Armazenamento de energia: transformando a forma como usamos - e pagamos por - energia

O armazenamento de energia pode ser a tecnologia que muda fundamentalmente a rede. Armazenar energia resolve a intermitência das energias renováveis ​​solar e eólica. E enquanto as energias renováveis ​​aumentam, a energia extra que está sendo gerada por usinas tradicionais pode ser capturada e armazenada para uso durante picos de demanda. As usinas de pico movidas a óleo e gás mais sujas podem operar menos, e a necessidade de construir mais linhas de transmissão para atender à crescente demanda mundial de energia pode ser adiada.

Baterias de grande porte estão surgindo. O armazenamento distribuído de energia - baterias no local do usuário final - está mais estabelecido. Isso pode causar um impacto agora. Na verdade, os cientistas do clima identificam o armazenamento de energia distribuída como uma tecnologia transformadora que apóia muitas soluções, incluindo microrredes, edifícios com rede zero, flexibilidade da rede e energia solar no telhado. O armazenamento distribuído de energia é importante o suficiente para que as iniciativas climáticas locais e as empresas de energia forneçam incentivos na forma de estruturas de preços de demanda de pico, incentivos financeiros e códigos de construção.

Apesar do clima sinérgico e dos benefícios financeiros, o armazenamento de energia distribuída não é muito bem compreendido. Fundamentalmente, é importante saber que os edifícios têm dois tipos de cargas de energia, elétrica e térmica, e cada um tem um método de armazenamento ideal.

A carga elétrica, que representa a energia consumida por computadores, luzes e outras coisas que se conectam, é mais bem servida por baterias eletroquímicas. Picos elétricos tendem a ter uma curta duração que podem ser servidos por baterias químicas. 

A carga térmica se refere à energia necessária para aquecer ou resfriar um edifício. Os edifícios são responsáveis ​​por 40% do consumo de energia dos EUA, metade do qual se deve ao HVAC. Picos de carga térmica geralmente duram mais. Quando o clima está quente e os edifícios precisam de resfriamento durante o dia, as cobranças de demanda no pico podem representar de 50% a 70% da conta total de serviços públicos. Cargas térmicas são melhor atendidas por armazenamento de energia térmica - "baterias de gelo" - que têm quatro vezes a capacidade de armazenamento de energia e podem fornecer em média 6,5 ​​horas de resfriamento fora da rede.

Não tem certeza de como funcionam os sistemas de armazenamento de energia térmica? Em sua forma mais simples, as baterias de gelo são carregadas e descarregadas para ajudar a fornecer resfriamento quando necessário. Um sistema de armazenamento de energia térmica reduz o pico de demanda de eletricidade de um edifício descarregando (derretendo) baterias de gelo quando a demanda e o preço são altos, ou quando a concessionária pede que ocorra a descarga, em vez de operar chillers para satisfazer as cargas de resfriamento do edifício O sistema controla o chiller do prédio para carregar (congelar) baterias de gelo quando houver energia em excesso ou barata disponível.

Também pode auxiliar na integração de recursos de energia distribuída, resolvendo a intermitência inerente da energia eólica e solar. Em algumas regiões, os proprietários de edifícios podem vender qualquer excesso de energia renovável que geraram para a concessionária local - na verdade, gerando receita com o fortalecimento da rede.

O impacto na redução da pressão da rede e dos custos de energia pode ser significativo: em um edifício de 500.000 pés quadrados, um sistema de armazenamento térmico pode deslocar até 1 MW de pico de carga de energia. Isso é um retorno muito grande em um sistema que custa cerca de dois terços menos do que um sistema de bateria eletroquímica com a mesma capacidade de armazenamento.

Para consumidores comerciais de energia que estão considerando o armazenamento de energia, a Trane pode fornecer uma análise financeira. Nossa ferramenta calcula os benefícios monetários, usando entradas, incluindo o tamanho do edifício e carga de energia, taxas de serviços públicos e quaisquer descontos ou incentivos disponíveis. Os benefícios climáticos são um dado adquirido. A Trane também pode avaliar se o armazenamento de energia térmica é ou não uma boa decisão de negócios.

[1] Hawkin, Paul (editor), Drawdown: The Most Comprehensive Plan Ever Proposed to Reverse Global Warming, Penguin Books, 2017.