O armazenamento de energia (Energy Storage) tornou-se um pilar fundamental na transição para fontes renováveis. A importância de tal processo reside na capacidade de superar a intermitência energética, garantindo um suprimento estável.
Neste artigo, abordaremos o gerenciamento de baterias, destacando a função essencial dele na estabilização das redes e no desenvolvimento de sistemas energéticos resilientes.
A seguir, saiba mais sobre como o armazenamento de energia não apenas viabiliza, mas também impulsiona a sustentabilidade energética. Assim, você poderá contribuir para a construção de um futuro mais limpo e confiável.
Entendendo o armazenamento de energia e a relevância dele
O armazenamento de energia é imprescindível na transição para fontes renováveis, como energia eólica e solar, principalmente a solar, a qual os recursos para produção deste tipo de eletricidade existem apenas durante o dia.
Entende-se que a inabilidade de armazenar eletricidade de forma prática resultou na dependência da geração elétrica conforme a demanda, limitando a integração eficiente das energias renováveis.
Isso cria desafios, como descargas desperdiçadas de energia limpa em períodos de baixa demanda. Logo, aprimorar o armazenamento é essencial para:
- Equilibrar a rede elétrica;
- Aumentar a eficiência;
- Garantir a segurança do sistema.
Com tecnologias de armazenamento mais avançadas, como baterias e hidrogênio verde, é possível mitigar a intermitência das fontes renováveis, maximizando a utilização de cada megawatt gerado.
Desse modo, é possível ter estabilidade de rede e adotar o uso de energias limpas de forma mista.
Os 7 principais tipos de armazenamento de energia
Existem sete principais tipos de armazenamento de energia, cada um com suas particularidades e aplicabilidades distintas. Abaixo, conheça os principais.
1. Bombeamento hidrelétrico
É uma tecnologia de armazenamento em larga escala, eficiente e comprovada. Assim, oferece estabilidade ao sistema elétrico ao gerar energia limpa com rápida resposta.
2. Ar comprimido
Utiliza um motor reversível para armazenar ar em alta pressão durante momentos de excesso de energia. Além disso, é equiparável ao bombeamento hidráulico em termos de capacidade.
3. Armazenamento térmico
Acumula energia em materiais capazes de retê-la e liberá-la de maneira controlada. Dessa forma, utiliza métodos que vão desde a refrigeração com acúmulo de gelo até a exposição a temperaturas extremas.
4. Supercondensador
Armazena grandes quantidades de energia elétrica na forma de cargas eletrostáticas. Assim, oferece rápido carregamento e descarregamento, sendo ideal para picos de potência ou interrupções breves.
5. Volantes de inércia (flywheel)
Trata-se de um sistema mecânico que conserva energia elétrica em forma cinética, usando um disco metálico em movimento.
6. Baterias
As baterias armazenam energia em compostos químicos, como pilhas de chumbo-ácido, íon de lítio ou níquel-cádmio.
Elas oferecem rápida resposta, facilidade de instalação e benefícios para ativos renováveis.
7. Pilhas de combustível de hidrogênio
Diferenciam-se das baterias por abastecerem continuamente a partir do hidrogênio externo, permitindo o uso constante.
O hidrogênio é o combustível mais comumente utilizado nesse tipo de armazenamento químico contínuo.
Gerenciamento de baterias: conheça o processo e como funciona
O gerenciamento de baterias (battery management system, ou BMS, em inglês) e o armazenamento de energia estão intrinsecamente conectados.
Entende-se que o BMS atua como o cérebro por trás do armazenamento, monitorando, controlando e garantindo a eficiência das baterias.
Similarmente, o armazenamento de energia depende do BMS para manter as baterias funcionando dentro de limites seguros, preservando a vida útil e desempenho delas.
Assim como o armazenamento de energia é essencial para equilibrar a oferta e demanda em sistemas elétricos, o gerenciamento de baterias desempenha um papel fundamental para garantir que a energia armazenada seja utilizada de forma eficaz.
De tal maneira, o BMS regula o fluxo de energia, evitando sobrecargas ou descargas excessivas que podem comprometer a estabilidade do sistema.
Portanto, ambos são componentes vitais na transição para fontes renováveis, permitindo o armazenamento e o uso eficiente de energia gerada por fontes intermitentes, como solar ou eólica.
O BMS é o guarda-costas das baterias, garantindo que o armazenamento de energia seja confiável e seguro, além de contribuir para um sistema elétrico mais estável e sustentável.
O hidrogênio verde e a relação com o armazenamento de energia
Ao falarmos sobre armazenamento de energia, não podemos deixar de citar o hidrogênio verde. Produzido por meio de eletrólise da água usando energia renovável, o composto atua como um vetor energético.
Ou seja, o hidrogênio verde possibilita armazenar a energia excedente de fontes intermitentes, como solar e eólica, para ser usada posteriormente na produção de energia elétrica ou como combustível.
A capacidade do hidrogênio verde de ser armazenado por longos períodos sem perda significativa de energia torna-o uma opção promissora para o armazenamento em larga escala. Assim, contribui para a estabilidade e flexibilidade dos sistemas de energia renovável.
Simscape Battery: módulo de gerenciamento de energia do Simulink
O Simscape Battery, integrado ao Simulink®, é um módulo para desenvolver sistemas de gerenciamento de baterias (BMS).
Ele permite modelar baterias usando redes elétricas que replicam sistemas reais, criando algoritmos para estimar o estado de carga (SOC) e estado de saúde (SOH).
Além disso, facilita o trabalho remoto e colaborativo, possibilitando aos engenheiros testar o BMS em diversas situações operacionais e simular falhas.
Essa abordagem garante maior confiabilidade antes dos testes de hardware, que também podem ser realizados virtualmente no ambiente MATLAB® e Simulink.
No Brasil, os softwares MATLAB e Simulink, úteis para quem trabalha com armazenamento de energia, são licenciados exclusivamente pela OPENCADD empresa com mais de 34 anos inovando e trazendo recursos tecnológicos para você. Saiba mais!
