Baterias residenciais: o guia completo para escolher e instalar a melhor opção.

No cenário atual de energia solar residencial, a instalação de baterias tornou-se uma estratégia crucial para maximizar o uso da energia fotovoltaica. Como instalador profissional, é fundamental entender os fatores e benefícios da integração de baterias em instalações solares.

Neste artigo, procuramos  acompanhá-lo na escolha da bateria certa para cada projeto com base nos motivos da  instalação, nas vantagens oferecidas e nas suas considerações técnicas.

Por que instalar uma bateria residencial?

A instalação de baterias em sistemas fotovoltaicos não só melhora a eficiência energética, mas também otimiza o uso da energia gerada. Abaixo, exploramos as principais razões para considerar a incorporação de uma bateria em instalações residenciais.

•    Produção e consumo
•    Redução da dependência da rede elétrica
•    Dependência reduzida de terceiros
•    Integração com outras fontes de energia
 
Otimização do consumo de energia

A defasagem entre a produção de energia solar e o consumo residencial é um dos principais motivos para a instalação de uma bateria. Geralmente, o período do maior consumo concentra-se à noite, enquanto a produção fotovoltaica atinge seu pico durante as horas centrais do dia. Essa discrepância significa que, sem bateria, grande parte da energia gerada não é autoconsumida, mas é injetada na rede. Graças à instalação de uma bateria, você pode usar a energia gerada a qualquer momento.

Descubra como o uso de baterias pode aumentar sua autossuficiência na rede elétrica e maximizar sua autonomia energética.

Leia nosso artigo para saber mais sobre como obter maior independência elétrica por meio do armazenamento de energia.

Redução da dependência da rede elétrica

A integração de uma bateria em seu sistema fotovoltaico melhora a independência energética, especialmente útil em áreas com fornecimento instável ou quedas de energia frequentes. Essa autossuficiência é uma vantagem sobre as alternativas virtuais. Além disso, as baterias permitem que a energia seja armazenada para uso noturno e fornecem backup em caso de falhas elétricas. Muitos inversores modernos incluem um modo de backup que garante o fornecimento contínuo durante interrupções.

Dependência reduzida de terceiros

As baterias virtuais e a compensação de excedentes têm a desvantagem de depender de terceiros. Isso significa que a disponibilidade e as condições de uso da energia armazenada estão sujeitas às políticas do comerciante, que podem mudar a qualquer momento. A dependência de terceiros também pode resultar em taxas de compensação desfavoráveis, onde a energia injetada na rede é muito menos valorizada do que a energia consumida. Isso pode reduzir significativamente os benefícios econômicos do sistema fotovoltaico.

Integração com outras fontes de energia

Neste tipo de sistema é possível realizarmos a integração da usina fotovoltaica com outra fonte de energia, por exemplo, um gerador a diesel, onde na maioria dos casos tal fonte de energia é utilizada como backup do backup, isto é, em casos de eventuais problemas no sistema de armazenamento ou em situações em que ele não consiga atender toda carga, o gerador entra em operação para suprimento desta demanda. 

Esse tipo de aplicação é muito importante, porque visa um atendimento da carga por duas fontes de energia, possibilitando que os dois sistemas entreguem energia de modo a suprir toda demanda.

Aspectos técnicos e dimensionamento

A correta integração de uma bateria em um sistema fotovoltaico residencial depende de vários fatores técnicos e do dimensionamento adequado do sistema. Nesta seção, abordaremos os requisitos mínimos e considerações essenciais para garantir uma instalação eficiente e compatível.

Requisitos mínimos para instalação da bateria

Para integrar uma bateria em um sistema fotovoltaico, são necessários alguns componentes:

• Inversor híbrido ou off-grid:
O inversor deve ser compatível com a bateria a ser instalada. Se o inversor existente não for híbrido ou off-grid, pode ser necessário um inversor adicional específico para bateria. A compatibilidade entre o inversor e a bateria é crucial para o bom funcionamento do sistema.

Existem dois tipos principais de inversores: híbridos e off-grids.  Os inversores híbridos são projetados para funcionar com painéis solares e baterias, enquanto os inversores off-grids são dedicados exclusivamente ao gerenciamento da energia armazenada (isolados e sem referência AC da rede), muito importante ressaltar que hoje já existem inversores híbridos que podem funcionar como off-grid. É essencial verificar a tabela de compatibilidade do fabricante do inversor para garantir que a bateria selecionada esteja funcionando corretamente.

• Medidor de energia:
Este dispositivo é essencial para monitorar o fluxo de energia no sistema. Ele permite que você saiba quanta energia está sendo gerada, consumida e injetada na rede, o que é vital para gerenciar o armazenamento e o uso de energia de forma eficiente, onde através de toda leitura feita que ocorre o procedimento de comutação entre o sistema híbrido com a carga, ou seja, o momento ideal que as baterias vão atender as cargas prioritárias acopladas ao sistema de backup.

Para ajudá-lo na gestão de seus excedentes, recomendamos este artigo de nossa academia, onde falamos sobre a instalação de baterias sem a necessidade de trocar seu inversor fotovoltaico e maximizar sua eficiência energética.
                                                   
Critérios de seleção de bateria - Dimensionamento da bateria

O dimensionamento adequado da bateria é fundamental e você precisa considerar vários fatores. Primeiro, a produção fotovoltaica deve ser avaliada com a potência das cargas ou com a sua energia assim como a sua autonomia necessária. Ferramentas como PVsyst ajuda a simular cenários para calcular a capacidade ideal da bateria. Uma instalação fotovoltaica de bom tamanho garante que a bateria está devidamente carregada e maximiza o uso de energia solar, reduzindo a dependência da rede. A capacidade da bateria em kWh, deve ser avaliada de acordo com o perfil das cargas prioritárias que vão ser acopladas ao sistema de backup, principalmente com a sua autonomia (tempo de uso).

Modularidade e capacidade de expansão

•    Modularidade
Modularidade refere-se a capacidade de adicionar ou remover módulos de bateria para ajustar a capacidade do sistema de acordo com as necessidades, alterando ou adicionando módulos, formando o que conhecemos como banco de baterias. As baterias modulares permitem que os usuários comecem com uma capacidade menor e posteriormente realize a expansão facilmente à medida que suas necessidades de energia aumentam. Esse procedimento é especialmente útil em aplicações residenciais, onde os padrões de consumo podem mudar com o tempo, por exemplo, ao adicionar veículos elétricos ou aparelhos adicionais. Alguns exemplos de baterias modulares podem ser Moura, Sec Power, BYD e etc.

•    Expansibilidade
A capacidade de expansão refere-se à capacidade de aumentar a capacidade total do sistema adicionando mais baterias. Um sistema expansível permite ao usuário instalar uma bateria adicional sem ter que substituir o sistema existente. Isso proporciona flexibilidade e garante que o investimento inicial possa crescer e se adaptar às necessidades futuras. Alguns exemplos de baterias expansíveis podem ser BYD, Moura e Sec Power.

Vida útil e manutenção

•    Ciclos de carga e descarga da bateria
 
A vida útil de uma bateria é relacionada com os seus ciclos de carga e descarga. Tais ciclos consistem no processo de carga e descarga completa da bateria.
 Geralmente as baterias de íons de lítio tem uma vida útil entre 5000 e 7000 ciclos, que se traduz em aproximadamente 10 a 15 anos de uso, dependendo da frequência dos ciclos e das condições de operação. Como uma bateria é submetida a vários ciclos de carga e descarga, sua capacidade de manter a carga diminui, isso significa que uma bateria que inicialmente tem uma capacidade de 10 kWh pode reduzir sua capacidade para 8 kWh após vários anos de uso. Os fabricantes recomendam uma profundidade de descarga (DOD) para que a bateria não seja descarregada por completa e reduzia a sua vida útil.
 
•    Duração da bateria

Ao calcular a vida útil de uma bateria, é importante considerar não apenas a duração em anos, mas também os ciclos de descarga esperados e como eles se alinham com o perfil de consumo de energia. Uma longa vida útil pode justificar um investimento inicial mais alto, pois os benefícios a longo prazo superam os custos.

Uma bateria com vida útil mais longa fornece mais ciclos de carga e descarga, o que pode se traduzir em maior economia de custos de energia ao longo do tempo. Além disso, uma degradação mais lenta significa que a bateria manterá uma maior capacidade de armazenamento por mais tempo, otimizando o retorno do investimento.