Armazenamento de energia doméstica - Home energy storage

Uma renderização de um tipo de bateria doméstica.

Dispositivos de armazenamento de energia doméstica armazenam eletricidade localmente, para consumo posterior. Os produtos de armazenamento de energia eletroquímica , também conhecidos como " Sistema de Armazenamento de Energia da Bateria " (ou " BESS " para abreviar), em seu coração são baterias recarregáveis , normalmente baseadas em íons de lítio ou chumbo-ácido controladas por computador com software inteligente para lidar com o carregamento e ciclos de descarga. As empresas também estão desenvolvendo tecnologia de bateria de fluxo menor para uso doméstico. Como tecnologias locais de armazenamento de energia para uso doméstico, eles são parentes menores do armazenamento de energia da rede com base em bateria e apóiam o conceito de geração distribuída . Quando combinados com a geração no local, eles podem virtualmente eliminar apagões em um estilo de vida fora da rede .

Modos de operação

Geração no local

A energia armazenada geralmente se origina de painéis solares fotovoltaicos no local , gerados durante o dia, e da eletricidade armazenada consumida após o pôr do sol, quando a demanda de energia doméstica atinge o pico em casas desocupadas durante o dia. Pequenas turbinas eólicas são menos comuns, mas ainda estão disponíveis para uso doméstico como um complemento ou alternativa aos painéis solares.

Veículos elétricos usados durante a semana, necessitando de recarga durante a noite, são uma boa opção com armazenamento de energia doméstica em residências com painéis solares e baixo consumo elétrico durante o dia. Os fabricantes de veículos elétricos BMW , BYD , Nissan e Tesla comercializam dispositivos de armazenamento de energia doméstica de marca própria para seus clientes. Em 2019, tais dispositivos não acompanhavam a redução de preço das baterias automotivas.

As unidades também podem ser programadas para explorar uma tarifa diferenciada , que fornece energia a preços mais baixos durante as horas de baixa demanda - sete horas a partir das 12h30 no caso da tarifa Economy 7 da Grã-Bretanha - para consumo quando os preços são mais altos.

Tarifas inteligentes, decorrentes da crescente prevalência de medidores inteligentes , serão cada vez mais combinadas com dispositivos domésticos de armazenamento de energia para explorar preços baixos fora de pico e evitar energia de alto preço em horários de pico de demanda.

Vantagens

Superando as perdas da rede

A transmissão de energia elétrica de usinas de energia para centros populacionais é inerentemente ineficiente, devido às perdas de transmissão em redes elétricas, particularmente em conurbações densas com grande demanda de energia, onde estações de energia são mais difíceis de instalar. Ao permitir que uma proporção maior da eletricidade gerada no local seja consumida no local, em vez de exportada para a rede de energia, os dispositivos domésticos de armazenamento de energia podem reduzir as ineficiências do transporte da rede.

Suporte da rede de energia

Os dispositivos de armazenamento de energia doméstica, quando conectados a um servidor através da Internet , podem teoricamente ser solicitados para fornecer serviços de curtíssimo prazo à rede de energia: -

Redução do estresse de demanda no horário de pico - provisão de resposta de demanda de curto prazo durante os períodos de pico de demanda, reduzindo a necessidade de manter ineficientemente ativos de geração curta, como geradores a diesel .
Correção de frequência - o fornecimento de correções de ultracurto prazo, para manter a frequência da rede elétrica dentro das tolerâncias exigidas pelos reguladores (por exemplo, 50 Hz ou 60 Hz +/- n%).

Dependência reduzida de combustíveis fósseis

Devido às eficiências acima, e sua capacidade de aumentar a quantidade de energia solar consumida no local, os dispositivos reduzem a quantidade de energia gerada com combustíveis fósseis , nomeadamente gás natural , carvão , óleo e diesel .

Desvantagens

Impacto ambiental das baterias

As baterias de íon de lítio, uma escolha popular devido ao seu ciclo de carga relativamente alto e falta de efeito de memória , são difíceis de reciclar .

As baterias de chumbo-ácido são relativamente mais fáceis de reciclar e, devido ao alto valor de revenda do chumbo , 99% das que são vendidas nos EUA são recicladas. Eles têm vidas úteis muito mais curtas do que uma bateria de íon de lítio de capacidade semelhante, devido a ter um ciclo de carga menor , estreitando a lacuna de impacto ambiental. Além disso, o chumbo é um metal pesado tóxico e o ácido sulfúrico no eletrólito tem um alto impacto ambiental.

Segunda vida para baterias de veículos elétricos

Para compensar o impacto ambiental das baterias, alguns fabricantes estendem a vida útil de baterias usadas retiradas de veículos elétricos no ponto em que as células não retêm carga suficiente. Embora sejam consideradas o fim da vida útil dos veículos elétricos, as baterias funcionarão satisfatoriamente em dispositivos domésticos de armazenamento de energia. Os fabricantes que apoiam isso incluem Nissan, BMW e Powervault.

Baterias de água salgada

Os dispositivos de armazenamento de energia doméstica podem ser combinados com baterias de água salgada , que têm um impacto ambiental menor devido à falta de metais pesados tóxicos e facilidade de reciclagem .

Infelizmente, as baterias de água salgada não estão mais sendo produzidas em nível comercial após a falência da Aquion Energy .

Alternativas ou complemento

Hidro do Pico

Usando um sistema de armazenamento bombeado de cisternas para armazenamento de energia e pequenos geradores, a geração de pico hidrelétrico também pode ser eficaz para sistemas domésticos de geração de energia em "circuito fechado".

Um aquecedor de armazenamento ou banco de calor (Austrália) é um aquecedor elétrico que armazena energia térmica durante a noite, ou à noite, quando a eletricidade está disponível a um custo mais baixo, e libera o calor durante o dia conforme necessário.

Acumuladores , como um tanque de armazenamento de água quente , são outro tipo de aquecedor de armazenamento, mas armazenam especificamente água quente para uso posterior.

Languages

In other projects