As baterias para sistemas fotovoltaicos estão se tornando cada vez mais acessíveis e a razão pela qual as pessoas estão procurando esta solução são várias: se desligar da rede elétrica, garantir a estabilidade no fornecimento de energia ou até mesmo reduzir o consumo de energia durante o horário de pico.
O “boom” da bateria solar
Embora baterias para energia solar já estejam disponíveis há décadas, o mercado realmente começou a prestar atenção nestas baterias em 2015 quando a Tesla anunciou que estava fazendo pré-venda para o seu novo sistema de armazenamento de energia: O Powerwall (e seu sucessor, o Powerwall 2, foi anunciado no final de 2016).
O preço baixo e a garantia de 10 anos fez aumentar o interesse das pessoas pela ideia de não depender mais da rede de energia local.
Logo após o anúncio do Powerwall, muitos outros fabricantes de baterias como a LG, Samsung, BYD e outros, anunciaram que começariam a vender baterias com um preço, desempenho e garantia similares, assim dando inicio a revolução das baterias solares.
Com as famílias brasileiras pagando taxas e impostos elevados na sua conta de luz (TUSD, TUST, Bandeiras Tarifárias, Taxa de Iluminação, e ICMS, PIS e COFINS), esta nova geração da bateria para energia solar pode ter segurança no fornecimento de energia e permitir que você use a sua energia solar 24h por dia!
Antes de sair correndo para comprar uma bateria solar para sua casa existe uma série de coisas que você precisa entender para garantir que você compre um sistema de armazenamento para energia solar que reduza suas contas, enquanto fornece os recursos que você espera:
Tipos de sistemas com bateria solar: Off-Grid ou Híbrido?
Para você realmente mergulhar na questão do armazenamento de energia, é importante entender que existem dois tipos de configurações de armazenamento de bateria solar que pode escolher para sua casa:
Sistemas Off-Grid
Sistema OFF-GRID de energia solar significa que a sua propriedade não está conectada à rede elétrica. Ou seja, 100% da sua eletricidade é gerada por seus painéis solares e é armazenado em baterias solares para uso durante a noite.
– Vantagem da energia solar Off Grid: sua propriedade é a sua própria “ilha” autosuficiente eletricamente. Sem medidor. Sem contas de luz.
– Desvantagem da energia solar Off Grid: as configurações totalmente off-grid são muito caras – o custo total do sistema para uma casa de classe média acaba ficando por volta de R$ 65.000,00 ou mais. A maioria dos proprietários de energia solar OFF-GRID vive em áreas isoladas, onde não existe outra opção a não ser um gerador a diesel.
Sistema Híbrido de Energia Solar – Nobreak Solar
Os sistemas híbridos são configurações em que sua propriedade está conectada à rede elétrica. No entanto, os sistemas híbridos priorizarão o uso da eletricidade armazenada em suas baterias sobre a eletricidade da rede.
– Vantagem: mais barato que um gerador de energia solar off-grid pois você precisará de uma quantidade menor de baterias para energia solar. Pode ser programado para utilizar a energia armazenada quando for horário de pico na distribuidora e, permite que você tenha diversas horas de autonomia caso a rede da distribuidora tenha algum problema.
– Desvantagem: Você ainda depende da rede de energia da distribuidora.
E qual é a melhor solução? Off-Grid, Híbrido ou On-Grid?
Na verdade depende apenas do seu objetivo e orçamento:
– On-Grid Solar( Sistema de Energia Solar sem Baterias) permite que você produza sua própria energia elétrica com a luz do sol e reduza sua conta de luz em até 95%.
– Off-Grid Solar: Independência! Permite que você produza sua própria energia elétrica com a luz do sol e nunca mais fique sem energia ou pague uma conta de luz.
– Híbrido Solar: Permite que você produza sua própria energia elétrica com a luz do sol, reduza a sua conta de luz em até 95% e fornece maior segurança: caso a rede fique sem energia você ainda tem as suas baterias solares.
Como funciona o sistema de energia solar com bateria
O funcionamento do sistema fotovoltaico ( geradores de energia solar) com baterias não é muito complexo. Veja abaixo, de uma forma me simples, como funciona o gerador de energia solar com bateria híbrido e o off-grid solar:
Como funciona o Gerador de Energia Solar Híbrido com Bateria Solar (Nobreak Solar)
De uma forma muito simples, um gerador solar híbrido com bateria é basicamente a mesma coisa que um gerador solar conectado na rede com um back-up de baterias. A bateria solar funciona como um no-break para a sua casa.
– 1º – Painel Solar produz energia elétrica (CC)
– 2º – Inversor Solar converte a energia em Corrente Alternada
– 3º – A energia pode ser consumida na casa por algum equipamento elétrico que esteja ligado ou;
– 4º – Ser injetada na rede gerando “créditos de energia” ou,
– 5º – Ser armazenada em uma bateria solar para posteriormente ser utilizada de noite ou quanto faltar energia na rede.
Como funciona o Gerador de Energia Off-Grid Solar (Autônomo)
O gerador off-grid é aquele utilizado sem o auxílio da rede de energia local. Desta forma toda a energia que você produz com a suas placas solares será consumida ou armazenada em bateria solar para consumo durante a noite ou quando não houver sol suficiente. Embora ele seja mais simples que um gerador híbrido a quantidade de baterias para energia solar deve ser calculada com folga para evitar falta de energia.
– 1º – Painel Solar produz energia elétrica (CC);
– 2º – Inversor Solar converte a energia em Corrente Alternada;
– 3º – Energia produzida pelos painéis é armazenada na bateria solar;
– 4º – Quadro de Luz distribui energia para casa
Preços de Baterias solares
O preço da bateria solar varia muito de acordo com fabricante, capacidade (kWh) e tecnologia. Vamos colocar abaixo alguns exemplos de preços lembrando que a maioria dos modelos de bateria de lítio ainda não estão disponíveis no mercado brasileiro:
Preço Gerador Completo (Disponível no Brasil):
Gerador de Energia Solar Residêncial Off-Grid – 24h de Autonomia – R$ 75.000,00 Desvantagem: baterias normais de chumbo-ácido com baixa vida útil
Quantas baterias para energia solar você precisa na sua casa?
Boa pergunta, a resposta depende de qual é o objetivo. Se o seu objetivo é reduzir em 100% a quantidade de energia que você usa da rede elétrica mas sem desconectar da rede a conta simples é a seguinte:
Uma casa média consome tipicamente 16kWh/dia. Sendo que 70% deste consumo é no fim de tarde e durante a noite ( é claro que se você tem uma casa grande, com piscina etc. o consumo será maior).
Desta forma podemos assumir que esta casa vai precisar comprar 70% de sua energia da rede, aproximadamente 11.2kWh por dia. Neste caso a Powerwall 2 da Tesla daria conta do recado pois possui capacidade para 13.5kWh.
De uma forma pragmática, é impossível fazer o dimensionamento da quantidade de baterias necessárias sem uma compreensão detalhada do seu perfil de consumo de energia. O que significa que você precisa de um bom monitor de energia em sua casa com bons dados como primeiro passo. Então, um bom instalador pode usar seu software para mostrar exatamente qual é o número ótimo de baterias e painéis solares para a sua casa.
Você pode adicionar baterias a um sistema de energia solar existente?
Os sistemas fotovoltaicos que operam com bateria solar requerem fiação especial e um inversor especial para se conectar adequadamente às baterias.
O inversor que pode trabalhar com a bateria solar chegou no mercado internacional recentemente. Eles são conhecidos como “Inversores Híbridos”. A maioria das pessoas que compraram um gerador de energia solar fotovoltaica no Brasil até 2017 provavelmente não possui um inversor híbrido.
A opção para as pessoas que já tem um sistema fotovoltaico é esperar mais alguns meses pela bateria Powerwall 2 da Tesla ou alguma outra bateria que tenha o seu próprio inversor.
Para as pessoas que vão comprar um sistema fotovoltaico novo e pensam em instalar baterias no futuro vale procurar por um inversor solar híbrido.
Tipos de bateria para energia solar
1) Bateria Solar de Chumbo-Ácido
Sem graça e definitivamente feia. Mas também confiável, comprovada e testada. As baterias de chumbo e ácido são as mais clássicas e estão no mercado há décadas. Mas agora elas estão sendo ultrapassadas rapidamente por outras tecnologias com garantias mais longas, menores preços à medida que o armazenamento de bateria solar se torna mais popular.
2 – Bateria Solar de Íon de Lítio
As baterias de íon de lítio estão evoluindo rapidamente, uma vez que a indústria de carros elétricos impulsiona o seu desenvolvimento. A bateria solar de íon de lítio se popularizou com a Tesla Powerwall nos EUA. As baterias solares de íon de lítio são hoje a escolha mais popular para armazenamento de energia solar devido a garantia, design e preço.
3 – Bateria Solar de Fluxo
Embora esta tecnologia não seja novidade, elas estão agora conquistando um pequeno espaço no mercado de baterias residênciais e de grande escala. São chamados de baterias de fluxo, porque eles têm uma solução à base de água de Zinco-Brometo que se desliza por dentro. No momento, apenas algumas empresas estão produzindo baterias de fluxo para o mercado residencial, e nenhuma no Brasil por enquanto.
4 – Bateria Solar de Níquel Sódio (ou Bateria de Sal Fundido)
Do ponto de vista comercial, a bateria utiliza em sua composição matéria-prima abundante (níquel, ferro, óxido de alumínio e cloreto de sódio – sal de cozinha), de custo relativamente baixo e quimicamente seguro. Ou seja, estas baterias possuem o maior potencial para futuramente desbancar as baterias Íon de Lítio. Porém, ainda estão em fase experimental. Aqui no Brasil existe um trabalho feito pelo Parque Tecnológico Itaipu (PTI) que visa desenvolver a tecnologia para uso estacionário (sistemas ininterruptos de energia, eólicos, fotovoltaicos e de telecomunicações), bem como aplicações veiculares.
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