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BESS 101: Revolucionando o cenário energético com sistemas de armazenamento de energia em bateria

2023-07-28
Os sistemas de armazenamento de energia por bateria (BESS) estão revolucionando o cenário energético, capturando o excedente de energia renovável e garantindo um fornecimento de energia contínuo e estável. Da estabilidade da rede ao backup residencial, o BESS oferece aplicações versáteis.

 

No cenário atual de energia, sistemas de armazenamento de energia por bateria (BESS) estão revolucionando a forma como usamos a energia. Essas soluções tecnológicas avançadas desempenham um papel fundamental no armazenamento e utilização de energia renovável, garantindo um fornecimento confiável e sustentável de eletricidade. De residências a empresas, o BESS oferece um futuro energético mais verde, flexível e resiliente para todos.

 

Como funciona o armazenamento de energia da bateria

How Battery Energy Storage Works

BOs sistemas de armazenamento de energia em bateria (BESS) são como cronometristas diligentes, capturando energia excedente de fontes renováveis, como solar e eólica, durante períodos de produção abundante. Essa energia armazenada atua como um backup confiável, pronto para ser descarregado quando a demanda de energia é alta ou quando as fontes renováveis ​​não estão gerando energia suficiente. Ao servir como um cofre dinâmico de energia, o BESS garante um fornecimento de energia contínuo e estável, tornando-o um facilitador essencial para um futuro energético mais verde e sustentável.

 

Enquanto o armazenamento de energia solar se concentra principalmente na captura e utilização de energia solar dentro do mesmo sistema solar, o armazenamento de energia da bateria vai além da energia solar sozinha. O BESS fornece recursos versáteis de armazenamento e descarga para várias fontes renováveis, tornando-o um recurso indispensável para a estabilidade da rede e inúmeras aplicações. Essa adaptabilidade permite que o BESS sirva como uma ponte confiável entre a geração e o consumo de energia renovável, inaugurando uma nova era de sistemas de energia mais limpos e eficientes.

 

Principais componentes de um sistema de armazenamento de energia de bateria

 

Key Components of a Battery Energy Storage System

 

Os principais componentes de um sistema de armazenamento de energia de bateria (BESS) formam uma rede sofisticada que permite o armazenamento e a utilização de energia sem interrupções. Aqui estão os detalhes.

 

A. Sistema de bateria

   O coração de qualquer sistema de armazenamento de energia de bateria é, obviamente, a própria bateria. As baterias à base de lítio surgiram como a escolha preferida devido à sua alta densidade de energia, eficiência e vida útil mais longa. Essas baterias consistem em várias células de lítio conectadas em série e em paralelo para criar módulos, que são então empilhados e combinados para formar um rack de bateria. Ao conectar racks em série ou paralelo, a tensão e a corrente desejadas do BESS podem ser alcançadas, tornando-o uma solução escalável e flexível para várias necessidades de energia.

 

B. Sistema de gerenciamento de bateria (BMS)

   Assim como um guardião vigilante, o Battery Management System (BMS) atua como o cérebro do sistema de bateria. Sua principal função é salvaguardar a bateria e protegê-la de possíveis danos em diferentes cenários operacionais. Por meio de monitoramento em tempo real e uma estrutura multicamadas, o BMS garante que a bateria opere dentro de parâmetros seguros para fatores cruciais, como estado de carga (SoC), estado de integridade (SoH), tensão, temperatura e corrente. Com algoritmos sofisticados e monitoramento constante, o BMS mantém a integridade da bateria, evitando problemas como fuga térmica e prolongando sua vida útil.

 

C. Sistema de Conversão de Energia (PCS) ou Inversor Híbrido

   O Power Conversion System (PCS) ou Hybrid Inverter é o engenhoso tradutor do mundo BESS. Como a bateria armazena e fornece eletricidade como Corrente Contínua (CC), enquanto a maioria dos sistemas elétricos e cargas requerem Corrente Alternada (CA), o PCS intervém para preencher a lacuna. Ele realiza uma conversão dinâmica, permitindo que a energia CC da bateria seja transformada em energia CA para uso com a rede ou dispositivos elétricos e vice-versa. Esse recurso essencial permite o carregamento e descarregamento bidirecional do BESS, dando a ele a capacidade de armazenar energia de fontes renováveis ​​e liberá-la quando necessário.

 

D. Controlador

   Para manter toda a orquestra do BESS em perfeita harmonia, o controlador sobe ao palco. Ele monitora, controla e protege todos os principais componentes do sistema de armazenamento de energia, apropriadamente chamados de subsistemas. Ele não apenas se comunica internamente, mas o controlador também interage com dispositivos externos, como medidores de eletricidade e transformadores, garantindo que o BESS opere de maneira ideal. Com vários níveis de proteção, incluindo sobrecarga e proteção de energia reversa, o controlador garante um desempenho suave e pode se integrar com SCADA e EMS para aquisição de dados abrangente e gerenciamento de energia.

 

E. HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado)

   Toda bateria superstar precisa de uma equipe de bastidores para manter um ambiente ideal, e é aí que entra o sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC). Para sistemas de bateria de lítio, manter a temperatura operacional correta é crucial para prolongar seu ciclo vida. O sistema HVAC regula o ambiente interno facilitando o movimento do ar entre o interior e o exterior do gabinete BESS, garantindo que as baterias permaneçam em sua zona de conforto e tenham o melhor desempenho.

 

F. Sistema de supressão de incêndio

   A segurança é uma prioridade máxima em qualquer BESS, e o sistema de extinção de incêndios é como o bombeiro de cabeça fria em espera. Enquanto o BMS monitora ativamente e evita que os limites críticos de temperatura sejam excedidos, o sistema de supressão de incêndio atua como uma camada extra de proteção em caso de fuga térmica. Ele é projetado para detectar potenciais riscos de incêndio e responder rapidamente por agentes de liberação, como Novec1230 ou FM-200, para suprimir e resfriar qualquer incêndio emergente, evitando efetivamente mais danos e garantindo a segurança do BESS.

 

G. Sistema de Controle de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA)

   Os olhos e ouvidos do BESS, o sistema SCADA tem tudo a ver com monitoramento e controle. Através da comunicação com o controlador via CLP (Controlador Lógico Programável), o SCADA monitora diversos componentes dentro do BESS. Ele monitora o status da bateria, se comunica com o PCS ou Inversor Híbrido e medidores auxiliares e permite que os operadores emitam comandos e definam parâmetros. Sua integração perfeita com sistemas de terceiros permite aquisição completa de dados e gerenciamento de energia, contribuindo para a eficiência e desempenho geral do BESS.

 

H. Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS)

   To Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) ocupa o centro do palco na orquestração do desempenho do BESS. Com a tarefa de controlar e agendar atividades de aplicativos, o EMS se comunica diretamente com o PCS ou Inversor Híbrido e BMS, ao mesmo tempo em que considera pontos de dados externos da rede, painéis solares e cargas. Ao otimizar o ciclo da bateria e equilibrá-lo com o retorno do investimento do BESS, o EMS garante o uso eficiente de energia para várias aplicações, como redução de pico, deslocamento de carga e autoconsumo. Por meio de análises e previsões contínuas de dados, o EMS capacita o BESS a ser o mais eficiente e eficaz possível.

 

Aplicações de armazenamento de energia de bateria

 

Battery Energy Storage Applications

 

As aplicações de armazenamento de energia de bateria são versáteis e impactantes, com ampla adoção em ambientes comerciais e industriais, bem como em propriedades residenciais.

 

Aplicações comerciais e industriais

 

Sistemas de armazenamento de energia em bateria encontraram ampla aplicação nos setores comercial e industrial, revolucionando a forma como as empresas gerenciam suas necessidades de energia. Uma das principais aplicações é o pico de consumo, onde o BESS permite que as empresas reduzam sua demanda de energia durante os períodos de pico, evitando picos dispendiosos no consumo e reduzindo as contas de eletricidade. BEM também facilita a mudança de carga, permitindo que as empresas mudem seu consumo de energia de períodos de alto custo para períodos de baixo custo, otimizando o uso de energia e reduzindo as despesas operacionais.

 

Outra vantagem significativa do armazenamento de energia em bateria no setor comercial é a flexibilidade. O BESS capacita as empresas a reduzir estrategicamente a demanda de rede de seu local durante momentos críticos sem comprometer o consumo de eletricidade, permitindo que participem de programas de resposta à demanda e economizem ainda mais nos custos de energia. Além disso, as microrredes, que são sistemas de energia autônomos que podem se desconectar da rede principal quando necessário, dependem muito do armazenamento em bateria como um componente chave, garantindo o fornecimento ininterrupto de energia durante interrupções e emergências da rede.

 

Além disso, os sistemas de armazenamento de energia da bateria integram-se perfeitamente com fontes de energia renováveis. Quando a energia renovável, como solar e eólica, é abundante, o BESS armazena o excesso de energia para uso posterior, garantindo um fluxo contínuo e suave de eletricidade mesmo quando a energia renovável não está disponível. Essa integração aumenta a eficiência geral e a confiabilidade dos sistemas de energia renovável, tornando-os mais viáveis ​​e atraentes para usuários comerciais e industriais.

 

Aplicações residenciais

 

O armazenamento de energia da bateria não se limita a usuários comerciais e industriais; também se tornou um divisor de águas para os consumidores residenciais. Os proprietários de residências com sistemas de energia solar podem se beneficiar significativamente do BESS, maximizando o autoconsumo de energia solar. Durante o dia, quando os painéis solares produzem energia, o excedente pode ser armazenado na bateria e usado à noite ou em períodos nublados, reduzindo a dependência da rede e diminuindo ainda mais os custos de eletricidade.

 

Além de promover o autoconsumo, o armazenamento de energia em bateria oferece aos usuários residenciais a vantagem inestimável de energia de backup de emergência. Em caso de apagão ou falta de energia, um sistema de armazenamento de bateria fornece uma fonte confiável de eletricidade, garantindo um fornecimento de energia ininterrupto para aparelhos críticos e mantendo funções essenciais. Além disso, para aqueles que buscam alcançar a independência da rede e desligar-se completamente da rede elétrica, o armazenamento de energia da bateria é um divisor de águas, fornecendo uma solução de energia sustentável e resiliente para propriedades residenciais.

 

Benefícios dos sistemas de armazenamento de energia por bateria

 

Battery Energy Storage Systems

 

Os benefícios dos sistemas de armazenamento de energia por bateria são multifacetados e abrangentes, revolucionando o cenário energético.

 

Garantir fluxo de energia contínuo e estabilidade da rede

Os sistemas de armazenamento de energia por bateria atuam como guardiões do fornecimento de energia, fornecendo um fluxo de eletricidade contínuo e ininterrupto, especialmente durante períodos de pico de demanda ou interrupções na rede. Ao armazenar o excesso de energia quando está disponível em abundância e liberá-lo em momentos de alta demanda, o BESS garante a estabilidade da rede e alivia o estresse na infraestrutura elétrica.

 

Suavizando o fornecimento de energia renovável

Fontes de energia renováveis, como solar e eólica, estão sujeitas a flutuações com base nas condições climáticas. O armazenamento de energia da bateria atua como um buffer, armazenando o excesso de energia quando as energias renováveis ​​estão no auge e liberando-o quando a produção de energia é baixa. Esse efeito de suavização ajuda a criar um fornecimento consistente e confiável de energia renovável, superando a natureza intermitente dessas fontes.

 

Ganhos Ambientais e Contribuição para a Transição Energética

Ao promover o uso de energia renovável e reduzir a dependência de combustíveis fósseis, os sistemas de armazenamento de energia em bateria desempenham um papel crucial na mitigação dos impactos ambientais. A adoção do BESS contribui significativamente para o esforço global de combate às mudanças climáticas e transição para um cenário energético mais verde e sustentável.

 

Custos de energia mais baixos e economia financeira

O BESS permite que os consumidores aproveitem as tarifas de energia fora da ponta, armazenando eletricidade quando ela é mais barata e utilizando-a nos horários de pico, quando as tarifas são mais altas. Essa estratégia de deslocamento de carga leva a economias substanciais de custos, reduzindo as contas de eletricidade para empresas e residências.

 

Resiliência aprimorada e continuidade de negócios

Para as empresas, os sistemas de armazenamento de energia da bateria fornecem uma camada adicional de resiliência e continuidade dos negócios. Diante de falhas de energia ou interrupções na rede, o BESS garante que as operações críticas possam continuar sem problemas, evitando perdas financeiras e paradas. Essa resiliência aprimorada fortalece a capacidade das empresas de enfrentar desafios imprevistos e manter suas operações sem interrupção.

 

Vida útil e segunda vida útil do armazenamento de energia da bateria

 

lifespan and second life of Battery Energy Storage Systems

 

A vida útil dos sistemas de armazenamento de energia de bateria à base de lítio (BESS) é um aspecto crítico a ser considerado ao avaliar sua viabilidade a longo prazo e impacto ambiental. Em média, esses sistemas podem durar de 5 a 15 anos, dependendo de fatores como padrões de uso, manutenção e qualidade dos componentes usados ​​na fabricação. Avanços na tecnologia de baterias e processos de fabricação aprimorados contribuíram para uma vida útil mais longa dos BESS modernos, tornando-os um investimento mais econômico e sustentável.

 

À medida que a sustentabilidade se torna um fator-chave no setor de energia, a reutilização e a reciclagem de baterias emergiram como componentes cruciais de uma economia circular. No final do seu ciclo de vida, as baterias podem ter uma segunda oportunidade através da reciclagem, onde são recuperados materiais valiosos, reduzindo a necessidade de novas matérias-primas e minimizando o impacto ambiental. A reciclagem também reduz os riscos potenciais associados ao descarte de baterias, como a contaminação do solo e da água.

 

things you should know about Battery Energy Storage Systems

Em Conclusão

 

Os sistemas de armazenamento de energia da bateria são fundamentais para moldar um cenário de energia mais verde e confiável. Desde seu papel no armazenamento de energia para uso posterior e suavização do fornecimento de energia renovável até sua versatilidade em aplicações comerciais, industriais e residenciais, o BESS desempenha um papel fundamental no aprimoramento da estabilidade e resiliência da rede. À medida que a tecnologia continua avançando, o potencial dos sistemas de armazenamento de energia da bateria é ilimitado, prometendo melhorias adicionais em eficiência, acessibilidade e impacto ambiental.

 

Em Bateria ACE, temos orgulho em fornecer soluções de armazenamento de energia de alta qualidade, incluindo sistemas de armazenamento de energia residencial, Sistemas de energia C&I, e UPS de íons de lítio. Nossa dedicação aos princípios de sustentabilidade e economia circular garante que nossos sistemas de bateria não sejam apenas confiáveis, mas também ambientalmente responsáveis. Enquanto olhamos para um futuro de energia sustentável, convidamos você a explorar nossa gama de produtos de armazenamento de energia e descobrir como a ACE Battery pode ser sua parceira de confiança na promoção da eficiência energética e na adoção de um amanhã mais verde. Visite nosso site para saber mais sobre nossas ofertas e junte-se a nós para causar um impacto positivo no cenário energético mundial!

 

 

 

 

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