O que saber sobre baterias solares

A 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 que são igualmente bons ou melhores.

Esta é uma boa notícia para famílias solares. A tecnologia de bateria é tão importante quanto os próprios painéis, que estão se tornando cada vez mais acessíveis e mais eficientes.

Eu mudei 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 deram.

O inversor que converteu a energia da bateria DC em energia CA de 120 volts para as luzes e aparelhos era um gigante de 200 libras. Praticamente quebrou minhas costas quando eu o pulei até o Oregon para o serviço depois que um raio tocou.

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

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

Nesta página

• O que são baterias solares?
• Tipos de baterias solares
• Prós e contras de bateria solar

O que são baterias solares?

Como todos sabem, uma bateria é um dispositivo que armazena energia elétrica. Hoje em dia, eles estão quase em todo lugar. Esses recursos distinguem as baterias solares do resto:

• 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 elas podem ser descartadas com segurança quase completamente antes de precisar de recarga. O DoD mínimo para as 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 ao mesmo tempo, medido em quilowatts (kW). Além de uma classificação de energia contínua, muitas baterias solares têm uma classificação de energia instantânea de cinco minutos também. É mede quanta energia a bateria pode fornecer em rajadas curtas. Isso é importante se você tiver um dispositivo que precise de muita energia de uma só vez, como uma bomba de poço.
• Capacidade: Medido em quilowatt-hora (kWh), isso 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 aparelhos operacionais.
• Vida útil: As baterias solares geralmente duram 10 a 15 anos, mais que recarregáveis ​​comuns.
• Manutenção: A maioria das baterias solares modernas é selada e não requer manutenção. O descarte geralmente não é um problema, porque a maioria de seus componentes é reciclável.

Tipos de baterias solares

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

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 níquel de lítio (NMC) e fosfato de ferro de lítio (LFP). As baterias NMC tendem a ser mais poderosas para que possam ser menores, enquanto as baterias LFP duram mais tempo.

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

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

• Inversor integrado: Algumas baterias solares requerem um inversor externo (uma despesa extra), mas muitos têm inversores embutidos e controladores de carga.
• Acoplamento: As baterias podem ter acoplamento CA ou CC, o que significa que elas podem estar 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 se conectar com 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 de bateria solar

Uma propriedade solar fora da grade precisa de armazenamento de bateria, mas não necessariamente uma grade amarrada. Um sistema de geração solar de grade pode alimentar eletricidade diretamente à empresa de energia e, mesmo quando não, a grade pode funcionar como um backup.

No entanto, as casas amarradas podem se beneficiar das baterias, embora existam algumas desvantagens.

Prós

• Eletricidade durante interrupções de energia: Mais tranquilo e limpo que um gerador, uma bateria solar fornece energia durante tempestades, interrupções giratórias e interrupções de segurança pública. Estes últimos são cada vez mais comuns no país de fogo selvagem.
• Custos de energia mais baixos: Com um backup de bateria, você pode desligar a rede elétrica no momento em que as taxas de eletricidade são maiores, economizando dinheiro.
• Alface a carga na rede elétrica: Qualquer energia armazenada que você usa significa menos demanda de energia na empresa de energia.

Contras

• Custo: As baterias solares não são baratas. Os preços da instalação completa variam de US $ 6.000 a US $ 20.000 e não duram para sempre. Os períodos de garantia são tipicamente 10 anos ou mais.
• Maior complexidade: Você precisará de espaço para as baterias. E você precisa adicionar fiação extra e um interruptor de transferência, para que você possa desconectar seu painel da grade quando estiver em energia da bateria durante uma interrupção.
• Impacto ambiental: A mineração de lítio afeta negativamente o ambiente. Isso é parcialmente deslocado, porque a maioria dos materiais em baterias solares é reciclável, mas ainda é um problema estratégico, pois a demanda por baterias de íons de lítio aumenta.