Armazenamento de Energia Solar por Bateria: Dimensionamento para Fábricas

Compreender como as fábricas usam energia

As fábricas não utilizam energia na mesma taxa durante todo o dia. Há períodos de maior atividade e períodos mais lentos. Por exemplo, o consumo de energia diminui significativamente à noite e nos fins de semana. Portanto, para dimensionar um sistema de armazenamento de energia solar com bateria, é importante primeiro compreender o padrão de demanda energética. Considere as contas históricas de energia ou os medidores inteligentes para verificar o uso de energia por hora, e não apenas diariamente. Essas informações mostrarão os momentos em que a bateria precisará fornecer energia e quando precisará ser recarregada pelos painéis solares ou pela rede elétrica, evitando o desperdício de energia.

Fatores Chave que Influenciam o Cálculo do Tamanho da Bateria

Três fatores principais determinam o tamanho ideal da bateria para uma fábrica: carga máxima, duração do backup e variabilidade da geração solar. A carga máxima refere-se à quantidade máxima de energia que a fábrica utiliza em um único momento. Isso indica a capacidade mínima de potência que a bateria deve ter para evitar interrupções durante períodos de alta demanda. A duração do backup é o tempo pelo qual a bateria precisa manter os equipamentos essenciais funcionando caso a rede elétrica falhe. Uma fábrica com produtos perecíveis pode precisar de 4 a 6 horas de backup, enquanto uma planta de montagem não crítica pode se contentar com 2 a 3 horas. A variabilidade da geração solar leva em conta dias nublados ou mudanças sazonais. Será necessária uma bateria maior se a fábrica depender fortemente da energia solar e enfrentar frequentes períodos com pouca luz solar.

Compatibilização da Capacidade da Bateria com a Produção Solar

Os painéis solares e o armazenamento de bateria funcionam em conjunto, e por isso suas capacidades devem ser compatíveis para funcionarem de forma eficaz. Se a bateria for pequena, a energia solar excedente gerada durante o dia será desperdiçada (será enviada de volta à rede ou perdida completamente). Se for muito grande, a bateria será subutilizada, aumentando desnecessariamente os seus custos. Para começar, calcule a produção média diária de energia solar dos painéis da fábrica. Isso será baseado na eficiência dos painéis, na área do telhado e nas horas médias diárias de sol na sua região. Isso ajudará a dimensionar a bateria para armazenar energia solar suficiente para atender às necessidades energéticas da fábrica durante a noite ou no início da manhã, com uma pequena reserva. Por exemplo, se os painéis produzirem 100 kWh por dia e a fábrica consumir 60 kWh após o pôr do sol, uma bateria com capacidade de 70–80 kWh seria ideal.

Escalabilidade de Longo Prazo

Ao decidir quanta energia fornecer a um sistema, é necessário prever o quanto uma fábrica irá expandir, adicionar novos equipamentos ou aumentar a produção. Isso envolve fazer estimativas. As necessidades de energia de uma fábrica crescerão à medida que a produção se expandir. Sistemas de armazenamento por baterias são mais adequados quando são escaláveis, em vez de uma construção única. Sistemas modulares de baterias são os melhores para essa situação. Eles são projetados para adicionar mais blocos de baterias conforme necessário, com base na expansão planejada. Aumentos futuros planejados de energia e as baterias projetadas para acomodar esses aumentos são inteligentes, pois economizam tempo e dinheiro. Ignorar a expansão planejada resultará em perda de tempo e dinheiro.

Equilibrando Custo e Desempenho

Embora considerar os custos seja sempre importante, eles não devem ser vistos apenas como um preço inicial. Por exemplo, uma bateria mais barata e de menor capacidade não será suficiente para atender às necessidades da fábrica durante as horas de pico e resultará em perda de produção durante interrupções. Por outro lado, ter uma bateria superdimensionada acarretará maiores custos de manutenção e prolongará o período de retorno, tornando-a ainda menos ideal. A solução ideal neste caso é calcular o custo nivelado do armazenamento (LCOS). Este valor corresponde essencialmente ao preço da bateria, aos custos de instalação e manutenção, e à vida útil esperada da bateria (que é de 10 a 15 anos para baterias de íon-lítio). Após realizar esse cálculo para diferentes tamanhos de bateria, você poderá avaliar a opção mais adequada com foco no valor de longo prazo, em vez simplesmente no menor custo de curto prazo.

Certificando-se de que está cumprindo as regulamentações locais

Tratar das regras em torno dos sistemas de armazenamento de baterias solares é um sinal de pontualidade e dedicação, com evidências claras em casos de instalações comerciais como fábricas. Existem locais que exigem e locais que não exigem licença para os sistemas de baterias, bem como locais que oferecem incentivos que reduzem um pouco o preço final. Você também deverá verificar as normas e padrões de conexão à rede, pois muitas concessionárias determinam quanta energia uma fábrica pode devolver à rede elétrica. Isso certamente afetará a forma como a bateria recebe energia e como devolve energia. Ignorar as regras inadequadas provavelmente resultará em multas e na desativação do uso da bateria. Evitar isso causará problemas desnecessários.