energia a partir de um sistema fotovoltaico, armazenar determinada quantidade e usá-la em outro momento quando for mais oportuno. Por exemplo, é possível armazenar energia no horário fora de ponta e usá-la no horário de ponta, quando o valor é mais alto.

Por essas características, o armazenamento energético é de suma importância quando o assunto é transação energética — algo urgente na nossa sociedade. Porém, deve ser desenvolvida de modo sustentável e rentável, ajudando as empresas a se tornarem mais lucrativas. Ficou interessado? Siga conosco e veja tudo sobre o assunto!

O que é e como funciona o armazenamento de energia?

Os sistemas de armazenamento de energia são tecnologias empregadas para armazenar energia elétrica. Eles podem ser usados em diversas situações, especialmente em sistemas que usam fontes de energia renováveis, como a energia solar. 

As baterias, por exemplo, são dispositivos que podem ser usados nos sistemas fotovoltaicos para armazenar energia. Existem vários tipos, como de chumbo-ácido, de íon de lítio ou de níquel-cádmio. Todas elas têm resposta rápida, são fáceis de instalar e escaláveis.

A bateria de lítio é a solução mais usada em sistemas de energia renovável. Isso porque o lítio tem um grande potencial eletroquímico, sendo capaz de acumular grandes quantidades de energia. Além disso, essa bateria tem um peso reduzido e alta eficiência.

O único entrave é o seu custo mais alto. Contudo, conforme o mercado de armazenamento de energia avança e mais pessoas passam a adotar a tecnologia, a tendência é que ela se torne cada vez mais acessível.

A expectativa é de crescimento do setor. Até 2035, de acordo com a Lux Research, a demanda por baterias para mobilidade energética deverá crescer 19% ao ano. Tudo isso, é claro, significará uma redução expressiva nos custos das baterias.

Qual o papel do armazenamento de energia na transformação do setor elétrico?

Os sistemas de armazenamento de energia podem ser divididos em duas aplicações, chamadas de “frente do medidor” e “atrás do medidor”. Confira informações importantes sobre cada um deles.

Sistemas de armazenamento em “frente do medidor”

Esses sistemas agrupam a geração, a transmissão e a distribuição.

Na geração, os sistemas de armazenamento de grande porte prestam serviços importantes, facilitando o despacho de grandes usinas renováveis. Eles absorvem os picos de geração e os transferem para momentos de alta carga. Junto aos sistemas fotovoltaicos substituem geradores a diesel em sistemas off-grid.

Nas linhas de transmissão e distribuição, oferecem maior eficiência nas redes. Assim, em vez de construir novas linhas ou subestações para atender a picos temporários de consumo ou geração, os operadores podem usar o armazenamento em pontos estratégicos da rede.

Além disso, os sistemas de armazenamento permitem melhorar a qualidade de suprimento de energia elétrica. Eles absorvem flutuações de tensões ou de frequência e contribuem para uma redução nas quedas de energia.

Sistemas “atrás do medidor”

Esses sistemas são voltados aos consumidores individuais e trazem uma série de vantagens importantes:

• poder gerir o consumo e a demanda contratada;
• funcionar como um backup de energia;
• potencializar os benefícios da geração distribuída;

Dessa forma, essas tecnologias trazem mais autonomia energética aos consumidores.

Quais as tendências do setor de armazenamento de energia?

Em outros países, o armazenamento de energia já é uma realidade. E por aqui também existem iniciativas interessantes. Confira!

Outros países

Nos EUA, mais de 75% dos sistemas de armazenamento com baterias são sistemas de médio a grande porte em “frente ao medidor”. A grande maioria é usada para regular a frequência e a tensão e também serve como uma fonte de energia auxiliar durante os picos de carga.

Mais de 50% desses sistemas estão instalados em áreas de duas operadoras regionais de rede: Caiso (Califórnia) e PJM (Leste dos EUA). Os projetos de armazenamento foram, na maior parte dos casos, desenvolvidos por empresas particulares e contratados por distribuidoras de energia por meio de contratos de prestação de serviços de longo prazo.

Na Alemanha, as tarifas de compensação para geração distribuída já viabilizam a implantação de sistemas de armazenamento. A diferença entre o que o consumidor alemão paga pela energia que recebe da rede e é remunerado pela que gera. Além disso, a geração é grande o suficiente para viabilizar a implantação de sistemas de armazenamento “atrás do medidor”.

Por isso, o governo alemão prevê um crescimento da capacidade de sistemas de armazenamento “atrás do medidor” para mais de 10 GW até 2030.

Em vários países europeus, como Reino Unido, Alemanha e Holanda, os sistemas de armazenamento são usados para geração de receitas nos mercados de energia.

Os usuários podem usar essas tecnologias para compra e venda de energia nos mercados de curto prazo, bem como para fornecimento e troca de energia por meio de usinas virtuais e prestação de serviços remunerados — sobretudo quando os valores para esses serviços estiverem mais elevados.

Brasil

O Brasil tem desenvolvido projetos de instalação de sistemas remotos para atender a comunidades isoladas. O Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios, (Prodeem) já instalou mais de 6.200 sistemas para atender às necessidades domésticas de energia elétrica e iluminação pública.

Outro projeto de destaque é Mais Luz Para Amazônia que deve instalar sistemas de geração renovável em comunidades indígenas, ribeirinhas e quilombolas.

Como o armazenamento de energia pode ser usado na prática?

No Brasil, nem todas as aplicações podem ser usadas por todos os tipos de consumidores. Porém, um mesmo sistema pode prestar mais de um serviço ao mesmo tempo, o que amplia o retorno financeiro. Veja aplicações possíveis desses sistemas no nosso país.

Redução de consumo no horário de ponta

Essa é uma das aplicações de maior atratividade. Algumas distribuidoras apresentam diferença significativa entre o preço da energia de ponta e fora de ponta. Quanto maior for essa diferença, maior é a economia que se pode gerar.

Assim, consumidores com baixa capacidade de gestão de carga podem armazenar energia no horário fora de ponta, quando ela está mais barata, e consumir essa energia no horário de ponta, quando está mais cara.

Backup de energia para clientes on-grid

São várias as regiões do Brasil que sofrem com índice elevado de interrupções de energia e de oscilações na rede.

Para clientes que precisam de suprimento ininterrupto de energia, com cargas que não toleram o tempo de entrada do gerador a diesel, os sistemas de armazenamento são grandes aliados.

Com eles, é possível reduzir as perdas de matérias-primas ou paradas nos processos produtivos e ainda garantir a confiabilidade em processos críticos. Exemplos são as indústrias de plástico, químicas, de alimentos e hospitalares.

Off-grid com energia fotovoltaica

Nos sistemas isolados que, hoje, são atendidos exclusivamente por diesel, é possível reduzir o consumo desse combustível, tornando a solução mais econômica e sustentável.

O sistema fotovoltaico pode ser projetado de tal forma que sua geração supra a carga durante o dia e carregue o sistema de armazenamento, o qual vai atender à demanda energética durante à noite e nos períodos nublados.

Conclusão

Como você viu neste conteúdo, os sistemas de armazenamento de energia devem ser o futuro das energias renováveis — e, por isso, principais propulsores da transição energética.

Existem várias tecnologias que cumprem essa função, sendo as baterias de lítio as mais interessantes, por seu alto poder de carga. Quanto mais esses sistemas forem adotados, menores os custos das tecnologias.

No Brasil, existem algumas possibilidades de aplicação. Vimos os exemplos para redução do consumo no horário de ponta, para backup de energia em sistemas on-grid e para dimensionamento de sistemas off-grid com energia fotovoltaica.

Por tudo isso, a expectativa do setor é muito positiva. O volume anual de projetos pode atingir 1 GWh a partir de 2024, totalizando um montante de 13,6 GWh até 2030. As aplicações comerciais e industriais de média tensão devem ser o principal mercado.

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