O que saber sobre baterias solares

O Powerwall da Tesla, que a empresa começou a comercializar amplamente em 2015, foi a primeira aplicação significativa da tecnologia de íons de lítio ao armazenamento de energia solar. Desde então, vários concorrentes entraram no mercado com produtos tão bons ou melhores.

Isso é boas notícias para as famílias solares. A tecnologia da bateria é tão importante quanto os próprios painéis, que são tornando-se cada vez mais acessível e mais eficiente.

Mudei-me para minha propriedade solar em 2008. Naquela época, o banco de baterias consistia em 16 monstros de chumbo-ácido, cada um pesando 50 libras ou mais e precisando de água a cada três meses ou mais. Sem essa água, as baterias secariam e morreriam como plantas, e algumas morreram.

O inversor que converteu a energia da bateria CC em energia CA de 120 volts para as luzes e eletrodomésticos era um gigante de 200 libras. Ele praticamente quebrou minhas costas quando o carreguei até Oregon para consertar depois que um raio o derrubou.

de hoje baterias solares não são apenas mais leves e duráveis, mas muitos apresentam inversores e controladores de carga integrados. Isso os torna menores e mais fáceis de instalar. Eles também são mais eficientes. As baterias inteligentes podem se auto-regular, permanecendo no modo de carregamento enquanto o sol está alto e mudando para descarregar à noite. Isso garante um fluxo ininterrupto de eletricidade.

Também é importante observar que, a partir de 1º de janeiro de 2023, créditos fiscais para sistemas de energia solar já estão disponíveis. Eles foram incluídos como parte da Lei de Redução da Inflação, aprovada em 2022. Os proprietários podem obter um crédito fiscal de 30% em sistemas de energia solar.

O que são baterias solares?

Como todos sabem, uma bateria é um dispositivo que armazena energia elétrica. Hoje em dia, eles estão em quase todos os lugares. Estas características distinguem as baterias solares das demais:

• Química: A maioria das baterias solares incorpora alguma forma de tecnologia de íons de lítio. Ao contrário das baterias alcalinas ou de chumbo-ácido, elas não têm eletrólito líquido e não podem vazar. Ao contrário das baterias de níquel-cádmio (Ni-Cad), elas não são tóxicas.
• Profundidade de descarga (DoD): As baterias solares são um tipo de bateria de descarga profunda, o que significa que podem ser descarregadas com segurança quase completamente antes de precisarem ser recarregadas. O DoD mínimo para baterias recarregáveis ​​tradicionais é de 50%, mas o DoD de muitas baterias solares se aproxima de 100%.
• Potência: Isso mostra quanta energia você pode obter da bateria de uma só vez, medida em quilowatts (kW). Além de uma classificação de energia contínua, muitas baterias solares também têm uma classificação de energia instantânea de cinco minutos. Ele mede quanta energia a bateria pode fornecer em rajadas curtas. Isso é importante se você tiver um dispositivo que precisa de muita energia de uma só vez, como uma bomba de depósito.
• Capacidade: Medido em quilowatts-hora (kWh), mostra quanta energia a bateria pode armazenar. As baterias solares geralmente têm capacidades mais altas do que outros tipos.
• Taxa de descarga (taxa C): As baterias solares têm uma taxa de descarga mais alta do que as baterias recarregáveis ​​comuns. Isso significa que mais energia armazenada da bateria está disponível a curto prazo para operar aparelhos.
• Vida útil: As baterias solares geralmente duram de 10 a 15 anos, mais do que as recarregáveis ​​comuns.
• Manutenção: A maioria das baterias solares modernas são seladas e não requerem manutenção. O descarte geralmente não é um problema porque a maioria de seus componentes é reciclável.

Tipos de baterias solares

Se você categorizar as baterias solares por química, existem três tipos principais: íon-lítio, fluxo e ácido-chumbo.

As baterias de íons de lítio são as mais comuns porque são leves e limpas com muito armazenamento de energia. Existem dois tipos: óxido de cobalto de manganês de lítio níquel (NMC) e fosfato de ferro de lítio (LFP). As baterias NMC tendem a ser mais potentes, por isso podem ser menores, enquanto as baterias LFP duram mais.

As baterias de fluxo geralmente são de tamanho industrial e atualmente não são uma opção para proprietários de residências. As baterias de chumbo-ácido são confiáveis, mas, como mencionado acima, são mais pesadas e exigem mais manutenção do que as de íon-lítio.

Além da química, existem quatro outras maneiras de comparar as baterias solares:

• Inversor integrado: Algumas baterias solares requerem um inversor externo (uma despesa extra), mas muitas possuem inversores e controladores de carga embutidos.
• Acoplamento: As baterias podem ter acoplamento CA ou CC, o que significa que podem ser ligadas a cargas CA ou CC. O acoplamento CA é mais fácil de instalar porque a saída pode ser alimentada diretamente no painel elétrico. O acoplamento DC, no entanto, tem melhor eficiência energética geral.
• Empilhável: Algumas baterias solares podem ser conectadas a baterias adicionais. Isso fornece a flexibilidade de dimensionar um sistema de armazenamento de acordo com suas necessidades.
• Tensão: As baterias solares podem operar em seis, 12, 24 ou 48 volts. A tensão da bateria deve corresponder à dos painéis solares.

Prós e contras da bateria solar

Um propriedade solar fora da rede precisa de armazenamento de bateria, mas não necessariamente vinculado à grade. Um sistema de geração solar vinculado à rede pode fornecer eletricidade diretamente à empresa de energia e, mesmo quando não o faz, a rede pode funcionar como um backup.

No entanto, as casas conectadas à rede podem se beneficiar das baterias, embora existam algumas desvantagens.

Prós

• Eletricidade durante interrupções de energia: Mais silencioso e mais limpo que um gerador, uma bateria solar fornece energia durante tempestades, interrupções rotativas e interrupções de segurança pública. os últimos são cada vez mais comum no país dos incêndios florestais.
• Custos de energia mais baixos: Com uma bateria de backup, você pode desligar a rede elétrica no momento em que as tarifas de eletricidade são mais altas, economizando dinheiro.
• Aliviar a carga na rede elétrica: Qualquer energia armazenada que você usa significa menos demanda de energia na companhia de energia.

Contras

• Custo: As baterias solares não são baratas. Os preços para a instalação completa variam de US$ 6.000 a US$ 20.000 e não duram para sempre. Os períodos de garantia são geralmente de 10 anos ou mais.
• Maior complexidade: Você precisará de espaço para as baterias. E você precisa adicionar fiação extra e uma chave de transferência, para poder desconectar seu painel da rede quando estiver usando bateria durante uma interrupção.
• Impacto ambiental: A mineração de lítio afeta negativamente o meio ambiente. Isso é parcialmente compensado porque a maioria dos materiais das baterias solares é reciclável, mas ainda é um problema estratégico à medida que a demanda por baterias de íon-lítio aumenta.

Chris Deziel atua no setor de construção há mais de 30 anos. Ele ajudou a construir uma pequena cidade no deserto de Oregon desde o início e ajudou a estabelecer duas empresas de paisagismo. Trabalhou como carpinteiro, encanador e pintor de móveis. Deziel escreve artigos DIY desde 2010 e trabalhou como consultor online, mais recentemente com o serviço Pro Referral da Home Depot. Seu trabalho foi publicado em Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel também publicou conteúdo científico e é um ávido músico.