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Sistemas de Armazenamento de Energia (SIE) estão revolucionando o armazenamento e utilização da eletricidade, especialmente com o aumento do uso de fontes de energia renováveis. Com ou sem painéis solares conectados, é importante compreender do que esses sistemas são compostos. Neste artigo, os principais elementos de um SIE são detalhados, as tecnologias das baterias são comparadas e a importância da segurança e gerenciamento térmico são mencionadas.
Do que é Composto um Sistema de Armazenamento de Energia
Um Sistema de Armazenamento de Energia não é apenas uma bateria. É um sistema combinado que coleta eletricidade e a disponibiliza quando a demanda surge. Os componentes essenciais são: pacote de baterias, sistema de conversão de potência (inversor/carregador) e um sistema de controle.
O coração do sistema é a bateria — o armazenamento da energia. Baterias recarregáveis são utilizadas na maioria dos sistemas atuais devido à sua eficácia e capacidade de reduzir custos. Outro papel importante é o do inversor. Ele transforma a corrente contínua (CC) da bateria em corrente alternada (CA) utilizada pela maioria dos eletrodomésticos e pela rede elétrica. Além destes, existem controladores e sistemas de gerenciamento de energia que monitoram o desempenho, otimizam os ciclos de carregamento e fazem tudo funcionar de maneira eficiente.
Tecnologias de Baterias em SAE: Lítio-Íon vs Chumbo-Ácido vs Opções Emergentes
As baterias não são todas iguais. O tipo de bateria utilizada influencia significativamente a eficiência, a vida útil e o custo de um SAE.
As baterias Li-Bateria estão atualmente populares. Elas são ricas em conteúdo energético, têm maior vida útil e necessitam de menos manutenção. Essas características as tornam adequadas tanto em casa quanto em ambientes de trabalho.
As baterias de chumbo-ácido estão em uso há décadas. Inicialmente são mais baratas, mas têm vida útil menor, são menos eficientes e exigem reparos frequentes. Ainda são encontradas em certos sistemas off-grid, embora estejam sendo progressivamente substituídas por soluções baseadas em lítio.
Novas tecnologias, como baterias de estado sólido ou baterias de fluxo, também estão recebendo atenção. Elas prometem ainda mais segurança, maior vida útil e maior capacidade. No entanto, ainda não estão disponíveis comercialmente como as baterias de íon-lítio.
Por Que os Sistemas de Gerenciamento Térmico e Segurança São Críticos no Projeto de Sistemas de Armazenamento de Energia
No armazenamento de energia, a segurança não pode ser ignorada. Há geração de calor nas baterias durante a carga e a descarga. Isso pode resultar em desempenho reduzido, vida útil menor ou até cenários perigosos, como a fuga térmica, caso não seja devidamente gerido.
Um bom sistema de gerenciamento térmico garante que a bateria esteja dentro da sua faixa de operação de temperatura ideal. Isso é normalmente conseguido por meio de arrefecimento passivo ou ativo. O controle de temperatura é muito importante, especialmente nas baterias de íon-lítio, quanto à segurança e eficiência.
Além do resfriamento, outras características de segurança são incorporadas, como proteção contra sobrecarga, curto-circuito e flutuações de tensão. Os sistemas modernos de gerenciamento de baterias (BMS) monitoram constantemente os dados das células para evitar falhas.
Projetar um sistema de armazenamento de energia (ESS) adequadamente projetado, com regulação térmica e de segurança eficaz, não é apenas uma questão de desempenho, mas também de proteger o seu investimento em energia e de ter uma operação confiável a longo prazo.
