Sistema de armazenamento de energia é um pilar fundamental para o avanço de novas fontes de energia. A utilização de recursos renováveis, como a energia eólica e solar, apresenta uma variabilidade significativa na produção, apresentando desafios na manutenção do delicado equilíbrio entre o fornecimento e a procura de energia, essencial para a segurança da rede. Consequentemente, a integração do armazenamento de energia surge como uma solução fundamental para regular de forma flexível o panorama energético.

A electricidade, com o seu consumo instantâneo, necessita de uma correspondência precisa entre produção e consumo para manter a estabilidade da rede. As projeções da EIA indicam que até 2050, a energia eólica e solar constituirá 72% da geração de energia renovável, quase duplicando a sua quota a partir de 2020. Ao contrário das fontes tradicionais de combustíveis fósseis com ajustabilidade robusta, a energia eólica e solar apresenta características como baixa inércia, baixa amortecimento e fraco suporte de tensão, levando a flutuações significativas que complicam o equilíbrio entre geração e consumo. Conseqüentemente, o excedente de energia muitas vezes é desperdiçado, resultando em fenômenos como “redução”. Em 2023, só a China testemunhou mais de 300 mil milhões de quilowatts-hora de redução da energia eólica e solar, avaliadas em mais de 100 mil milhões de yuans. A implantação do armazenamento de energia oferece uma solução perfeita para este problema: o excesso de energia durante os períodos de pico de geração pode ser armazenado, e a energia armazenada pode ser liberada durante os períodos de pico de consumo, garantindo a correspondência de energia em tempo real e a estabilidade da rede.

Entre as várias tecnologias de armazenamento de energia, o armazenamento em bateria de íons de lítio lidera a comercialização. Representando a maior proporção de soluções modernas de armazenamento de energia, os sistemas de armazenamento eletroquímico baseados em baterias de íons de lítio consistem em baterias, sistemas de gerenciamento de bateria (BMS), sistemas de gerenciamento de energia (EMS), conversores de armazenamento de energia (PCS) e outros componentes elétricos. As baterias servem como unidades primárias de armazenamento de energia, enquanto o BMS monitora, avalia, protege e equilibra as baterias. O EMS lida com a coleta de dados, monitoramento de rede e programação de energia, enquanto o PCS permite a conversão bidirecional entre CA e CC, controlando os processos de carga e descarga da bateria. Com os custos das baterias representando mais de 60% da estrutura geral de custos e os custos dos PCS em torno de 10%, o armazenamento em baterias de íons de lítio se estabeleceu como a tecnologia de armazenamento de energia mais convencional e madura.

O armazenamento de baterias de íons de lítio pode ser categorizado em sistemas de fosfato de ferro-lítio (LFP) e sistemas ternários de baterias de lítio. As baterias LFP, caracterizadas por sua segurança, excelente desempenho em baixas temperaturas, bom ciclo de vida e custo relativamente mais baixo, representam a principal rota técnica para armazenamento de energia de bateria de lítio na China. Entretanto, as baterias ternárias de lítio, conhecidas pela sua elevada densidade energética, pequena pegada e vantagens de desenvolvimento inicial, ainda mantêm uma quota de mercado significativa em regiões como a Europa e os Estados Unidos.

O cenário global de armazenamento de energia está a testemunhar um aumento nas implantações à escala de serviços públicos na China e nos Estados Unidos, juntamente com instalações à escala residencial na Europa. Em 2022, o mercado global de armazenamento de energia atingiu 50 GWh, com os Estados Unidos, a Europa, o Médio Oriente e a África (EMEA) e a China a representarem participações significativas. Até 2026, estas proporções deverão mudar, com os Estados Unidos, a China e a EMEA a emergirem como os principais contribuintes.

Em conclusão, a indústria de armazenamento de energia é fundamental para abordar a intermitência das fontes de energia renováveis e garantir a estabilidade da rede. À medida que a tecnologia das baterias de iões de lítio continua a evoluir e os custos diminuem, as soluções de armazenamento de energia estão preparadas para desempenhar um papel cada vez mais significativo na definição de um futuro energético sustentável e fiável.