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.
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:
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.
Existem sete principais tipos de armazenamento de energia, cada um com suas particularidades e aplicabilidades distintas. Abaixo, conheça os principais.
É uma tecnologia de armazenamento em larga escala, eficiente e comprovada. Assim, oferece estabilidade ao sistema elétrico ao gerar energia limpa com rápida resposta.
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.
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.
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.
Trata-se de um sistema mecânico que conserva energia elétrica em forma cinética, usando um disco metálico em movimento.
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.
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.
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.
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.
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!