O que precisa de saber sobre ESS (Energy Store System)

Um sistema de armazenamento de energia doméstico, também conhecido como sistema de armazenamento de energia residencial ou simplesmente sistema de bateria doméstico, é uma tecnologia que permite aos proprietários armazenar eletricidade gerada a partir de fontes de energia renováveis ou durante períodos de baixa procura de eletricidade e utilizá-la quando necessário. Estes sistemas são concebidos para proporcionar uma variedade de benefícios aos proprietários, incluindo uma maior independência energética, contas de eletricidade reduzidas e energia de reserva durante as falhas.

Como funciona um sistema de armazenamento de energia doméstico típico:

• Dispositivo de armazenamento de energia: O componente central de um sistema doméstico de armazenamento de energia é o dispositivo de armazenamento de energia, que é frequentemente um conjunto de baterias. Estas baterias podem ser de iões de lítio, polímeros de lítio ou outros produtos químicos concebidos para aplicações residenciais. O tamanho e a capacidade da bateria dependem das necessidades energéticas e dos objectivos do proprietário.
• Integração das energias renováveis: Muitos proprietários de casas instalam painéis solares nos seus telhados para gerar eletricidade a partir da luz solar. Durante os períodos de luz solar, a energia excedente gerada pelos painéis solares pode ser armazenada no sistema de armazenamento de energia da casa, em vez de ser enviada de volta para a rede. Esta energia armazenada pode ser utilizada à noite ou em dias nublados, quando a produção solar é limitada.
• Ligação à rede eléctrica: Os sistemas domésticos de armazenamento de energia estão normalmente ligados à rede eléctrica. Esta ligação tem dois objectivos principais: Em primeiro lugar, permite que o sistema retire eletricidade da rede durante as horas de vazio, quando os preços da eletricidade são mais baixos, armazenando-a para utilização durante as horas de maior procura ou quando a rede está em baixo. Em segundo lugar, permite que os proprietários vendam o excesso de energia de volta à rede quando a sua produção de energia renovável excede as suas necessidades imediatas, podendo ganhar créditos ou compensações da sua empresa de serviços públicos (net metering).
• Sistema de gestão de energia: Um sistema de armazenamento de energia doméstico está equipado com um sistema de gestão de energia que controla quando o sistema carrega, descarrega ou interage com a rede. Este sistema é normalmente automatizado e pode ser programado para dar prioridade a diferentes funções com base nas preferências do utilizador e nas tarifas dos serviços públicos.
• Energia de reserva: Uma das vantagens significativas dos sistemas domésticos de armazenamento de energia é a sua capacidade de fornecer energia de reserva durante as falhas de rede. Quando há uma falha de energia, o sistema pode mudar automaticamente para a energia da bateria, assegurando que os aparelhos e sistemas essenciais da casa permanecem operacionais.
• Poupança de energia: Os proprietários de casas podem otimizar a sua utilização de eletricidade e reduzir as suas contas de eletricidade utilizando a energia armazenada durante as horas de maior procura, quando as tarifas de eletricidade são mais elevadas. Isto pode resultar numa poupança significativa de custos ao longo do tempo.
• Benefícios ambientais: Ao utilizar energia renovável armazenada e ao reduzir a dependência de combustíveis fósseis, os sistemas de armazenamento de energia doméstica contribuem para uma menor pegada de carbono e ajudam a combater as alterações climáticas.
• Independência energética: Os proprietários de casas com sistemas de armazenamento de energia ganham um grau de independência energética. Ficam menos dependentes de fontes de eletricidade externas e têm maior controlo sobre a sua utilização de energia.
• Monitorização e controlo remoto: Muitos sistemas domésticos de armazenamento de energia podem ser monitorizados e controlados remotamente através de aplicações para smartphones ou interfaces baseadas na Web, permitindo que os proprietários acompanhem o seu consumo de energia e o desempenho do sistema.

Os sistemas domésticos de armazenamento de energia estão a tornar-se cada vez mais populares à medida que a adoção de energias renováveis cresce e as redes de eletricidade enfrentam desafios relacionados com a fiabilidade e a capacidade. Estes sistemas oferecem uma forma de os proprietários tirarem o máximo partido dos seus investimentos em energias renováveis e reduzirem o seu impacto ambiental, ao mesmo tempo que ganham mais controlo sobre a sua utilização e custos de energia.

Os sistemas de armazenamento de energia (ESS) existem em vários tipos, cada um com a sua própria tecnologia e caraterísticas. Estes sistemas são concebidos para armazenar energia para utilização posterior e são cruciais para equilibrar a oferta e a procura de eletricidade, aumentar a estabilidade da rede e integrar fontes de energia renováveis na rede eléctrica.

Diferentes tipos de sistemas de armazenamento de energia:

• Baterias:
  • Baterias de iões de lítio: Estas são o tipo mais comum de baterias utilizadas numa vasta gama de aplicações, desde a eletrónica portátil aos veículos eléctricos e ao armazenamento de energia à escala da rede.
  • Baterias de chumbo-ácido: Normalmente utilizado em fontes de alimentação ininterrupta (UPS), sistemas de energia de reserva e algumas instalações de energia renovável.
  • Baterias de fluxo: Estas baterias armazenam energia em electrólitos líquidos e podem ser ampliadas para aplicações em grandes redes. Os tipos incluem baterias de fluxo redox de vanádio e baterias de fluxo de zinco-bromo.
  • Baterias de sódio-enxofre: Baterias de alta temperatura com aplicações no armazenamento de energia na rede e na integração de energias renováveis.
• Armazenamento hidroelétrico por bombagem:
  • O armazenamento hidroelétrico por bombagem é uma tecnologia madura que envolve o bombeamento de água de um reservatório inferior para um reservatório superior quando há excesso de eletricidade disponível e, em seguida, a sua libertação para gerar eletricidade durante os períodos de elevada procura. É altamente eficiente e amplamente utilizada para o armazenamento de energia na rede.
• Armazenamento de energia térmica:
  • Armazenamento de calor sensível: A energia térmica é armazenada através do aquecimento ou arrefecimento de um material sólido ou líquido, como sais fundidos ou rochas, que podem depois libertar calor para produzir eletricidade quando necessário.
  • Armazenamento de calor latente: A energia é armazenada ou libertada durante as mudanças de fase, como a fusão ou a congelação, de um material (por exemplo, gelo, cera de parafina).
• Armazenamento de energia por ar comprimido (CAES):
  • O ar comprimido é armazenado em cavernas subterrâneas ou contentores e libertado para gerar eletricidade através do acionamento de uma turbina. Alguns sistemas CAES utilizam o armazenamento de energia térmica para melhorar a eficiência.
• Armazenamento de energia no volante do motor:
  • Os volantes de inércia armazenam energia fazendo girar um rotor a alta velocidade. Quando a energia é necessária, a energia cinética do rotor é convertida novamente em eletricidade. Os volantes de inércia proporcionam tempos de resposta rápidos e são utilizados em aplicações que requerem uma descarga rápida de energia.
• Armazenamento de energia a hidrogénio:
  • O hidrogénio pode ser produzido por eletrólise ou outros métodos quando há excesso de eletricidade disponível e depois armazenado para utilização posterior. As células de combustível podem converter o hidrogénio armazenado novamente em eletricidade quando necessário.
• Armazenamento de energia magnética por supercondutores (SMES):
  • Os sistemas SMES armazenam energia no campo magnético de uma bobina supercondutora. São conhecidos pela sua elevada eficiência e tempos de resposta rápidos, mas são relativamente caros.
• Ultracapacitores (Supercapacitores):
  • Os ultracapacitores armazenam energia electrostaticamente, proporcionando uma rápida descarga de energia e uma elevada densidade de potência. São frequentemente utilizados em conjunto com as baterias para fornecerem curtos impulsos de energia.
• Armazenamento de energia química:
  • Os sistemas de armazenamento químico envolvem a conversão de energia eléctrica em energia química, como o hidrogénio ou os combustíveis sintéticos, que pode ser armazenada e posteriormente convertida novamente em eletricidade através da combustão ou de células de combustível.
• Armazenamento de energia por gravidade:
  • Esta tecnologia emergente utiliza massas pesadas, como grandes blocos ou pesos, que são levantadas para armazenar energia potencial e depois baixadas para a libertar, gerando eletricidade.

Diferentes sistemas são mais adequados a várias aplicações, desde o armazenamento residencial em pequena escala até ao armazenamento de energia à escala da rede e à energia de reserva para infra-estruturas críticas. Além disso, os avanços nas tecnologias de armazenamento de energia continuam a alargar as possibilidades de integração das energias renováveis, de melhoria da estabilidade da rede e de aumento da eficiência energética.