Conversação

O que você deve saber antes de comprar uma bateria para alimentar sua casa

As baterias são, sem dúvida, parte do nosso futuro energético. Você deveria colocar um em sua casa agora para armazenar energia solar, gerenciar seu uso de energia e reduzir custos? Isso realmente depende do que você deseja alcançar.

Estudos realizados em 2017 e 2021 identificaram os principais motivadores para a instalação de baterias domésticas:

  • usando sua própria energia solar
  • Bom para o ambiente
  • independência da rede
  • Economizando dinheiro.

Com esses objetivos em mente, nossa pesquisa indica que é difícil justificar a compra de uma bateria agora apenas com base na economia de custos. Se outros motivos também forem importantes para você, isso pode ser justificado.

Use sua energia solar

Mais de 30% dos lares australianos têm sistemas solares. Eles geralmente geram mais do que o necessário no meio do dia, menos do que o necessário durante o pico da demanda pela manhã e à noite e nada à noite.

Se você não tiver bateria, quando precisar de mais energia do que o seu sistema solar gera, ela é importada da rede. Você também pode exportar o excedente de energia para a rede e pagar por isso.

Mas, com o crescimento da energia solar, a quantidade máxima de energia que os novos proprietários de sistemas solares podem exportar agora é limitada em muitos locais. E se muita gente na sua rua estiver exportando, a tensão local vai subir e os inversores solares vão cortar a geração.

Uma maneira de evitar o corte é mudar parte de sua ingestão de energia para o meio do dia. Grandes cargas que podem ser movidas incluem:

  • aquecimento de água
  • bombas de lagoa
  • adaptação
  • Eletrodomésticos como lava-louças, lavadoras de roupas e secadoras
  • carregamento de carro elétrico.

Se você ainda tiver geração excedente, ela pode ser armazenada em uma bateria e usada posteriormente para reduzir a energia que você importa da rede para cobrir as cargas que você não pode mover. A energia que você pode transferir por meio de uma bateria a cada dia será menor que o excesso de geração e a quantidade que você normalmente importa. Por exemplo, se você tiver 3 quilowatts-hora de excesso de geração em um dia, mas importar apenas 2 quilowatts-hora para atender às cargas noturnas, a potência máxima que poderá transferir pela bateria é de 2 quilowatts-hora.

O gráfico abaixo mostra um exemplo da energia que pode ser transmitida a cada dia do ano, com média de 40 residências em Lochiel Park, uma área residencial de baixa energia em Adelaide.

Para essas casas, uma bateria de 8 kWh pode lidar com a transmissão de energia na maioria dos dias. No entanto, a potência média transmitida a cada dia é de apenas 4 kWh porque alguns dias têm baixo excedente de geração ou baixa demanda noturna. Residências com grandes sistemas solares e importações diárias significativas de energia da rede podem se mover mais.

A própria bateria limitará as taxas de carga e descarga. Se você gerar mais energia do que pode manusear, parte do excesso será exportado ou a produção solar poderá ser reduzida. Se sua carga for maior do que você pode suportar, você precisará de energia adicional da rede.

benefícios ambientais

Armazenar energia solar excedente e usá-la em vez de energia de combustível fóssil da rede trará benefícios ambientais.

A maioria das baterias domésticas são baterias de íon de lítio. Apesar das preocupações com os impactos ambientais da revolução energética impulsionada por íons de lítio, esforços estão sendo feitos para reduzir esses efeitos.

Outras maneiras de reduzir os impactos ambientais sem uma bateria incluem:

independência

Um estudo de 2017 descobriu que quase 70% dos entrevistados eventualmente queriam se desconectar da rede. Casas remotas fazem isso há décadas, mas precisam de grandes sistemas solares e grandes baterias alimentadas por geradores a diesel e a gás para aquecimento e cozimento.

Networking tem grandes benefícios. Quando você não gera energia solar suficiente, pode obter a energia de outro lugar. E quando você gera mais do que precisa, pode enviar o excesso para outro lugar que precise. Conectar várias cargas a vários geradores aumenta a flexibilidade e a eficiência.

Uma bateria doméstica pode permitir que você alimente sua casa quando a rede falhar, mas você pode precisar de equipamento adicional para isolá-la da rede nesses momentos. Estar fora da rede significa que você também pode precisar gerenciar sua bateria de maneira diferente para manter energia suficiente na reserva para atender às suas necessidades durante uma interrupção.

Economizando dinheiro

Você pode usar uma bateria para reduzir custos de duas maneiras:

  • Armazene o excesso de energia solar durante os períodos de baixa tarifa de alimentação (dinheiro que você recebe pela exportação de energia para a rede) e use-a mais tarde, em vez de importar energia quando o preço for alto
  • Junte-se a uma Central Elétrica Virtual (VPP).

Vamos explicar mais.

O custo da eletricidade varia ao longo do dia, dependendo da demanda e da geração disponível. Se você tem um contador que registra o tempo de consumo de energia, as definições dinâmicas do tempo de uso permitirão que você aproveite ao máximo as flutuações de preço.

Se a diferença entre a tarifa de alimentação e a taxa máxima de importação for de 40c/kWh, cada quilowatt-hora de energia solar que você armazenar e usar durante o período de pico economizará 40c/kWh. O gráfico acima mostra uma transmissão diária média de 4 kWh, economizando US$ 1,60 por dia. Mas esta família requer uma bateria de 8 kWh e custa cerca de US$ 9.600. O período de retorno é superior a 16 anos – excedendo a vida útil garantida da bateria.

Em 2017, simulamos o uso de bateria para 38 residências usando energia solar para determinar a viabilidade e o período de retorno. Cada ponto no gráfico abaixo indica o período de retorno para um determinado domicílio com um determinado tamanho de bateria. O eixo horizontal mostra o excedente anual de energia que gera.

O período de retorno é melhor para baterias menores, que custam menos, e para residências com exportações anuais maiores.

Assumimos uma diferença de preço de 40c/kWh entre o preço de importação e a tarifa feed-in. Também assumimos um preço futuro de bateria de $ 600/kWh – ainda não chegamos lá (a menos que você consiga um subsídio generoso).

A outra forma de reduzir o período de retorno e dar suporte à rede é ingressar em uma Usina Virtual de Energia (VPP). VPP é uma rede de baterias solares domésticas da qual a rede elétrica pode extrair energia em momentos de necessidade.

As operadoras VPP normalmente oferecem descontos no custo de sua bateria, gerenciamento para aproveitar as tarifas de varejo oferecidas e pagamentos para permitir que eles usem sua bateria para comercializar energia nos mercados de eletricidade. Os subsídios e pagamentos entre VPPs variam.

Outras opções podem ser uma aposta melhor neste momento

Entenda por que você quer uma bateria antes de começar a procurar. Existem outras opções para aproveitar melhor a geração de energia solar, obter energia limpa e reduzir custos.

Se você possui um grande sistema solar, altas importações de rede e pode obter um bom backup, ou se deseja apenas tecnologia de energia de ponta, pode justificar a bateria.

Se você ainda não tem energia solar, a economia de um sistema solar alimentado por bateria pode parecer atraente. Mas os painéis solares fornecerão a maior parte da economia.

Peter Bodney, Professor Assistente de Matemática Industrial e Aplicada, University of South Australia; Adrian Grantham, Pesquisador Assistente Associado, University of South Australia; Heather Smith, doutoranda, Industrial Artificial Intelligence Research Center, University of South Australia, e John Boland, Professor de Matemática Ambiental, University of South Australia

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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