À medida que aumentamos nosso uso de energia renovável, é importante garantir que o fornecimento de eletricidade atenda à demanda. Isso é especialmente importante quando se trata de geração de energia por meio de empresas como solar. Afinal, a energia solar gera eletricidade quando há sol, mas nossa demanda por eletricidade é mais forte no início da manhã e à noite, quando há pouco ou nenhum sol.
Para garantir que a geração de energia corresponda ao consumo, tanto em termos de energia quanto de hora do dia, tendo a bateria certa instalada ao lado do seu sistema solar é essencial. Este guia fornecerá um resumo dos dois principais tipos de baterias para energia solar, para que você possa ter certeza de tomar a decisão de compra certa!
Conteúdo
O que é uma bateria? Por que é necessário para sistemas solares?
O que é uma bateria de chumbo-ácido?
O que é bateria de lítio?
Baterias de chumbo-ácido versus baterias de lítio: as principais diferenças na energia solar
Qual bateria você deve comprar para o seu sistema solar?
Conclusão
O que é uma bateria? Por que é necessário para sistemas solares?
A bateria é um dispositivo que pode armazenar energia e descarregá-la quando necessário. Isso o torna um componente essencial dos sistemas de energia que só produzem energia em determinados momentos ou sob certas condições – como solar ou eólica.
Existem diferentes tipos de bateria, cada uma com diferentes funcionalidades e requisitos. Os dois principais tipos de bateria usados em sistemas solares fotovoltaicos são baterias de chumbo-ácido e baterias de lítio.
O que é uma bateria de chumbo-ácido?
As baterias de chumbo-ácido são um dos sistemas de bateria mais antigos disponíveis, com mais de 150 anos de história e o desenvolvimento. É lógico, portanto, que existam baterias mais novas e mais eficientes no mercado. No entanto, a confiabilidade e o preço das baterias de chumbo-ácido as mantiveram na vanguarda dos desenvolvimentos renováveis.
Existem dois tipos principais de bateria de chumbo-ácido: bateria de chumbo-ácido inundada (FLA) e bateria de chumbo-ácido selada (SLA).
O que são baterias FLA?
Baterias FLA caracterizam-se por terem placas submersas em água. Isso os protege, mas significa que eles devem ser verificados regularmente, com as baterias precisando ser recarregadas a cada 1 a 3 meses. Apesar desse inconveniente, as baterias FLA são a opção mais barata. Elas também são um pouco mais leves que as baterias SLA e têm um ciclo de vida mais longo.
O que são baterias SLA?
Baterias SLA são selados e à prova de derramamento, o que significa que não há necessidade de manutenção. Existem dois tipos de baterias SLA, tapete de vidro absorvente (AGM) e gel. Destas, as baterias AGM podem lidar com uma corrente de carga mais alta, o que significa que recarregam mais rapidamente e produzem mais carga do que as baterias de gel. Baterias AGM também são mais baratos e funcionam em uma ampla gama de ambientes. Baterias de gel tem a medida de segurança adicional de ser gel, ao contrário de líquido, o que significa uma chance muito baixa de vazamento.
O que é bateria de lítio?
Baterias de lítio são uma tecnologia de bateria premium mais recente do que as baterias de chumbo-ácido, não exigindo manutenção ou ventilação e capazes de passar por ciclos muito mais profundos, o que significa mais energia disponível durante períodos sem carga de corrente elétrica.
O principal tipo de bateria de lítio usado em sistemas solares fotovoltaicos é fosfato de ferro de lítio, abreviado para LiFePO4 ou Baterias LFP. Essas baterias são particularmente adequadas para aplicações solares devido à sua longa vida útil, maior eficiência, capacidade de descarga profunda, peso leve e tamanho compacto. No entanto, embora os preços se nivelem por um longo período, o custo de investimento inicial é muito maior com as baterias LFP do que com as baterias de chumbo-ácido.
Baterias de chumbo-ácido versus baterias de lítio: as principais diferenças na energia solar
ciclo de vida
O ciclo de uma bateria refere-se ao ciclo de uma descarga e subsequente recarga. Tal como acontece com um carro, as baterias se desgastam mais pelo uso do que pela idade, o que significa que o ciclo de vida disponível determina por quanto tempo a bateria manterá eficientemente a carga do sistema solar - o ciclo de vida é entendido como a vida útil da bateria. As baterias de chumbo-ácido tendem a ter um ciclo de vida entre 1000 e 1500 ciclos, com as baterias FLA tendo um ciclo de vida mais alto do que as baterias SLA. As baterias de lítio têm um ciclo de vida entre 3000 e 5000 ciclos, com algumas atingindo muito mais. O ciclo de vida de uma bateria pode ser prolongado com cuidado adequado e porcentagens de descarga mais baixas.
Eficiência
A eficiência de uma bateria afeta o tempo de carregamento e a disponibilidade de energia durante o carregamento, com carregamento mais rápido significando mais energia disponível. As baterias de lítio são as mais eficientes, com uma taxa de eficiência de 95%. Isso significa que, após o processo de carga e descarga, um usuário pode acessar 950 watts de cada 1000 watts de energia que entra pelos painéis solares. Com baterias de chumbo-ácido, essa eficiência cai para 80%-85%, o que significa que 800 a 850 watts de cada 1000 watts estariam disponíveis durante a carga.
Profundidade de descarga (DOD)
As baterias de lítio têm uma profundidade de descarga (DOD) de até 80%-95%, o que significa que podem ser descarregadas até essa porcentagem sem precisar ser recarregadas e sem danificar a bateria. Comparativamente, as baterias de chumbo-ácido têm apenas um DOD de até 50% e descarregar mais do que isso danificará a bateria. Isso significa que, com uma bateria de lítio, os usuários têm muito mais carga disponível em momentos sem produção de energia — à noite, ao usar painéis solares, por exemplo.
Reciclagem
A reciclagem é um problema constante com as baterias, no entanto, graças à longa história das baterias de chumbo-ácido, já existe a infraestrutura para torná-las 100% recicláveis, com todos os componentes aptos a serem transformados em novas baterias. As baterias de lítio, como uma tecnologia mais recente, não são tão eficientes nesse espaço. Atualmente, 25% a 96% de uma célula de bateria de lítio pode ser reciclada, dependendo da tecnologia de separação. No entanto, nos últimos anos, pesquisas estão em andamento para desenvolver um método para recuperar algumas das principais matérias-primas, incluindo cobalto, níquel, cobre, alumínio, lítio, grafite e manganês de células de bateria de lítio.
Preço
As baterias de lítio têm um custo inicial muito maior do que as baterias de chumbo-ácido. No entanto, as baterias de lítio têm um ciclo de vida de cerca de 10 anos, contra apenas 3 a 5 anos das baterias de chumbo-ácido. Isso significa que, com o tempo, a soma do custo das baterias se iguala. Além disso, devido ao maior DOD do lítio, os detentores de bateria de lítio receberão mais carga pelo seu dinheiro a qualquer momento.
Qual bateria você deve comprar para o seu sistema solar?
A melhor bateria para o seu sistema solar dependerá das suas necessidades: frequência de uso, energia necessária, orçamento e muito mais.
Para uso em tempo integral, como casas totalmente desligadas da rede, a melhor opção seria optar por baterias de lítio. Estas têm uma bateria de longa duração, taxas de descarga muito altas em momentos de pouca corrente de carga (quando não há sol para a energia solar) e são mais eficientes do que as baterias de chumbo-ácido. Se for necessária uma opção de preço mais baixo, as baterias FLA também podem funcionar bem, pois têm um ciclo de vida mais longo do que as baterias SLA e a manutenção não é um problema se o proprietário estiver presente em tempo integral.
Para uso em tempo parcial, como uma bateria de lazer para um trailer ou uma casa de férias que funciona com energia solar, as baterias SLA funcionarão bem. Eles têm um ciclo de vida menor do que as baterias de lítio, mas como serão usados apenas ocasionalmente, ainda devem durar muito tempo. Além disso, como não requerem a manutenção necessária das baterias FLA, elas podem ficar ociosas e não serão danificadas. As baterias SLA são uma boa opção de bateria de backup pelos mesmos motivos.
Para necessidades de energia em escala industrial, o lítio é uma ótima escolha graças ao seu DOD, alta eficiência e ciclo de vida. No entanto, se as necessidades de energia não forem muito altas em horários sem sol, uma opção mais barata e eficiente seria usar baterias SLA.
Conclusão
Tanto as baterias de chumbo-ácido quanto as de lítio são ótimas opções para energia solar, cada uma oferecendo seus próprios prós e contras. No geral, a opção mais eficiente é usar baterias de lítio se o preço for aceitável. No entanto, a reciclagem continua a ser um problema.
Por razões de preço e eficiência, os compradores de países desenvolvidos geralmente optam pelo lítio, enquanto os de países em desenvolvimento optam pelo chumbo-ácido. Outra razão para isso é que os usuários em países em desenvolvimento frequentemente reciclam e reutilizam as próprias peças, tornando as baterias de chumbo-ácido uma opção melhor para eles.
