Bateria solar: o que é, tipos e como funciona?
A bateria solar é um equipamento utilizado em sistemas fotovoltaicos como solução para o usuário se desligar da rede elétrica e garantir a estabilidade no fornecimento de energia.
Ou seja, trata-se de um equipamento para armazenamento de energia, permitindo que a pessoa tenha mais autonomia ou até autonomia plena para se desconectar da rede elétrica e não precisar mais se preocupar com falta de energia ou com aumentos na conta de energia.
Apesar de estar se tornando cada vez mais acessível, a bateria solar ainda possui um alto investimento e poucas opções disponíveis no Brasil. Acompanhe esta página, pois, à medida que as baterias para energia solar residencial começarem a chegar ao Brasil, vamos listar as opções aqui!
O que é a bateria solar?
A bateria solar é um equipamento responsável por armazenar a energia solar gerada por sistemas fotovoltaicos off-grid ou híbridos para momentos em que há pouca ou nenhuma geração, como em dias nublados e à noite.
Embora conhecida como “bateria solar”, o correto é simplesmente “bateria”, porém, nos últimos anos, grandes fabricantes de baterias começaram a desenvolver soluções específicas para quem utiliza geradores de energia solar.
Com a bateria solar, é possível ter mais autonomia ou, autonomia plena: desconectar-se da rede elétrica e nunca mais se preocupar com falta de energia ou contas de luz exorbitantes!
Como surgiu a bateria solar?
Embora baterias para energia solar já estejam disponíveis há décadas, o mercado realmente começou a prestar atenção nestas baterias em 2015 quando a Tesla anunciou que estava fazendo pré-venda para o seu novo sistema de armazenamento de energia: O Powerwall (e seu sucessor, o Powerwall 2, foi anunciado no final de 2016).
Logo após o anúncio do Powerwall, muitos outros fabricantes de baterias como a LG, Samsung, BYD e outros, anunciaram que começariam a vender baterias com um preço, desempenho e garantia similares, assim dando inicio a revolução das baterias solares.
Com as famílias brasileiras pagando taxas e impostos elevados na sua conta de luz (TUSD, TUST, Bandeiras Tarifárias, Taxa de Iluminação, e ICMS, PIS e COFINS), esta nova geração da bateria para energia solar pode ter segurança no fornecimento de energia e permitir que você use a sua energia solar 24h por dia!
Antes de sair correndo para comprar uma bateria para armazenar energia solar para sua casa existe uma série de coisas que você precisa entender para garantir que você compre um sistema de armazenamento para energia solar que reduza suas contas, enquanto fornece os recursos que você espera:
Tipos de sistemas de energia solar com bateria: off-grid ou híbrido?
A bateria para energia solar pode ser utilizada em dois tipos de sistemas fotovoltaicos: off grid (sistema isolado ou sistema autônomo) e híbrido.
Para você realmente mergulhar na questão do armazenamento de energia solar fotovoltaica, é importante entender que existem dois tipos de configurações de armazenamento de bateria solar que pode escolher para sua casa:
Sistemas Off-Grid
No sistema de energia solar off grid, sua propriedade não estará conectada à rede elétrica, portanto, 100% da sua energia elétrica será gerada por seus painéis solares e armazenada em baterias solares para uso durante a noite.
Vantagem da energia solar Off Grid: sua propriedade é a sua própria "ilha" autosuficiente eletricamente. Sem medidor. Sem contas de luz.
Desvantagem da energia solar Off Grid: as configurações totalmente off-grid são muito caras – o custo total do sistema para uma casa de classe média acaba ficando por volta de R$ 65.000,00 ou mais. A maioria dos proprietários de energia solar OFF-GRID vive em áreas isoladas, onde não existe outra opção a não ser um gerador a diesel.
Sistema Híbrido de Energia Solar - Nobreak Solar
Os sistemas fotovoltaicos híbridos são configurados para que sua propriedade esteja conectada à rede elétrica, além de armazenar energia solar em baterias. Os sistemas híbridos priorizam o uso da eletricidade armazenada em suas baterias sobre a eletricidade da rede.
Vantagem: mais barato que um gerador de energia solar off-grid pois você precisará de uma quantidade menor de baterias para energia solar. Pode ser programado para utilizar a energia armazenada quando for horário de pico na distribuidora e, permite que você tenha diversas horas de autonomia caso a rede da distribuidora tenha algum problema.
Desvantagem: Você ainda depende da rede de energia da distribuidora.
E qual é a melhor solução?
A aplicação que melhor servirá ao consumidor depende das características do imóvel, objetivo do uso e do orçamento disponível para o projeto:
- On-grid solar (sistema de energia solar sem baterias): permite que o consumidor produza a própria energia elétrica com a luz do Sol e injete o excedente na rede elétrica, abatendo a diferença na conta de luz.
- Off-grid solar: permite que o consumidor produza a própria energia de maneira autônoma, com o uso de energia solar em conjunto com bateria para armazenar energia. Esse tipo de projeto só é permitido em locais onde não há conexão com a rede elétrica.
- Híbrido solar: Permite que o consumidor produza a própria energia elétrica com a luz do Sol, reduzindo a sua conta de luz em e ainda garante o abastecimento caso o fornecimento da rede elétrica seja interrompido.
Tipos de sistemas de bateria solar
No que se refere energia solar on-grid, existem dois tipos de sistemas de armazenamento em conjunto com energia solar: acoplamento CC e acoplamento CA.
O acoplamento CC (DC-Coupled) é um sistema conectado à rede com armazenamento. Por meio de um inversor híbrido, ele permite a conversão da energia gerado pelo painel solar em eletricidade para uso imediato ou para carregar a bateria.
O acoplamento CA (AC-Coupled) é um sistema conectados à rede com backup de energia. Nesse modelo, há um inversor para o painel solar e outro para a bateria, permitindo que a bateria seja abastecida com a energia da rede ou que a bateria injete o excedente de volta para a concessionária.
Como funciona o sistema de energia solar com bateria?
Você sabe como funciona a energia solar? O sistema de energia com bateria solar não é muito complexo. Veja, abaixo, de uma forma simples, como funciona o gerador de energia solar com bateria híbrido e o off-grid solar!
Gerador de Energia Solar Híbrido com Bateria Solar (Nobreak Solar)
De uma forma muito simples, um gerador solar híbrido com bateria é basicamente a mesma coisa que um gerador solar conectado na rede com um back-up de baterias. A bateria para armazenar energia solar funciona como um no-break para a sua casa.
- Painel solar produz energia elétrica (CC).
- Inversor solar converte a energia em corrente alternada.
- Quadro de luz:
- A energia pode ser consumida na casa por algum equipamento elétrico que esteja ligado ou;
- Ser injetada na rede gerando “créditos de energia” ou;
- Ser armazenada em uma bateria solar para posteriormente ser utilizada de noite ou quanto faltar energia na rede.
Gerador de Energia Off-Grid Solar (Autônomo)
O gerador off-grid é aquele utilizado sem o auxílio da rede de energia local. Desta forma, toda a energia que você produz com a suas placas solares será consumida ou armazenada em bateria solar para consumo durante a noite ou quando não houver sol suficiente. Embora ele seja mais simples que um gerador híbrido, a quantidade de baterias para energia solar deve ser calculada com folga para evitar falta de energia.
- Painel solar produz energia elétrica (CC);
- Inversor solar converte a energia em corrente alternada;
- Energia produzida pelos painéis é armazenada na bateria solar;
- Quadro de luz distribui energia para casa;
- Consumo de energia.
Qual o preço da bateria solar?
O preço da bateria solar varia muito, de acordo com fabricante, capacidade (kWh) e tecnologia. A maioria dos modelos de bateria de lítio ainda não está disponível no mercado brasileiro.
Preço Gerador Completo (disponível no Brasil):
Gerador de Energia Solar Residêncial Off-Grid – 24h de autonomia – R$ 75.000,00Desvantagem: baterias normais de chumbo-ácido com baixa vida útil.
Preço da bateria solar
Confira abaixo uma lista de preços (varejo) das principais opções de bateria para energia solar com longa vida útil, porém, ainda não disponíveis no mercado brasileiro (pode considerar que este preço aumenta no Brasil devido a impostos, é claro!):
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Bateria Solar Tesla Powerwall 2 Capacidade Nominal 14 kWh |
USD 7.000,00 |
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Bateria Solar LG Chem Resu 10 Capacidade Nominal 9.8kWh |
USD 7.000,00 |
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Bateria Solar LG Chem RESU 6.5 Capacidade Nominal 6.5kWh |
USD 5.250,00 |
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Bateria Solar Ampetus "Super" Lithium Capacidade Nominal 3kWh |
USD 1.840,00 |
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Bateria Solar BYD B-Box LV Residential Capacidade Nominal |
USD 6.980,00 |
Quantas baterias para energia solar você precisa na sua casa?
Boa pergunta! A quantidade de bateria solar que você vai precisar depende de qual é o objetivo. Se o seu objetivo é reduzir em 100% a quantidade de energia que você usa da rede elétrica, mas sem desconectar da rede, a conta simples é a seguinte:
Uma casa média consome tipicamente 16 kWh/dia, sendo que 70% deste consumo é no fim de tarde e durante a noite (é claro que se você tem uma casa grande, com piscina etc. o consumo será maior).
Desta forma, podemos assumir que esta casa vai precisar comprar 70% de sua energia da rede, aproximadamente 11.2kWh por dia. Neste caso a Powerwall 2 da Tesla daria conta do recado pois possui capacidade para 13.5kWh.
De uma forma pragmática, é impossível fazer o dimensionamento da quantidade de baterias de energia solar necessárias sem uma compreensão detalhada do seu perfil de consumo de energia. O que significa que você precisa de um bom monitor de energia em sua casa com bons dados como primeiro passo. Então, um bom instalador pode usar seu software para mostrar exatamente qual é o número ótimo de baterias e painéis solares para a sua casa.
Você pode adicionar baterias a um sistema de energia solar existente?
Os sistemas fotovoltaicos que operam com bateria solar requerem fiação especial e um inversor especial (chamado inversor híbrido) para se conectar adequadamente às baterias.
Para as pessoas que vão comprar um sistema fotovoltaico novo e pensam em instalar baterias solares no futuro, vale procurar por um inversor solar híbrido.
O inversor híbrido que pode trabalhar com a bateria solar chegou ao mercado internacional recentemente. A maioria das pessoas que comprou um gerador de energia solar fotovoltaica no Brasil até 2017 provavelmente não possui um inversor híbrido.
A opção para as pessoas que já possuem um sistema fotovoltaico é esperar mais alguns meses pela bateria Powerwall 2 da Tesla ou alguma outra bateria que tenha o seu próprio inversor.
Quais são os tipos de bateria solar?
Como solução para momentos em que a energia solar não é gerada (período noturno ou em dias chuvosos), podemos encontrar três tipos de bateria para painel solar: chumbo-ácido, níquel-cádmio e íons de lítio. Utilizando a bateria solar ideal para cada caso, é possível estabelecer o armazenamento de energia quando não há funcionamento.
Como solução para momentos em que a energia solar não é gerada (período noturno ou em dias chuvosos), podemos encontrar quatro tipos de bateria para painel solar:
- Chumbo ácido;
- Íons de lítio;
- Bateria solar de fluxo;
- Níquel Sódio.
Utilizando a bateria solar ideal para cada caso, é possível estabelecer o armazenamento de energia quando não há funcionamento.
1 - Bateria Solar de Chumbo-Ácido
Sem graça e definitivamente feia. Mas também confiável, comprovada e testada. As baterias solares de chumbo e ácido são as mais clássicas e estão no mercado há décadas. Mas agora elas estão sendo ultrapassadas rapidamente por outras tecnologias com garantias mais longas, menores preços à medida que o armazenamento de bateria solar se torna mais popular.
2 – Bateria Solar de Íon de Lítio
As baterias para energia solar de íon de lítio estão evoluindo rapidamente, uma vez que a indústria de carros elétricos impulsiona o seu desenvolvimento. A bateria solar de íon de lítio se popularizou com a Tesla Powerwall nos EUA. As baterias solares de íon de lítio são hoje a escolha mais popular para armazenamento de energia solar devido a garantia, design e preço.
3 – Bateria Solar de Fluxo
Embora essa tecnologia não seja novidade, elas estão agora conquistando um pequeno espaço no mercado de baterias solares residenciais e de grande escala. São chamados de baterias de fluxo, porque eles têm uma solução à base de água de Zinco-Brometo que se desliza por dentro. No momento, apenas algumas empresas estão produzindo baterias de fluxo para o mercado residencial, e nenhuma no Brasil por enquanto.
4 – Bateria Solar de Níquel Sódio (ou Bateria de Sal Fundido)
Do ponto de vista comercial, essa bateria solar utiliza em sua composição matéria-prima abundante (níquel, ferro, óxido de alumínio e cloreto de sódio – sal de cozinha), de custo relativamente baixo e quimicamente seguro. Ou seja, estas baterias possuem o maior potencial para futuramente desbancar as baterias Íon de Lítio. Porém, ainda estão em fase experimental. Aqui no Brasil existe um trabalho feito pelo Parque Tecnológico Itaipu (PTI) que visa desenvolver a tecnologia para uso estacionário (sistemas ininterruptos de energia, eólicos, fotovoltaicos e de telecomunicações), bem como aplicações veiculares.
Confira: On-grid ou off-grid? Saiba como escolher!
Qual a melhor bateria solar?
Os quatro tipos de bateria solar possuem custos diferenciados, como as de chumbo-ácido e níquel-cádmio, que são mais caras em relação à sua vida útil, e as de íons de lítio, que possuem uma maior durabilidade e capacidade de armazenamento, ideal para sistemas on-grid.
Bateria de chumbo-ácido
Sendo a mais utilizada em sistemas fotovoltaicos, a bateria solar de chumbo-ácido é composta por dois eletrodos, um de chumbo esponjoso e outro de dióxido de chumbo em pó. Porém, ainda que operem no armazenamento de energia solar, seu alto custo não condiz com sua vida útil.
Bateria de níquel-cádmio
Podendo ser recarregada diversas vezes, a bateria de níquel-cádmio também possui um valor muito elevado quando avaliamos a sua vida útil. Porém, ela ainda é bastante utilizada para o funcionamento de aparelhos como celulares e filmadoras, embora cumpra seu papel de armazenar energia fotovoltaica do mesmo modo.
Bateria de íons de lítio
Mais potente e com alta durabilidade, a bateria de íons de lítio é uma opção viável de como armazenar energia solar. Ela opera de modo reativo com uma grande quantidade de energia em baterias cada vez mais pequenas e leves, e não é preciso aguardar que ela descarregue totalmente para realizar a recarga, visto que não possui o conhecido “vício de bateria”.
Quanto tempo dura uma bateria solar?
Em média uma bateria solar dura entre 5 a 15 anos. A vida útil dela pode ser medida por ciclos de carga e recarga.
As baterias de íon-lítio duram mais tempo que baterias de chumbo-ácido, superando mais de mil ciclos. Esse tipo de tecnologia tem vida útil de mais de dez anos, enquanto as baterias de chumbo-ácido têm de três a cinco anos.
Os valores do ciclo de vida estimado podem variar dependendo das condições de uso, temperatura e design específico da bateria.
| Tecnologia de bateria | Ciclo de vida estimado |
| Íon de lítio | 500 a 1.000 ciclos |
| Níquel-Cádmio | 500 a 1.000 ciclos |
| Chumbo-Ácido | 200 a 300 ciclos |
| Íons de Lítio Ferro-Fosfato | +2.000 ciclos |
Benefícios do armazenamento de bateria solar
Um sistema de armazenamento com baterias utilizado em conjunto com painéis solares possibilita uma série de benefícios para o consumidor. Confira as principais vantagens:
Armazenar a eletricidade excedente
O sistema de energia solar pode gerar mais energia que o necessário, especialmente em dias em que ninguém está em casa. Se você não tiver uma bateria, esse excedente será enviado para a rede elétrica, gerando crédito de energia. Porém, uma parte dessa energia será descontada, como forma de remunerar o serviço da distribuidora elétrica.
Com um sistema de armazenamento, a energia extra carregará a bateria e poderá ser utilizado em outro momento. Dessa forma, você poderá reduzir o consumo da eletricidade fornecida pela distribuidora, diminuindo ainda mais a conta de luz.
Garante energia quando o fornecimento é interrompido
Como as baterias podem armazenar a energia excedente, o imóvel terá eletricidade disponível em um momento de interrupção de fornecimento, durante um blecaute, por exemplo.
Permite o uso de energia solar durante a noite
Quando o Sol se põe e as placas solares deixam de gerar energia, a rede garante o fornecimento para um imóvel que não conta com baterias. Com um sistema de armazenamento, você poder fazer uso da eletricidade produzida pelo sistema fotovoltaico por mais tempo.
Uma solução mais limpa e silenciosa
Ao contrária de um gerador a diesel, um sistema de armazenamento com energia solar opera sem emitir barulho ou poluição, além de necessitar de pouca manutenção.
Resumindo, compensa instalar bateria solar residencial?
Sim, vale a pena instalar bateria solar em sua residência, no entanto, separamos a resposta de acordo com 3 perfis de necessidade.
Instalar bateria solar na casa de um economista
A não ser que ele more em um lugar sem acesso a energia a resposta é não. A bateria para energia solar residencial encarece o gerador como um todo. Se o seu objetivo é reduzir gastos então instale um sistema de energia solar normal na sua casa (conectado à rede).
Instalar bateria solar em um hospital
Um gerador solar híbrido faz todo sentido em um hospital. Além de reduzir a conta de luz, caso aconteça algum problema no fornecimento de energia da distribuidora, os equipamentos cirurgicos vão continuar a funcionar com a energia da bateria.
Instalar bateria solar na casa de uma pessoa independente
Se você é do tipo independente, que não gosta de depender do fornecimento de energia da sua distribuidora e quer um fornecimento de energia estável e garantido, então um gerador solar com uma bateria solar para casas off-grid é uma boa opção.
Análise detalhada das baterias solares
Quer saber mais especificamente sobre as novas baterias solares? Clique nos links abaixos para ver sobre cada uma. A medida que fizermos as avaliações individuais, estaremos adicionando na lista abaixo:
- Bateria solar da BYD B-Box LV Residencial
- Bateria solar LG Chem Resu 10 Residencial
- Bateria solar LG Chem RESU 6.5
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