Até mesmo o mais entusiasta defensor da energia solar concordará com uma limitação dos painéis solares: eles só geram eletricidade quando o sol está brilhando. No entanto, os picos de consumo de energia costumam ocorrer à noite, o que coincide com a redução da geração de energia solar, gerando problemas de oferta e demanda. O problema é que, durante os períodos ensolarados de baixa demanda, os painéis solares geralmente produzem energia suficiente para atender ao pico de demanda no final do dia. Isso significa que o armazenamento eficiente de energia solar pode oferecer inúmeras possibilidades para proprietários de residências e empresas.
Neste blog, vamos nos aprofundar em armazenamento solar , incluindo suas vantagens, princípios de funcionamento e como ajudar.
Quais são os benefícios de armazenar energia solar?
Armazenar esse excesso de energia é essencial para aproveitar ao máximo qualquer sistema de painéis solares e pode economizar custos, melhorar a eficiência da rede e reduzir as emissões de combustíveis fósseis. Há vários benefícios principais em armazenar energia solar:
1. Equilibre a carga elétrica. Se a eletricidade não for armazenada, ela deve ser utilizada no momento em que for gerada. O armazenamento de energia permite que o restante da geração de energia seja armazenado para uso em horários de pico. No caso das energias renováveis, armazenar o excesso de eletricidade pode manter as luzes acesas quando o sol se põe ou o vento para. Em resumo, o armazenamento de energia permite que o acumulador seja carregado quando a geração de energia é alta e a demanda baixa, e então liberado quando a geração de energia diminui e a demanda aumenta.
2. Preencha as lacunas. O armazenamento solar de curto prazo permite um fluxo consistente de energia durante breves interrupções do gerador, como a passagem de nuvens ou manutenções de rotina.
3. Resiliência energética. Por qualquer motivo, desde incêndios florestais até condições climáticas severas, a rede elétrica está suscetível a interferências e interrupções. O armazenamento solar cria uma espuma protetora durante eventos destrutivos, desviando a atenção de onde obtemos energia.

Como a energia solar é armazenada?
O armazenamento de energia solar pode ser dividido em três categorias: energia térmica, baterias e máquinas. Vamos dar uma olhada rápida.
O que é armazenamento de calor?
O armazenamento de energia térmica utiliza vários meios (como água ou sal fundido) para absorver e reter o calor do sol. Esse meio aquecido é armazenado em um tanque isolado até que a energia seja necessária, geralmente fervendo água para gerar energia.

O que é armazenamento de bateria?
A energia solar também pode ser armazenada em células eletroquímicas. Quando a energia solar é bombeada para a bateria, as reações químicas entre os componentes da bateria armazenam energia. Quando a bateria é descarregada, a reação é invertida, permitindo que a corrente flua para fora da bateria. As baterias de íons de lítio são as mais comumente usadas em aplicações solares, e novas tecnologias de baterias estão se desenvolvendo rapidamente, o que deve proporcionar soluções de armazenamento de baterias mais baratas e escaláveis.
O que é armazenamento mecânico?
O armazenamento mecânico de energia utiliza a energia potencial dos objetos para gerar eletricidade. O método de armazenamento mecânico converte o excesso de energia elétrica em energia mecânica, que é convertida novamente em energia elétrica para uso posterior. Existem três tipos principais de sistemas de armazenamento mecânico de energia:

1. Volante . Este método usa o excesso de eletricidade para girar o volante, que então gera eletricidade durante os horários de pico de demanda para fornecer energia rápida.
2. Bombeamento . No armazenamento bombeado, a água é bombeada morro acima para um reservatório localizado acima do gerador da turbina. Quando a demanda é alta, a água flui pela turbina e gera eletricidade.
3. Ar comprimido. Por meio desse sistema de armazenamento de energia, o ar comprimido é bombeado para grandes recipientes, como tanques de armazenamento ou formações subterrâneas. O ar é liberado para gerar eletricidade durante os períodos de pico de demanda.
A melhor maneira de armazenar energia solar
Não existe uma solução mágica para o armazenamento solar. As soluções de armazenamento solar dependem das suas necessidades e dos recursos disponíveis. Vamos dar uma olhada em algumas opções comuns de armazenamento solar para aplicações comerciais e residenciais.
Armazenamento solar comercial
As concessionárias de serviços públicos e outras empresas geralmente têm orçamentos maiores do que as residências, o que torna o armazenamento mecânico e térmico opções viáveis. Embora esses métodos de armazenamento possam ser caros, eles ajudam as concessionárias a atender aos picos de demanda de energia.
1. Armazenamento de energia em rede usando baterias de última geração. 2020 é um ano recorde para o armazenamento de energia nova nos Estados Unidos. Somente no terceiro trimestre, os Estados Unidos implantaram 476 MW de armazenamento de energia nova, um aumento recorde de 240% em relação ao trimestre anterior. A maioria das novas implantações são soluções de armazenamento de uma hora do tipo frente ao medidor (FTM), mas elas ainda oferecem uma perspectiva promissora para o futuro do armazenamento solar comercial.
2. Ar comprimido. As estimativas mais recentes do governo calculam o custo do ar comprimido em US$ 105/kWh, tornando-o a opção de armazenamento mecânico mais econômica para aplicações de larga escala.
3. Bombeamento. O excesso de energia solar pode ser usado para bombear água montanha acima, gerando assim um grande potencial energético. O custo atual do armazenamento bombeado é de cerca de US$ 165/kWh, tornando-o a segunda melhor opção para armazenamento de energia mecânica em larga escala. No entanto, ele está disponível apenas em certas áreas, pois o novo armazenamento bombeado envolve altos custos iniciais e grandes obstáculos regulatórios.
Armazenamento solar doméstico
A energia solar residencial oferece inúmeros benefícios, incluindo resiliência, economia de custos e descentralização da produção de eletricidade (também conhecidas como "usinas virtuais"). No entanto, os métodos comerciais de armazenamento de energia que discutimos acima podem ser muito caros para proprietários de imóveis comuns. Felizmente, o armazenamento em baterias agora pode oferecer aos proprietários de imóveis uma maneira econômica de armazenar energia solar.
Baterias de íons de lítio são a primeira escolha para armazenamento solar residencial. São relativamente baratas (e estão ficando mais baratas), discretas e adequadas para uma variedade de necessidades. Outras baterias comumente disponíveis para uso residencial incluem baterias de água salgada e baterias de chumbo-ácido.
Independentemente do tipo de bateria, as baterias de reserva residenciais podem permitir que os proprietários economizem energia durante horários de alto volume e baixa demanda (ou seja, dias úteis), permitindo o uso em períodos de alta demanda, quando a geração de energia é reduzida. O armazenamento solar residencial herda as mesmas vantagens do armazenamento solar em larga escala, o que se traduz em flexibilidade, energia ininterrupta e economia de custos. Esses benefícios vão diretamente para o proprietário.

Como armazenar energia solar: perguntas frequentes
1. Qual é a célula solar mais barata? Baterias de chumbo-ácido são atualmente a opção mais barata para armazenamento solar, mas têm vida útil curta e não são tão eficientes quanto outras opções. As baterias de íons de lítio oferecem o melhor custo-benefício em termos de custo, desempenho, longevidade e disponibilidade.
2. Por quanto tempo a energia solar é armazenada? Em teoria, enquanto a energia potencial for mantida, a energia solar armazenada mecanicamente pode ser sustentada. Qualquer transferência de energia terá perdas de energia e, no caso de armazenamento mecânico, sempre ocorrerá vazamento durante o armazenamento e a liberação. O mesmo se aplica às baterias. Geralmente, as células solares padrão podem ser carregadas por 1 a 5 dias.
3. Quanto tempo as células solares podem durar? As células solares padrão podem durar de 15 a 30 anos, dependendo do tipo.
4. Quantas células solares eu preciso? A capacidade de armazenamento varia muito dependendo das suas necessidades específicas e leva em consideração fatores como a capacidade de armazenamento necessária, a carga de reserva e a duração da reserva. As ferramentas de armazenamento de bateria da Aurora Solar podem ajudar você a eliminar suposições ao calcular essas necessidades de armazenamento.
5. A energia solar vale a pena para mim? Sim. A energia solar tornou-se mais barata que o carvão em 2019, a uma média de US$ 0,068 por kWh (enquanto o preço médio da eletricidade residencial nos Estados Unidos no mesmo ano era de US$ 0,13, principalmente energia fóssil). Além dos benefícios econômicos, a energia solar também pode reduzir as emissões de carbono e aumentar a flexibilidade.
6. Como posso obter a melhor eficiência solar? Boa pergunta! Essa é a importância do posicionamento dos painéis solares. Recomendamos o uso de um software de projeto de painéis solares para orientar sua instalação e gerar a melhor eficiência. Veja como a Aurora Solar funciona.
para concluir
O sol fornece um suprimento ilimitado de energia limpa, mas utilizá-la pode ser um desafio. Felizmente, as múltiplas opções de armazenamento comercial e residencial oferecem soluções eficazes para o armazenamento de energia solar, e tecnologias emergentes estão sendo desenvolvidas a cada dia. Para aplicações comerciais, a opção de armazenamento mecânico oferece uma solução eficaz para o uso da energia solar quando ela é mais necessária, e o armazenamento em baterias em escala de rede elétrica pode estar disponível em breve. Para energia solar residencial, o armazenamento em baterias é a melhor opção, e existem diversas unidades com preços razoáveis no mercado. Juntas, essas soluções oferecem uma combinação eficaz para o armazenamento de energia solar e fornecem um argumento convincente para a implantação futura da energia solar em ambientes comerciais e residenciais.