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Sistemas de Armazenamento de Energia a Bateria: Uma possível solução para Regulamentações

Atualizado: 10 de fev. de 2023

O tema do momento é a regulamentação da ANEEL referente à Lei 14.300 e seus impactos, temos até um artigo aqui no blog. O fato é, se essa regulamentação for aprovada e outras futuras, como podemos viabilizar a solar fotovoltaica no Brasil?


Bem, uma das soluções que desponta no cenário internacional são os Sistemas de Armazenamento de Energia a Bateria (SAEB ou, Battery Energy Storage Systems - BESS em Inglês).


O que é o BESS e como funciona?


Eu defino o BESS como um conjunto de baterias eletroquímicas capazes de armazenar energia para permitir a flexibilização da gestão de energia produzida e/ou comprada com inteligência. São imensas as aplicações com BESS e diferentes para cada país, podendo ser adotada estratégias para sua utilização.


Então você pode perguntar se o BESS, é igual a um sistema off-grid... Bem a resposta é não. O BESS pode ou não está conectado à rede, porém existem critérios para o mesmo ser considerado um BESS.


O BESS deve ser composto por um BMS (Battery Management System) que cuida da vida útil da bateria, monitorando e permitindo ou não a carga e descarga. O mesmo também pode controlar outros componentes dentro do BESS (contêiner, geralmente), como temperatura; um EMS (Energy Management System) capaz de decidir de acordo com estratégia e inteligência (configurada), o que fazer com o conjunto de baterias e outras fontes acopladas. Ele manda ordens, e também pode controlar aparatos de segurança e temperatura; e por fim, um PCS (Power Conversion System) que executa as funções, realizando o processamento da energia.

Sintetizando, o BESS é um sistemas mais completo que um simples sistema off-grid, além de que, enquanto o off-grid é autônomo o BESS pode ser conectado à rede ou não. Todas essas características também garantem maior vida útil e segurança ao BESS, que ganha destaque em aplicações de maior potência como Usinas Fotovoltaicas.


Assim, o BESS é capaz de armazenar energia, e o usuário ou inteligência associada escolher o melhor momento de utilizar. Algumas funções que podem ser utilizadas durante a estratégia adotada para operação do BESS são:


  • Time-Shift (Deslocamente de Energia): É quando o sistema carrega o BESS para descarregar (na rede ou utilizar) em horário em que a energia elétrica é mais cara;

  • Qualidade de Energia: Controle de Frequência e Tensão, Redução de variações rápidas de energia, por exemplo. Nesse quesito, estão se destacando os BESS com baterias mais supercapacitores;

  • Redução de Intermitência: Descarregar o BESS quando a solar fotovoltaica reduzir a geração devido a uma nuvem ou outros fatores por exemplo. Em alguns países isso é usado para evitar multas devido a intermitência do fotovoltaico, para isso existe uma rampa de variação;

  • Peak-Shaving: Evitar ultrapassar a demanda contratada do usuário;

  • Backup: Pode ser utilizado como um grande “no-break”.

Com essas operações é possível garantir mais receitas no mercado de energia vendendo excedente por exemplo, ou na gestão de preços de energia (time-shift), redução de custos com energia, evitar desperdício, além de garantir a continuidade no fornecimento de energia.


E como isso pode ajudar em um cenário de regulamentação no Brasil?


Imagine uma indústria com fotovoltaico que quando não consome toda a energia gerada em tempo real, exporta para rede parte dela e paga as possíveis tarifas (TUSDG e TUSDB). Com o BESS você não precisará exportar a energia para rede elétrica o tempo todo. Simplesmente você deixaria de pagar a TUSDG ou TUSDB.


Aliado a isso, na Lei atual em GD, o fotovoltaico só pode ser 3 MW de potência CA. Porém, com BESS você pode ter um sistema maior que isso, ou até mesmo armazenar a energia de um possível clipping em uma usina (sobre o que é clipping, clique aqui), reduzindo o clipping.


Fora que como Backup o BESS é uma opção bem melhor no quesito sustentabilidade do que um gerador a Diesel por exemplo. São inúmeras possibilidades.


E o custo e vida útil?


O custo ainda é um problema, e muda muito de acordo com a capacidade e potência adotada no conjunto. Porém, o crescimento dos veículos elétricos tem ajudado a reduzir o custo das baterias. Em um cenário futuro poderemos ter baterias bem mais atrativas. Bem como, dependendo da regulamentação, o cenário pode viabilizar.


Quanto a vida útil, hoje já não é mais um problema. As baterias superam os 10 anos facilmente, e posteriormente, podem ser utilizadas para outras aplicações no fim da vida útil para aplicação como BESS.


Um fato interessante é que muitos fabricantes consideram a vida útil quando ela atinge 70% da capacidade de armazenamento que tinha no começo, porém, ela ainda poderá ser utilizada, somente não se tem uma previsão de sua degradação de forma precisa.


Considerações Finais


Este artigo comentou um pouco sobre BESS. Existe alguns desafios ainda para o seu uso, seja no fator preço ou na qualificação de pessoas. Porém, é uma tecnologia emergente para o mercado nacional, principalmente considerando as regulamentações que podem ser adotadas no Brasil.


O uso do BESS no mundo vem crescendo em uma taxa de 25% ao ano, e em 2020 tinha cerca de 127 GW instalados segundo Wood Mackenzie. Um dos países que mais contribuíram com esse cenário, foi a Alemanha. A Alemanha enfrentou desafios regulatórios para uso da Energia Solar Fotovoltaica e o BESS foi uma das soluções encontradas.


Hoje, como alguns fabricantes de BESS tem-se a BYD, LG, Tesla, Panasonic, Huawei e Contemporary Amperex Technology. Com destaque, para o uso da tecnologia de LFP (lítio-fosfato-ferro) devido segurança e vida útil.


A nossa dica é aguardar os próximos capítulos para o Brasil, e enquanto isso, continuar se aperfeiçoando perante essas novas tecnologias.


Dica de leitura extra: Artigo da Digikey sobre BESS, clique aqui.

Material da EPE: Clique aqui.


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