Como os sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) suportam o carregamento rápido de veículos elétricos

Veículos elétricos (VEs) não são mais apenas uma tendência — eles são o futuro do transporte. Mas, com mais VEs nas ruas, há uma pressão crescente sobre a rede elétrica, especialmente com o aumento da demanda por carregamento rápido. Carregar um único veículo de 150 kW ou mais em menos de 30 minutos consome uma quantidade enorme de eletricidade, para a qual muitas redes existentes não foram projetadas.

É aí que entram os Sistemas de Armazenamento de Energia de Bateria (BESS). Esses sistemas armazenam eletricidade fora dos horários de pico ou quando a energia renovável é abundante e a liberam durante os períodos de alta demanda, tornando o carregamento de VEs mais estável, eficiente e sustentável.

Neste artigo, exploraremos como o armazenamento de energia para carregamento de veículos elétricos aborda as limitações da rede, reduz os custos operacionais e alimenta a próxima geração de redes de carregamento.

Os principais desafios do carregamento rápido de veículos elétricos

Os carregadores rápidos para veículos elétricos são ferramentas poderosas, mas apresentam sérios desafios de infraestrutura:

• Alta demanda de energia instantânea: Carregadores rápidos (150 kW a 350 kW) consomem grandes quantidades de eletricidade em curtos períodos. Multiplique isso por vários carros carregando ao mesmo tempo e a rede elétrica local pode ficar rapidamente sobrecarregada.
• Altos custos de eletricidade: As concessionárias de serviços públicos costumam cobrar dos usuários comerciais com base na demanda de pico, ou seja, na maior quantidade de energia consumida em um único momento. O carregamento rápido pode causar picos que resultam em contas de luz mais altas.
• Capacidade de rede limitada: Muitos locais, especialmente áreas remotas ou centros urbanos, não têm a capacidade de rede ou infraestrutura para suportar carregamento rápido sem atualizações dispendiosas.
• Lacunas na integração de energias renováveis: A energia solar e eólica são limpas e abundantes, mas nem sempre estão disponíveis quando necessário. Sem armazenamento, grande parte dessa energia é desperdiçada.

Como os sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) auxiliam no carregamento de veículos elétricos

A BESS preenche a lacuna entre a demanda das estações de carregamento de veículos elétricos e o que a rede elétrica pode fornecer. Veja como:

1. Gerenciando a demanda de pico

A eletricidade costuma ser mais barata à noite e mais cara durante o dia. A BESS aproveita isso armazenando energia quando os preços estão baixos (por exemplo, entre 23h e 7h) e descarregando-a nos horários de pico (como das 16h às 20h), quando as tarifas são mais altas.

Em um caso real, a Blink Charging relatou preços de eletricidade fora do horário de pico de US$ 0,1749/kWh, em comparação com preços de pico de US$ 0,1927/kWh durante ondas de calor. Para uma estação que consome 6.000 kWh por mês, a BESS pode economizar centenas de dólares — todos os meses.

Isso é conhecido como “pico de barbear”, e ajuda os operadores de estações de carregamento a evitar custos elevados com cobranças de demanda, ao mesmo tempo em que mantém as operações tranquilas e previsíveis.

2. Buffering de energia para carregadores rápidos

Carregadores rápidos podem fornecer grandes quantidades de energia para veículos elétricos, mas a rede elétrica local muitas vezes não consegue atender a essas demandas. O BESS atua como um reservatório de energia, fornecendo eletricidade de alta potência instantaneamente quando necessário.

Por exemplo, o sistema E-STOR da Connected Energy permite o carregamento de 20 veículos elétricos a 7 kW por até 2,5 horas, utilizando a energia armazenada sem a necessidade de atualização da rede. Essa configuração é especialmente útil em locais com acesso limitado à rede, como postos de gasolina em rodovias ou bairros urbanos.

Ao fornecer energia armazenada quando a demanda aumenta, o BESS protege a rede contra sobrecarga e ajuda a garantir um desempenho de carregamento estável.

3. Suporte à rede em áreas restritas

Muitos locais promissores de carregamento de veículos elétricos — rodovias rurais, depósitos de frotas, zonas urbanas movimentadas — não têm capacidade de rede para suportar carregamentos de alta velocidade. Instalar uma nova subestação ou atualizar a infraestrutura pode levar anos e custar milhões.

O BESS permite que essas estações operem de forma independente ou semi-independente, mesmo em ambientes com restrições de rede. Na Alemanha e na Bélgica, a Allego utiliza o BESS para dar suporte a estações de carregamento rápido ao longo de rodovias. Os sistemas de armazenamento respondem em tempo real usando protocolos de carregamento abertos, possibilitando o uso inteligente de energia sem grandes investimentos em infraestrutura.

4. Habilitando o carregamento limpo e renovável de veículos elétricos

Um dos usos mais interessantes do BESS é sua capacidade de armazenar energia solar ou eólica para carregamento de veículos elétricos. Isso permite que as operadoras ofereçam energia com zero emissão, mesmo quando o sol não está brilhando.

Por exemplo, em Dundee, na Escócia, o governo local utiliza painéis solares em conjunto com o BESS para fornecer energia limpa à sua rede pública de carregamento. O sistema monitora o uso de energia e os padrões climáticos, garantindo que cada quilowatt-hora solar seja utilizado de forma eficaz, mesmo à noite.

Essa integração de energia renovável + armazenamento + carregamento de VE é um passo fundamental para atingir as metas de carbono zero.

Armazenamento de energia para carregamento de veículos elétricos: histórias de sucesso do mundo real

O impacto do BESS no carregamento de veículos elétricos não é apenas uma teoria — exemplos do mundo real mostram grandes benefícios:

Projeto E-Lounge do Brasil: Após adicionar o BESS aos seus carregadores rápidos CC de 60 kW, o consumo de energia saltou de 0,6 MWh para 10,36 MWh/mês, um aumento de 21 vezes. O sistema melhorou a qualidade da energia e reduziu o estresse nos picos de carga.

Conselho Municipal de Nottingham (Reino Unido): O depósito inclui duas unidades E-STOR e painéis solares. O BESS suaviza as cargas de carregamento, suporta carregamento bidirecional e maximiza o uso de energia solar.

Carregamento intermitente (Filadélfia): Seu primeiro local nos EUA com BESS alimenta quatro carregadores rápidos CC. Ele permanece totalmente operacional mesmo durante interrupções, ajudando a expandir o acesso ao carregamento sem sobrecarregar a rede.

Esses projetos destacam como o armazenamento de energia para carregamento de veículos elétricos não é apenas eficiente, mas essencial.

Conclusão: O carregamento de veículos elétricos preparado para o futuro começa com o armazenamento de energia

Com o aumento da adoção de veículos elétricos, a necessidade de carregamento rápido, confiável e limpo torna-se crítica. Os Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias oferecem uma solução flexível e econômica para os principais desafios do carregamento rápido:

• Eles reduzem a demanda de pico e os custos de eletricidade
• Eles tornam o carregamento rápido possível mesmo onde a rede elétrica é fraca
• Eles permitem o uso de energia verde e melhoram a confiabilidade do sistema

A mensagem é clara: se você planeja expandir sua infraestrutura de carregamento de veículos elétricos, o armazenamento de energia deve fazer parte da base.

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