O que é um sistema BESS?
Sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) estão a transformar a rede eléctrica com as suas capacidades fiáveis e eficientes de armazenamento de energia. Funcionando como uma bateria maciça, um BESS consiste em múltiplas células de bateria (normalmente iões de lítio) conhecidas pela sua elevada eficiência e longa vida útil. Estas células estão ligadas a inversores de potência e a um sofisticado sistema de controlo que trabalham em conjunto para garantir um armazenamento de energia eficiente.
Tipos de sistemas BESS
Os sistemas BESS podem ser categorizados com base na sua aplicação e escala:
Armazenagem industrial e comercial
Utilizados em ambientes industriais e comerciais, estes sistemas incluem o armazenamento em baterias, em volantes de inércia e em supercapacitores. As principais aplicações incluem:
- Auto-utilização por utilizadores industriais e comerciais: As empresas podem instalar sistemas BESS para armazenar energia produzida a partir de fontes renováveis, como a energia solar ou eólica. Esta energia armazenada pode ser utilizada quando necessário, reduzindo a dependência da rede e diminuindo os custos da eletricidade.
- Microrredes: Os sistemas BESS são cruciais para as microrredes, fornecendo energia de reserva, atenuando as flutuações da rede e aumentando a estabilidade e a fiabilidade.
- Resposta à procura: Os sistemas BESS podem participar em programas de resposta à procura, carregando durante os períodos de baixo custo e descarregando durante os períodos de pico, ajudando a equilibrar a oferta e a procura da rede e reduzindo os custos de redução de picos.
Armazenamento à escala da rede
Estes sistemas de grande escala são utilizados em aplicações de rede para reduzir os picos de consumo e aumentar a segurança da rede, oferecendo uma capacidade de armazenamento de energia e uma produção de energia substanciais.
Componentes chave de um sistema BESS
- Bateria: O núcleo do BESS, responsável pelo armazenamento eletroquímico de energia. As baterias de iões de lítio são preferidas devido a:
- Elevada densidade energética: Armazenam mais energia por unidade de peso ou volume do que os outros tipos.
- Longa vida útil: Capaz de milhares de ciclos de carga-descarga com uma perda mínima de capacidade.
- Capacidade de descarga profunda: Podem descarregar-se profundamente sem danificar as células da bateria.
- Inversor: Converte a energia CC das baterias em energia CA utilizável por casas e empresas. Isto permite ao BESS:
- Fornecer energia AC à rede quando necessário.
- Carregar a partir da rede durante os períodos de preços baixos da eletricidade.
- Sistema de controlo: O comandante inteligente do BESS, monitorizando e gerindo continuamente as operações do sistema para garantir:
- Saúde e desempenho óptimos da bateria: Aumentar a duração e a eficiência da bateria.
- Fluxo de energia eficiente: Otimização dos ciclos de carga-descarga para maximizar o armazenamento e a utilização.
- Segurança do sistema: Proteger contra os riscos eléctricos e garantir um funcionamento seguro.
Como funciona um sistema BESS
Um sistema BESS funciona segundo um princípio simples:
- Absorção de energia: Durante os períodos de baixa procura (por exemplo, durante a noite para a energia solar), o BESS absorve o excesso de energia renovável da rede, evitando o desperdício.
- Armazenamento de energia: A energia absorvida é cuidadosamente armazenada electroquimicamente nas baterias para utilização futura.
- Libertação de energia: Durante os picos de procura, o BESS liberta a energia armazenada de volta para a rede, assegurando um fornecimento de energia contínuo e fiável.
Vantagens dos sistemas BESS
A tecnologia BESS oferece inúmeros benefícios, transformando significativamente a rede eléctrica:
- Melhoria da estabilidade e fiabilidade da rede: Actuando como um amortecedor, o BESS atenua as flutuações da produção de energia renovável e suaviza os períodos de pico de procura, resultando numa rede mais estável e fiável.
- Aumento da utilização de energias renováveis: Ao armazenar o excesso de energia solar e eólica, o BESS maximiza a utilização de recursos renováveis, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e promovendo um cabaz energético mais limpo.
- Redução da dependência dos combustíveis fósseis: Ao fornecer energia limpa e renovável, o BESS ajuda a reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, contribuindo para um ambiente mais sustentável.
- Poupança de custos: O armazenamento estratégico de energia durante os períodos de baixo custo pode reduzir os custos globais para os consumidores e as empresas, descarregando energia durante as horas de maior procura.
Aplicações dos sistemas BESS
Enquanto tecnologia eficiente de armazenamento de energia, os sistemas BESS demonstram um potencial substancial em vários domínios. Os seus modelos operacionais adaptam-se a necessidades específicas com base em diferentes cenários. Aqui está uma análise aprofundada das aplicações BESS em cenários típicos:
1. Auto-utilização por utilizadores industriais e comerciais: Poupança de energia e maior independência energética
Para as empresas com sistemas de energia solar ou eólica, o BESS pode ajudar a maximizar a utilização de energia renovável e a obter poupanças de custos.
- Modelo de funcionamento:
- Durante o dia: A energia solar ou eólica alimenta principalmente a carga. O excesso de energia é convertido em AC através de inversores e armazenado no BESS ou alimentado na rede.
- Durante a noite: Com energia solar ou eólica reduzida, o BESS fornece energia armazenada, com a rede como fonte secundária.
- Vantagens:
- Redução da dependência da rede e dos custos de eletricidade.
- Aumento da utilização de energias renováveis, apoiando a sustentabilidade ambiental.
- Reforço da independência energética e da resiliência.
2. Microrredes: Fornecimento fiável de energia e proteção de infra-estruturas críticas
Nas microrredes, os BESS desempenham um papel crucial, fornecendo energia de reserva, atenuando as flutuações da rede e melhorando a estabilidade e a fiabilidade, especialmente em zonas remotas ou propensas a falhas.
- Modelo de funcionamento:
- Funcionamento normal: Geradores distribuídos (e.g., solar, eólico, diesel) alimentam a microrrede, com o excesso de energia armazenado no BESS.
- Falha da rede: O BESS liberta rapidamente a energia armazenada para fornecer energia de reserva, assegurando o funcionamento de infra-estruturas críticas.
- Carga de pico: O BESS suporta geradores distribuídos, suavizando as flutuações da rede e assegurando a estabilidade.
- Vantagens:
- Melhoria da estabilidade e fiabilidade da microrrede, garantindo o funcionamento de infra-estruturas críticas.
- Redução da dependência da rede e aumento da autonomia energética.
- Eficiência optimizada do gerador distribuído, reduzindo os custos operacionais.
3. Aplicações residenciais: Energia limpa e vida inteligente
Para residências com painéis solares no telhado, o BESS ajuda a maximizar a utilização da energia solar, fornecendo energia limpa e uma experiência energética inteligente.
- Modelo de funcionamento:
- Durante o dia: Os painéis solares alimentam as cargas domésticas, sendo o excesso de energia armazenado no BESS.
- Durante a noite: O BESS fornece energia solar armazenada, complementada pela rede conforme necessário.
- Controlo inteligente: O BESS integra-se com sistemas domésticos inteligentes para ajustar as estratégias de carga-descarga com base na procura do utilizador e nos preços da eletricidade para uma gestão energética óptima.
- Vantagens:
- Redução da dependência da rede e dos custos de eletricidade.
- Utilização de energia limpa, apoiando a proteção ambiental.
- Melhoria da experiência de energia inteligente, melhorando a qualidade de vida.
Conclusão
Os sistemas BESS são uma tecnologia-chave para alcançar um sistema energético mais limpo, mais inteligente e mais sustentável. À medida que a tecnologia avança e os custos diminuem, os sistemas BESS desempenharão um papel cada vez mais importante na criação de um futuro mais risonho para a humanidade.
