Sistemas de armazenamento numa usina fotovoltaica: o que são e quais são as vantagens? Como se integram nas usinas? Definições e vantagens (parte 1)

O acúmulo integrado à usina

Os sistemas de armazenamento para usinas fotovoltaicas são constituídos por “baterias” especiais, concebidas e desenvolvidas a fim de acumularem a energia produzida por uma usina fotovoltaica para que possa ser usada quando a usina mesma não for capaz de produzir energia suficiente para o autoconsumo, por exemplo à noite. As baterias também são utilizadas para armazenarem o surplus de energia autoproduzida nas usinas “stand alone” instaladas nos lugares não atendidos pela rede nacional.

As vantagens de um sistema de armazenamento

Utilizar um sistema de armazenamento para a própria usina fotovoltaica permite obter numerosas vantagens:

  • é capaz de reduzir significativamente o impacto sobre os custos de eletricidade (poupança na fatura);
  • torna os usuários autossuficiente;
  • pode obter, graças a medidas de projeto, eletricidade otimizada para cargas privilegiadas.

Tipos de usinas fotovoltaicas

Especificamente, há dois tipos de usinas fotovoltaicas:

  • usina stand alone (isolada)
  • usina grid connected (ligada à rede elétrica).

Usina Stand Alone

As usinas isoladas (stand alone) são sistemas autónomos normalmente utilizados para fornecerem energia elétrica aos usuários que, sendo situados em zonas pouco acessíveis, não conseguem ligar-se facilmente à rede elétrica. Também são usadas para os usuários com consumos de energia baixíssimos, que então não tornam conveniente o custo de ligação à rede elétrica nacional.

Usina stand alone

Usina stand alone

Uma usina isolada é caracterizada pela necessidade de satisfazer a procura de energia dos usuários de forma completa. Os elementos que a constituem são o seguintes:

  • módulos fotovoltaicos
  • regulador de carga
  • sistema de armazenamento (baterias)
  • inversor (torna a corrente contínua em corrente alternada)

Estas usinas são economicamente vantajosas quando a rede elétrica estiver ausente ou dificilmente acessível. A usina stand-alone, no caso de falta de energia elétrica, é capaz de garantir a continuidade de fornecimento energético, também graças ao sistema de armazenamento que permite armazenar a energia produzida, para que possa ser utilizada quando os painéis fotovoltaicos não funcionarem (por exemplo à noite).

Usina Grid Connected

As usinas fotovoltaicas grid connected (ligadas à rede) podem trocar energia com a rede elétrica nacional. A troca pode acontecer em duas direções:

  1. se a produção do campo fotovoltaico exceder durante um certo período o consumo, o excedente é introduzido na rede;
  2. nas horas em que o gerador não fornece eletricidade suficiente para satisfazer os usuários, a energia é retirada da rede.

Geralmente, nas usinas grid connected há dois medidores que contam a energia trocada em ambas as direções. Contudo, encontra-se um inversor que torna a corrente contínua produzida pelo sistema fotovoltaico em corrente alternada.

Muitos sistemas grid connected não dispõem de baterias, pois a rede de distribuição compensa o fornecimento de eletricidade em tempos de indisponibilidade de radiação solar. Hoje, graças aos custos cada vez mais baixos dos sistemas de armazenamento, são instaladas baterias a fim de aumentar o autoconsumo de energia autoproduzida, para que se possa obter uma maior poupança econômica.

Sistema de armazenamento numa usina Grid Connected

Usina grid connected com sistema de armazenamento

Usina grid connected com sistema de armazenamento

Um sistema de armazenamento integrado numa usina grid connected permite aumentar o autoconsumo diferido, ou seja a possibilidade de armazenar a energia produzida através das baterias e utilizá-la num momento futuro, por exemplo à noite, quando o sistema fotovoltaico não estiver a produzir.

Nas usinas grid connected com baterias de armazenamento os fluxos de consumo seguem uma ordem específica:

  1. o usuários recorre, primeiramente, à corrente produzida pelos painéis fotovoltaicos;
  2. se, ao pedir o fornecimento de corrente elétrica, a usina não estiver a produzí-la, o usuário poderá recorrer à energia precedentemente armazenada no sistema de armazenamento (baterias);
  3. quando as baterias estiverem fracas, o usuários irá retirar a energia da rede elétrica nacional.
    Ao contrário do que acontece com a usina stand alone, que pode funcionar como uma unidade de continuidade, as usinas grid connected, mesmo que estejam equipadas com um sistema de armazenamento, dispõem de um sistema de segurança que desativa automaticamente a usina em caso de ausência de tensão de rede.

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