Imagine poder usar eletricidade armazenada da luz solar durante o dia, mesmo quando a noite cai e as luzes da cidade se acendem — sem se preocupar com contas de eletricidade ou quedas de energia inesperadas. Este não é um cenário de futuro distante, mas a realidade que está sendo possibilitada pelos sistemas de armazenamento de energia solar hoje.

Embora a adoção generalizada da energia solar tenha atendido à necessidade de uma produção de energia mais limpa, sua natureza dependente do clima apresenta novos desafios. A chave para melhorar a utilização da energia solar reside no armazenamento do excesso de energia solar gerada durante o dia para uso à noite ou em dias nublados. Este artigo explora todos os aspectos do armazenamento de energia solar, desde os princípios técnicos até as aplicações práticas, a relação custo-benefício e as tendências futuras.

O armazenamento de energia solar muda fundamentalmente as limitações da geração de energia solar, transformando-a em uma fonte de energia confiável e estável. Seus valores essenciais incluem:

• Equilibrar as cargas de energia e otimizar o uso de energia: Os sistemas de armazenamento podem armazenar o excesso de eletricidade diurna para uso durante os horários de pico da noite, melhorando a estabilidade da rede e reduzindo a dependência de fontes de energia tradicionais.
• Fornecimento de energia de emergência: Durante falhas na rede ou desastres naturais, os sistemas de armazenamento mudam automaticamente para o modo de energia de backup, garantindo eletricidade contínua para residências ou empresas.
• Reduzir as emissões de carbono: Ao maximizar o uso de energia solar, os sistemas de armazenamento diminuem a dependência de combustíveis fósseis, reduzindo significativamente as emissões de carbono.
• Economia de custos: Os sistemas de armazenamento podem aproveitar os preços de eletricidade por tempo de uso, armazenando energia solar durante os períodos de baixa tarifa para uso durante os períodos de alta tarifa.

O armazenamento em bateria, atualmente a escolha mais comum para sistemas solares residenciais, armazena eletricidade por meio de reações eletroquímicas. Os principais tipos de bateria incluem:

• Baterias de íon de lítio: Oferecendo alta densidade de energia, longa vida útil e alta eficiência, estas dominam o mercado (por exemplo, Tesla Powerwall, LG Chem RESU).
• Baterias de chumbo-ácido: Embora econômicas e maduras, sua menor densidade de energia e vida útil mais curta as tornam menos competitivas.
• Baterias de fluxo: Conhecidas por segurança e longevidade, mas atualmente mais adequadas para projetos em larga escala devido aos custos mais altos.

Este método usa meios como água ou sal fundido para absorver e armazenar o calor solar, que pode mais tarde gerar vapor para alimentar turbinas. Seu baixo custo e grande capacidade o tornam ideal para usinas solares em escala de utilidade.

Esta abordagem transforma o excesso de eletricidade em energia mecânica para posterior reconversão. Os métodos comuns incluem:

• Armazenamento por volante: Armazena energia em massas rotativas, ideal para regulação de energia de curto prazo e alta frequência.
• Hidrelétrica bombeada: Usa mudanças de elevação para armazenar energia em reservatórios de água, oferecendo capacidade em larga escala a baixo custo.
• Armazenamento de ar comprimido: Armazena ar pressurizado em cavernas ou tanques subterrâneos para posterior geração de eletricidade.

Empresas e instituições usam principalmente o armazenamento para reduzir os custos de energia e garantir a confiabilidade da energia. Arranjos de baterias em escala de rede ajudam a estabilizar as flutuações de energia solar, enquanto o ar comprimido e o armazenamento hidrelétrico bombeado oferecem soluções em larga escala e econômicas.

Os proprietários de residências normalmente usam sistemas de bateria de íon de lítio para aumentar o autoconsumo solar, reduzir as contas de eletricidade e fornecer energia de backup durante as interrupções. O dimensionamento adequado do sistema requer a consideração das necessidades de energia, da capacidade de geração solar e do orçamento.

• Padrões de consumo de eletricidade doméstica
• Capacidade do sistema solar (o armazenamento deve normalmente ser igual a 50%-100% da geração solar diária)
• Restrições orçamentárias
• Reputação da marca e cobertura da garantia

• A energia solar pode ser armazenada para uso posterior? Sim, por meio de sistemas de bateria usando tecnologia de íon de lítio, chumbo-ácido ou bateria de fluxo.
• O armazenamento solar é caro? Os custos diminuíram significativamente, com sistemas domésticos normalmente variando de US$ 12.000 a US$ 22.000.
• Por quanto tempo a energia solar pode ser armazenada? As baterias padrão mantêm a carga por 1 a 5 dias, enquanto os sistemas mecânicos podem armazenar energia por mais tempo.
• Qual é a vida útil das baterias solares? A maioria dura de 5 a 15 anos, dependendo do tipo e do uso.

À medida que a tecnologia avança e os custos diminuem, o armazenamento de energia solar promete desempenhar um papel cada vez mais vital na criação de um futuro energético mais limpo e sustentável.