Cabeçalho PC

Sistema de geração e armazenamento de energia para locais remotos: saiba quais soluções estão sendo utilizadas

Apesar dos esforços para a universalização do acesso à energia elétrica, o Brasil ainda tem parte da sua população vivendo em locais isolados e com pouco ou nenhum acesso.

Um dos motivos para isso é que o país tem proporções continentais e grandes porções de terra em locais remotos, com baixa densidade energética demandada, fazendo com que não haja viabilidade econômica para atendimento por meio da rede de distribuição.

Para esses casos, são utilizados sistemas de geração e armazenamento de energia, capazes de viabilizar energia mesmo para locais isolados ou de difícil acesso.

Conheça mais dessas soluções neste artigo.

Desafios para geração e armazenamento de energia em locais remotos

O fato de consumidores estarem distantes dos centros urbanos ou locais geograficamente pouco acessíveis, como ilhas e matas, faz com que seja necessário pensar em projetos – para cada contexto, uma vez que é necessário levar em conta todas as variáveis envolvidas e não apenas os requisitos energéticos.

No âmbito da geração, devem ser analisados os potenciais de geração de energia através das fontes disponíveis em cada local, tais como biomassa, solar, eólica e outras.

No contexto do armazenamento de energia em locais isolados, alguns pontos devem ser analisados para estabelecer o arranjo mais adequado, tais como: 

  • Escalabilidade: cada sistema possui limites de capacidade de armazenamento de energia e potência, sendo necessário realizar estudos aprofundados para escolher o melhor caminho nesse ponto.
  • Replicabilidade: é necessário pensar em sistemas com independência das condições geográficas e meteorológicas para que não sejam afetados no local onde será inserido, garantindo energia contínua e pouca necessidade de manutenção presencial.
  • Preço: embora haja cada vez mais estudos para tentar baratear tecnologias e insumos importantes para a produção de baterias, ainda é considerado um alto investimento para muitas empresas, tornando, muitas vezes, inviável sua implementação ou com baixo custo-benefício.
  • Padronização: sem uma padronização efetiva, cada fabricante cria baterias com características próprias que exigem formação específica para aplicar em diferentes contextos. Isso geralmente cria um desafio para projetos ao longo do tempo, pois os sistemas de armazenamento nem sempre atendem às necessidades do projeto, e as baterias podem, inclusive, necessitar de substituição.
  • Política: como esperado no surgimento de uma nova tecnologia, a regulamentação nem sempre é atualizada. Com o armazenamento de energia, esse desafio continua. A necessidade de regras mais claras para a realidade brasileira ainda é uma necessidade. Nosso país já tem regulamentação para armazenamento de energia ao nível industrial, porém ainda é necessário mais informações sobre a aplicação no mercado residencial ou em locais remotos.
  • Mão de obra qualificada: por se tratar de uma tecnologia complexa, é necessário contar com profissionais técnicos qualificados para construção e implementação de sistemas realmente efetivos.

Quais soluções têm sido utilizadas para armazenamento de energia em locais isolados?

A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) informa que, em 2018 o Brasil tinha 270 locais isolados geograficamente, mas conectados à energia elétrica de forma isolada por meio de 9 distribuidoras em 265 usinas. Estima-se que a população atendida pelo armazenamento isolado seja de aproximadamente 3 milhões de habitantes.

No Brasil e em outros países, costuma-se utilizar geradores térmicos movidos a combustíveis fósseis – como o óleo diesel – para garantir o fornecimento de energia aos sistemas isolados. Por isso, nos últimos anos, houve intenso investimento em pesquisas para garantir mais sustentabilidade aos sistemas remotos de armazenamento de energia por meio da hibridização dos sistemas com fontes renováveis.

Como exemplo de tecnologias utilizadas para sistemas isolados, podemos citar o caso do arquipélago Fernando de Noronha. Os sistemas de energia utilizam geração fotovoltaica combinada aos geradores diesel, com a instalação de baterias de íon de lítio para preservar a energia gerada. 

Também cabe destacar as iniciativas nas regiões mais afastadas da Floresta Amazônica. O Programa Luz Para Todos conta com instalações individuais (SIGFIs) e mini-usinas fotovoltaicas, de acordo com a EPE, em funcionamento para levar e armazenar energia elétrica de qualidade e acessível.

Tipos de tecnologias de Armazenamento de Energia

Armazenamento Mecânico

Na tecnologia de armazenamento mecânico, a energia é conservada de forma cinética ou potencial para ser transformada posteriormente em energia elétrica. As usinas hidrelétricas reversíveis constam como uma forma bastante conhecida pela utilização do armazenamento de energia de modo mecânico.

Armazenamento Eletroquímico

A bateria é considerada uma solução eletroquímica para armazenar a energia elétrica. O sucesso desse método se dá pelo fato de que é possível armazenar energia das fontes externas em pequena (ou grande) quantidade, a fim de atender demandas posteriores. 

Armazenamento Elétrico

O armazenamento elétrico é recomendado em situações que exigem alta capacidade de fornecimento de potência por curtos períodos. Os especialistas recomendam a tecnologia de Superconducting Magnetic Energy Storage – SMES, pois ela é capaz de armazenar a energia elétrica por meio do campo eletromagnético. Para isso, é necessário fluxo de corrente contínua com o auxílio de uma bobina supercondutora.

Armazenamento Químico

Neste modelo, a energia é armazenada na forma de combustíveis químicos podendo ser reaproveitada posteriormente para aquecimento e/ou transporte, com alto valor para a indústria, considerando que a energia armazenada pode ser convertida, também, para energia mecânica e térmica.

Armazenamento térmico

A transferência de calor é a chave para o armazenamento de energia térmica. Nesse sentido, ela é essencial para equilibrar a demanda e o fornecimento de energia diária, semanal e sazonal de locais remotos. O armazenamento térmico também é útil para reduzir o consumo de energia, emissões de CO₂ e custos do processo energético.

Solução PTI-BR para sistema de armazenamento de energia em local remoto

O PTI-BR desenvolve soluções de Sistema de Segurança Energética Modular para atender consumidores isolados da rede elétrica. A solução integra um conjunto de baterias, inversor CC/CA bidirecional, conversores fotovoltaicos e controlador, tudo montado em uma única estrutura. Dessa forma, a solução permite alimentar as cargas com 3 fontes de energia: (i) solar fotovoltaica, (ii) bateria e (iii) gerador diesel externo como backup.

Além disso, as soluções são modulares, ou seja, há capacidade de expansão energética conforme a necessidade da carga. Outra vantagem é a possibilidade de ser pré-montado, ou seja, os circuitos elétricos de potência e controle são instalados no invólucro no momento de fabricação. Isso diminui o tempo de instalação e comissionamento in loco e, por consequência, reduz o tempo que a equipe técnica fica alocada no local remoto da instalação.

As soluções desenvolvidas no PTI-BR permitem ainda levar energia limpa e de qualidade para as comunidades remotas, possibilitando atividades básicas, como resfriar alimentos e iluminação. Naquelas comunidades em que o abastecimento de eletricidade é feito quase exclusivamente por geradores a combustível fóssil, que emitem ruídos, são poluidores e de difícil manutenção, poderão ser substituídos por soluções sustentáveis. Além dos fatos mencionados, a redução do uso de motogeradores decorre da economia associada ao custo do combustível (diesel), que é extremamente elevado por causa da dificuldade de logística até as comunidades isoladas. 

Você sabia que o PTI-BR esta executando um projeto que usa energia renovável para abastecer comunidades isoladas no Amazonas? 

Entre em contato conosco agora mesmo, converse com nossos especialistas e saiba mais sobre o nosso projeto: nit@pti.org.br