Armazenamento de energia térmica e baterias: trabalhando juntos para resultados de alto desempenho

Otimize as operações de construção com armazenamento de energia térmica

O mercado de energia está passando por uma transformação em massa. Os combustíveis fósseis estão sendo usados ​​cada vez menos e as energias renováveis ​​estão em ascensão. Como resultado, um elemento importante está desaparecendo – armazenamento de energia. Os combustíveis fósseis são formas de energia armazenada, enquanto que a energia renovável carece de um elemento de armazenamento necessário para capturar energia quando é abundante. Para otimizar edifícios para o uso de recursos renováveis, o armazenamento de energia permite que os edifícios armazenem quantidades cada vez maiores de energia solar e eólica. A capacidade de armazenar grandes quantidades de energia renovável não apenas melhora a sustentabilidade, mas ajuda com a segurança energética e operação resiliente de baixo custo.

Ao planejar as necessidades de energia de um edifício, existem algumas opções de armazenamento de energia a serem consideradas — o mais comum sendo bateria e armazenamento de energia térmica.

Mais sustentável, resiliente e de baixo custo

Os sistemas de armazenamento de energia térmica utilizam gelo ou água gelada, que é criado fora do horário de pico e armazenado em tanques, para atender às necessidades de resfriamento de pico de um edifício. Imagine dar uma festa. Você não esperaria para fazer gelo até que seus convidados começassem a chegar. Em vez disso, você pegaria o gelo com antecedência e o armazenaria em seu freezer, usando-o conforme necessário. A mesma ideia se aplica ao armazenamento de energia térmica para resfriamento no dia seguinte.

Existem três benefícios principais na implementação de um sistema de armazenamento de energia térmica em um edifício: economia operacional, sustentabilidade e resiliência.

O armazenamento de energia térmica funciona mudando o alto consumo de energia de pico para horários fora de pico para evitar cobranças caras de demanda de serviços públicos. Quando se trata de controlar os custos exorbitantes de ar condicionado, o armazenamento de energia térmica é uma tecnologia comprovada para resfriar edifícios de maneira eficaz. Na verdade, pode reduzir as contas de resfriamento em até 40% [1].

Além disso, as cargas de energia térmica (aquecimento e resfriamento) podem ser armazenadas no formato de uso final pretendido. A luz não pode ser armazenada. O ar em movimento não pode ser armazenado. Em vez disso, os elétrons são reservados em uma bateria para alimentar luzes, ventiladores, computadores, etc. Seria altamente ineficiente e caro armazenar energia em uma bateria apenas para ser transformada novamente para criar resfriamento instantâneo usando um resfriador elétrico.

Armazenamento de energia térmica e de bateria juntos

Por essas e outras razões, o armazenamento de energia térmica quase sempre deve ser aplicado para necessidades de resfriamento antes de um sistema de bateria.

Então, são necessárias baterias? Absolutamente. As baterias lidam com as cargas elétricas do edifício que o armazenamento de energia térmica não pode. As baterias ocupam menos espaço e podem alimentar qualquer coisa - incluindo plugues e luzes.

Tanto as baterias quanto o armazenamento de energia térmica têm suas vantagens. O armazenamento de gelo, no entanto, talvez o mais econômico [2], pode durar 40 anos, sem degradação do ciclo e uma eficiência de ida e volta de 99%. Além disso, é 99% reciclável e comprovado em milhares de instalações. O armazenamento da bateria não precisa de carga de resfriamento para adiar e pode ser usado durante todo o ano.

Tanto as baterias quanto o armazenamento de energia térmica têm o potencial de retornar elementos de armazenamento de energia para a rede, tornando a eletricidade mais confiável. Além disso, a combinação de gelo e bateria para atender a um determinado pico de demanda pode reduzir os custos de armazenamento de energia em 75 por cento em comparação com uma bateria sozinha [3].

Um sistema de armazenamento de energia é um investimento importante. Para mais informações técnicas, verifique nosso white paper.

[1] Avaliação CALMAC com base em dados de tarifas de serviços públicos e banco de dados de tarifas de serviços públicos de 2017

[2] U.S. Energy Information Administration. 29 de junho de 2012. https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=6910#tabs_ElecStorage-2

[3] O exemplo de construção comercial é baseado na análise CALMAC, conforme publicado na Distributed Energy Magazine, janeiro de 2018