Bateria estacionária para energia solar 

Bateria estacionária para energia solar

Normalmente chamamos de baterias solares aquelas que são utilizadas para armazenar energia em sistemas fotovoltaicos operando de maneira Off Grid ou Híbrida.

Essas baterias, geralmente, são estacionárias (ou seja, não têm partes móveis) e podem ser fabricadas com diferentes tecnologias, como baterias de chumbo-ácido (incluindo OPzS e OPzV, além de gel, seladas, AGM e outras) ou baterias de lítio ferro-fosfato (LFP).

A bateria solar atua como o pulmão de um sistema fotovoltaico, garantindo a disponibilização da energia gerada pelo sol quando não há luz solar disponível (nos sistemas Off Grid) ou funcionando como uma fonte reserva (nos sistemas Híbridos, que misturam características dos modelos On e Off Grid).

Apesar da sua importância, muitas pessoas têm dúvidas sobre esses equipamentos: como funcionam as baterias solares? Qual é o preço? É apropriado usar baterias automotivas para energia solar? Quais são os prós e contras de cada tipo na hora da instalação? As respostas para essas perguntas podem ser encontradas ao longo deste artigo.

O que é bateria solar? 

As baterias destinadas à energia solar, que também são conhecidas como acumuladores, desempenham um papel fundamental nos sistemas fotovoltaicos ao armazenar energia. Elas permitem que os usuários tenham acesso à eletricidade mesmo quando não há geração de energia solar, como acontece à noite em sistemas Off Grid.

Nos sistemas híbridos, essas baterias funcionam como uma fonte de backup durante quedas de energia e atuam como nobreaks, garantindo que os dispositivos elétricos continuem a operar em períodos de interrupção.

Além disso, as baterias solares podem ser utilizadas para diversas outras funções, como o controle do pico de demanda (peak-shaving), gerenciamento do consumo em horários específicos, especialmente para aqueles que optam por tarifas brancas ou horo-sazonais, ou ainda para minimizar a injeção de energia na rede elétrica.

Um ponto essencial a ser destacado é que a expressão “bateria solar” está mais ligada ao seu uso do que ao tipo específico de bateria. Embora tecnicamente não exista o termo “bateria solar”, comercialmente se associa a palavra “bateria” à “energia solar” para tornar a comunicação mais clara.

Existem diversos tipos de baterias adequadas para sistemas de energia solar, como as baterias estacionárias comuns (chumbo-ácido, monoblocos e ventiladas), as baterias de chumbo-ácido tubular ventilada (OPzS) ou tubular com gel (OPzV), as baterias de gel reguladas por válvula (VRLA), as baterias de chumbo-ácido com fibra de vidro (AGM) e as baterias de lítio.

Essas baterias desempenham um papel fundamental em projetos fotovoltaicos, pois acumulam energia durante o dia para liberá-la posteriormente ao sistema. Sua utilização é imprescindível, uma vez que a geração de energia solar não ocorre à noite e apresenta variações durante o dia devido a fatores como a passagem de nuvens, por exemplo.

Em resumo: a produção de energia solar oscila conforme as condições climáticas da região e outras influências, como sombreamento. No entanto, com uma bateria instalada, o sistema assegura sempre um fornecimento contínuo de energia.

LEIA MAIS: On grid, off grid e híbrido: tudo sobre os 3 tipos de sistemas fotovoltaicos

Principais diferenças entre a bateria solar, bateria estacionária, bateria tracionária e bateria automotiva 

Baterias solares, baterias estacionárias, baterias tracionárias e baterias automotivas não são sinônimos e nem sempre podem ser comparadas entre si, gerando frequentemente confusão para diferenciá-las. 

O termo bateria solar é utilizado para descrever qualquer bateria que faz parte de um sistema de energia solar. Embora essa nomenclatura não seja tecnicamente correta, ela é amplamente utilizada no mercado. A maioria das chamadas baterias solares são do tipo estacionária e fabricadas com materiais como chumbo-ácido ou íons de lítio.

A bateria estacionária, por sua vez, é um tipo que permanece sem movimento, ou seja, “estacionada”. Essas baterias costumam ser feitas com materiais de qualidade superior e possibilitam descargas profundas, tornando-se ideais para sistemas de energia solar, mas também podem ter uma variedade de outras aplicações.

É importante não confundir os termos: o adjetivo “estacionária” refere-se à forma como a bateria é utilizada (“sem movimento”), independentemente do seu propósito. Em algumas situações, quando empregada em sistemas fotovoltaicos de energia solar, a bateria estacionária pode ser igualmente chamada de “bateria solar”.

Uma outra forma de classificar uma bateria estacionária é com base no material utilizado em sua fabricação (como chumbo-ácido ou íons de lítio, que são os tipos mais comuns em aplicações relacionadas à energia solar).

Baterias tracionárias são projetadas para equipamentos de tração elétrica em ambientes industriais, como empilhadeiras, além de serem aplicáveis em veículos elétricos. Em algumas situações, podem ser adaptadas para grandes sistemas de energia solar.

Essas baterias se destacam pela sua grande capacidade cíclica, mesmo quando submetidas a profundas descargas, e são fabricadas com materiais mais sofisticados em comparação às baterias estacionárias. Por conta do custo elevado, seu uso não é recomendado para sistemas solares de menor escala.

As baterias automotivas, por outro lado, são específicas para fornecer energia a veículos a combustão. Elas diferem das baterias tracionárias, que atuam como “combustível” nos carros elétricos; as baterias automotivas servem apenas para ligar o motor e alimentar os sistemas elétricos dos veículos movidos a combustível.

São confeccionadas com materiais menos nobres e têm a finalidade de oferecer altas correntes por períodos curtos, atendendo à demanda típica das partidas dos automóveis. Como não suportam descargas profundas, seu tempo de vida útil é significativamente reduzido se forem utilizadas em sistemas solares.

Como funciona a bateria para a energia solar? 

A bateria em um sistema de energia solar tem a função de armazenar a eletricidade gerada pelas placas solares, garantindo uma reserva para utilização nos momentos em que é necessário.

Esses dispositivos são essenciais em dois tipos de sistemas de energia solar: Off Grid e Híbridos (que combinam características dos sistemas On Grid e Off Grid). 

No sistema Off Grid, a eletricidade acumulada nas baterias é utilizada quando a geração solar não é suficiente para suprir o consumo, como à noite ou em dias sem sol. Dessa forma, o fornecimento de energia fica garantido durante todo o dia.

Por outro lado, nos sistemas Híbridos (On+Off Grid), as baterias atuam como uma proteção adicional. Com um conjunto de baterias, é possível manter o fornecimento elétrico mesmo em situações de falta de luz, aumentando a eficiência e segurança do sistema.

Ao instalar uma bateria, é fundamental incluir também um controlador de carga. Esse equipamento é responsável por gerenciar os processos de carga e descarga das baterias, assegurando que sua carga permaneça em níveis seguros e prevenindo problemas como sobrecargas ou descargas excessivas. O controlador otimiza o uso da energia armazenada e contribui para prolongar a vida útil da bateria.

Uma bateria solar pode ser carregada em até quatro fases: Fase de Carga (Bulk), Fase de Absorção (Boost ou Absorption), Fase de Flutuação (Manutenção de Carga ou Float) e Fase de Equalização (Equalization).

LEIA MAIS: Bateria para armazenar energia solar: como funciona?

Vantagens de usar uma bateria solar 

A bateria solar desempenha um papel fundamental nos sistemas Off Grid e Híbridos On+Off Grid, garantindo maior confiabilidade e estabilidade. Ambas as soluções oferecem diversas vantagens aos consumidores, possibilitadas pelo uso de baterias.

Os sistemas Off Grid fornecem energia a locais que não possuem acesso à rede elétrica, permitindo o uso de eletricidade sem incorrer em despesas com tarifas de energia. Essa operação é viável graças às baterias, que capturam a energia produzida pelos painéis solares ao longo do dia e disponibilizam eletricidade quando o consumo supera a geração solar (como durante a noite ou em dias nublados).

Por outro lado, os sistemas Híbridos On+Off Grid permitem que os usuários utilizem energia solar para complementar o fornecimento da rede elétrica, ou seja, além da energia da concessionária, eles também contam com a energia do sol, resultando em economia na conta de luz. Nesses casos, as baterias exercem uma função crucial de “backup”, armazenando energia solar para garantir o fornecimento elétrico em situações de falta de luz.

Qual a bateria mais indicada para ser utilizada nos sistemas off grid? 

As baterias estacionárias foram projetadas para um uso mais leve. Elas são frequentemente empregadas em sistemas de nobreak, que acionam apenas quando há uma interrupção na fonte de energia principal. É crucial ressaltar que esse tipo de bateria foi criado especificamente para essa função e, portanto, não é a escolha ideal para sistemas fotovoltaicos.

Por outro lado, as baterias solares foram feitas para o uso diário, permitindo uma profundidade de descarga de até 80%. Isso significa que é possível extrair 80% da capacidade total e recarregá-las para serem utilizadas novamente no dia seguinte. 

Além da sua capacidade energética, essas baterias utilizam ligas e materiais com componentes nanotecnológicos que favorecem uma melhor aceitação na recarga, possibilitando que sejam recarregadas em até 8 horas. Essa característica sem dúvida se destaca nas baterias solares, viabilizando a recarga completa por meio da luz solar.

As baterias estacionárias apresentam um desempenho de carga que não é tão eficiente, resultando em dificuldades para recarregar e aumentando o risco de sulfatação precoce. É fundamental ressaltar que essas baterias desempenham muito bem sua função principal, especialmente em sistemas nobreak. No entanto, seu uso diário e a baixa profundidade de descarga (20%) não as tornam a opção mais adequada para sistemas fotovoltaicos off-grid.

Por serem do tipo inundada, com uma quantidade significativa de eletrólitos internamente, elas não precisam de um ambiente climatizado para operar corretamente. Assim, são mais resistentes quando comparadas às tecnologias AGM e VRLA. 

Conclusão 

A energia solar está em constante expansão e tornou-se uma tecnologia acessível para boa parte da população. No Brasil, devido à sua extensão continental, a distribuição de energia não é uniforme. 

É evidente que as regiões mais densamente povoadas contam com uma infraestrutura de rede elétrica mais avançada, como o sistema on-grid, que é amplamente adotado por causa do seu custo acessível e da possibilidade de injetar o excedente gerado na rede de transmissão.

Entretanto, nas áreas sem acesso à rede elétrica, os sistemas off-grid são amplamente utilizados, funcionando com a ajuda de baterias.

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