Sempre que tratamos de energia solar fotovoltaica conectada à rede elétrica, alguém sempre me questiona se este tipo de sistema utiliza baterias.

Respondendo, não. Os sistemas conectados à rede normalmente utilizam os créditos acumulados com a geração durante o dia para consumi-los à noite, ou seja, no período sem radiação solar.

Porém, as soluções que utilizam baterias vêm ganhando espaço no mercado brasileiro, já que até alguns anos atrás as baterias eram utilizadas apenas para sistemas isolados, tal como aldeias indígenas, ou outras aplicações distantes da rede elétrica.

Meu objetivo com este artigo é fazer um breve resumo do atual contexto tecnológico em que nos encontramos no quesito baterias, principalmente em função dos lançamentos da Tesla nos últimos meses, o que pode nos dar alguns sinais de caminho onde os avanços devem seguir.

Rede elétrica e baterias

Uma introdução

Os modelos mais eficientes de armazenamento de energia são as baterias que funcionam por meio de tecnologias eletroquímicas, onde a eletricidade é armazenada por meio de processos, e de acordo com a demanda, através de reações reversíveis, converte energia química em elétrica e vice-versa.

Nos casos onde estas baterias estão associadas a sistemas de geração de energia elétrica sustentável, é de extrema importância que a bateria utilizada seja confiável, durável e segura, levando em consideração principalmente os parâmetros de capacidade de ciclabilidade, custo e confiabilidade.

Para os sistemas conectados a rede, a confiabilidade do banco de baterias deve coincidir com a da rede que é de 99,9%

Desta forma, na ultima década tivemos diversos avanços tecnológicos em materiais, processos fabris e a preocupação na utilização de componentes e processos amigáveis ao meio ambiente, sem esquecer é claro, uma vida útil longa e custo reduzido.

Avanços nas Baterias de Chumbo:

Diferentes tipos de bateria

• Bateria de chumbo puro, que é mais resistente ao processo de corrosão oferecendo maior vida útil em operações que exigem temperatura elevada e ciclagem.
• Bateria de chumbo-acida VLRA, que possui a grade espiral com materiais de alto teor de pureza, com capacidade de armazenar mais energia que a grade plana.
• Bateria com aditivos de carbono que melhoram a aceitação de carga e diminuem o tempo de recarga.
• Substituição das placas de chumbo por carbono, que faz com que a bateria apresente características de um
  

  Direto do nosso aparelho celular para a geração Fotovoltaica

  No cenário atual, a bateria de Lítio-Íon é a que vem despontando como sucessora natural das baterias de Chumbo-Ácido, como podemos ver pelos estrondosos investimentos da TESLA no setor (pretendo falar um pouco mais sobre a Tesla em um outro artigo).

  As baterias de Lítio-Íon, já são nossas conhecidas, já que estão presentes em nossos aparelhos celulares, computadores e muitas outras aplicações cotidianas.

  Esta tecnologia teve sua primeira aplicação comercial implementada em 1991 e de lá para cá vem ganhando cada vez mais espaço, devido ao seu excelente desempenho em todos os tipos de aplicações.

  O ponto fraco da tecnologia das baterias de Lítio-Íon é a questão de segurança, já que o sobreaquecimento e as sobrecargas são as principais causas de acidentes, sendo utilizado o BMS (Battery Management System) para monitorar seu funcionamento e impedir condições de risco.

  Outra questão importante é a temperatura, já que, a partir de certos valores pode ocasionar a rápida degradação das placas positivas e negativas.

  O principal entrave desta tecnologia, indo na contramão dos benefícios ainda é o custo inicial elevado.

  As baterias de Sódio Cloreto de Níquel (ZEBRA)

  As baterias conhecidas popularmente por ZEBRA, são compostas por placas negativas de sódio fundido e por placas de positivas de cloreto de níquel, conseguindo atingir de 1500 a 3000 ciclos, alem de possuírem um sistema de monitoração, coordenação e controle.

  Sua desvantagem é o seu peso e a temperatura (300°C), alem do tempo de recarga que é de aproximadamente 8 horas. Alem disso, como utiliza parte de sua energia para manter a temperatura, apresenta elevada auto-descarga, exigindo uma recarga completa semanal.

  Porem, como tem que ser mantida aquecida constantemente, apresenta um bom desempenho em aplicações com temperaturas elevadas, alem de possuir excelente característica para armazenagem, podendo ser estocada por anos sem nenhum tipo de manutenção, bastando apenas fazer a recarga para que estejam operantes.

  Conclusão

  As baterias de Lítio-Íon e as baterias ZEBRA, se destacam no cenário mundial como futuro das baterias para sistemas de geração de energia sustentável, porem, ainda haverá um longo caminho de massificação a ser percorrido por estas tecnologias até que tenhamos aplicações cotidianas.

  Hoje temos sistemas fotovoltaicos no Japão, EUA e Europa utilizando estas novas tecnologias, sendo que estes, servirão de piloto e guia para o mundo, balizando as aplicações comerciais vindouras.

  #GerandoAlternativas