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Um sistema de armazenamento de energia residencial é um dispositivo de armazenamento de energia em pequena escala projetado principalmente para uso residencial. Pode ser simplesmente entendido como uma “bateria residencial”, oferecendo benefícios como redução de contas de eletricidade e aumento da autonomia e confiabilidade do uso de eletricidade. Isso é obtido armazenando eletricidade durante o dia e liberando-a à noite ou durante períodos de preços de eletricidade mais altos.
Princípio básico de armazenamento de energia doméstica
As principais funções dos sistemas de armazenamento de energia doméstica são “armazenar eletricidade” e “descarregar eletricidade”. Quando a eletricidade é suficiente e barata, como quando a geração de energia solar é grande durante o dia, o sistema armazenará o excesso de eletricidade; e quando o sol se põe, os preços da eletricidade ficam altos ou há uma queda repentina de energia, o sistema liberará a eletricidade armazenada para uso doméstico. É como um “banco de energia”, depositando dinheiro (eletricidade) durante o dia e retirando dinheiro (eletricidade) à noite.
Sistemas de armazenamento de energia doméstica são frequentemente usados em conjunto com sistemas solares fotovoltaicos para criar um sistema “fotovoltaico + armazenamento de energia”. Os painéis fotovoltaicos convertem a luz solar em eletricidade durante o dia para uso doméstico direto, e a eletricidade restante é armazenada no sistema de armazenamento de energia doméstico; à noite ou em dias chuvosos, quando a energia solar não pode gerar eletricidade, o sistema de armazenamento de energia pode liberar a eletricidade armazenada durante o dia.
Componentes do sistema de armazenamento de energia doméstica
Um sistema completo de armazenamento de energia doméstica geralmente consiste nas seguintes partes:
Pacote de bateria: Este é o componente central do sistema, equivalente ao “depósito de energia”. Atualmente, os tipos de bateria comumente usados incluem baterias de íons de lítio e baterias de fosfato de ferro-lítio. Comparadas com outras baterias, as baterias de lítio têm as vantagens de alta densidade de energia, alta eficiência de carga e descarga e longa vida útil, que são muito adequadas para armazenamento de energia doméstica.
Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS): O sistema de gerenciamento de bateria é como o “zelador” do sistema. Ele pode monitorar o status de cada célula da bateria em tempo real para garantir que a bateria funcione em condições seguras e razoáveis. O BMS pode evitar que a bateria sobrecarregue e descarregue demais, e estender a vida útil da bateria.
Inversor: A bateria do sistema de armazenamento de energia armazena corrente contínua, mas os aparelhos domésticos usam corrente alternada, então um inversor é necessário para converter corrente contínua em corrente alternada. O inversor não é apenas responsável por converter corrente, mas também pode controlar o fluxo de energia elétrica, que é uma parte importante do sistema.
Sistema de Gestão de Energia (EMS): O sistema de gestão de energia é responsável por coordenar a operação de todo o sistema, o que equivale ao “cérebro”. Ele ajustará inteligentemente o comportamento de carga e descarga do sistema de armazenamento de energia de acordo com fatores como demanda de eletricidade, preço da eletricidade e condições climáticas para garantir a eficiência e economia do sistema.
Unidade de comunicação e controle: A sistema de armazenamento de energia residencial também é equipado com vários sensores e módulos de comunicação, que podem ser conectados ao celular ou computador do usuário para exibir informações como consumo de energia, uso de energia e preços de eletricidade em tempo real, permitindo que os usuários monitorem e gerenciem facilmente seus próprios sistemas de energia.
Funções e vantagens dos sistemas de armazenamento de energia doméstica
Economia na conta de luz: Ao armazenar eletricidade quando os preços da eletricidade estão baratos e usá-la quando os preços da eletricidade estão altos, as contas de eletricidade domésticas podem ser significativamente reduzidas. Isso é semelhante a comprar produtos em um supermercado quando estão com desconto e então consumi-los quando necessário.
Aumento da autossuficiência elétrica: Quando usado em conjunto com um sistema solar fotovoltaico, pode reduzir a dependência da rede elétrica, especialmente em residências com alta demanda de eletricidade, ao gerar e usar eletricidade para seu próprio uso, eles podem atingir o efeito de “autossuficiência”.
Aumentando a confiabilidade do fornecimento de energia: Quando a rede elétrica falha, o sistema de armazenamento de energia pode servir como uma fonte de energia reserva para garantir as necessidades básicas de eletricidade da casa. Por exemplo, quando há uma queda de energia, equipamentos essenciais como geladeiras, luzes e computadores ainda podem operar normalmente.
Ecologicamente correto: ao utilizar de forma eficaz energia renovável, como a solar, e reduzir o uso de energia fóssil, ajuda a reduzir as emissões de carbono e a poluição ambiental.
Cenários de aplicação de armazenamento de energia doméstica
Residências urbanas: Em alguns países e regiões com altos custos de eletricidade, os sistemas de armazenamento de energia doméstica podem ser usados em conjunto com energia solar fotovoltaica para ajudar os usuários a economizar muitos custos de eletricidade. Além disso, em cidades com melhor infraestrutura de rede, o armazenamento de energia doméstica também pode desempenhar um papel no corte de picos e no preenchimento de vales, otimizando a eficiência geral do uso de eletricidade.
Áreas remotas ou áreas de rede independentes: Em algumas áreas remotas, devido à cobertura de rede insuficiente, ocorrem frequentemente cortes de energia ou altos preços de eletricidade. Nesses lugares, os sistemas de armazenamento de energia doméstica podem formar microrredes juntamente com a geração de energia fotovoltaica para garantir o fornecimento básico de energia.
Fonte de alimentação de emergência: Em algumas áreas suscetíveis a desastres naturais, como áreas com terremotos e furacões frequentes, os sistemas de armazenamento de energia doméstica podem ser usados como fontes de alimentação de emergência para garantir o uso básico de eletricidade doméstica em emergências.
Tendência de desenvolvimento do armazenamento de energia doméstica
Com o avanço da nova tecnologia de energia e a redução dos custos de bateria, os sistemas de armazenamento de energia doméstica estão se desenvolvendo rapidamente. No futuro, as tendências de desenvolvimento do armazenamento de energia doméstica estão principalmente nos seguintes aspectos:
Progresso da tecnologia de baterias: Com a melhoria da tecnologia de baterias de lítio, a densidade de energia e a segurança das baterias estão melhorando constantemente, enquanto o custo também está diminuindo. Isso significa que os sistemas de armazenamento de energia doméstica se tornarão cada vez mais econômicos e terão uma vida útil mais longa.
Controle inteligente: No futuro, os sistemas de armazenamento de energia doméstica serão mais inteligentes, usando tecnologias como big data e inteligência artificial para otimizar ainda mais o gerenciamento de energia. Por exemplo, ao prever as condições climáticas e os hábitos de uso de eletricidade dos usuários, o sistema pode ajustar melhor a estratégia de carga e descarga para melhorar ainda mais a eficiência.
Design modular e portátil: Para atender às necessidades de diferentes usuários, cada vez mais sistemas de armazenamento de energia doméstica estão começando a adotar o design modular. Os usuários podem configurar de forma flexível a capacidade da bateria de acordo com suas próprias necessidades de eletricidade. Além disso, alguns produtos de armazenamento de energia portáteis também estão se tornando populares, como pequenos dispositivos de armazenamento de energia para acampamentos ou atividades ao ar livre.
Integração com sistemas de casas inteligentes: No futuro, os sistemas de armazenamento de energia doméstica podem se tornar parte de casas inteligentes, vinculados a eletrodomésticos inteligentes, veículos elétricos domésticos e outros dispositivos para formar uma rede de uso de energia mais eficiente e inteligente. Por exemplo, quando os preços da eletricidade estão baixos, o sistema carrega automaticamente os veículos elétricos e, quando os preços da eletricidade estão altos, a eletricidade armazenada pode ser usada primeiro.
Desafios no Desenvolvimento
Embora os sistemas de armazenamento de energia doméstica tenham amplas perspectivas de aplicação, eles ainda enfrentam alguns desafios:
Alto custo inicial: Embora os custos das baterias estejam diminuindo ano a ano, o custo inicial de instalação dos sistemas de armazenamento de energia doméstica ainda é alto. Para usuários domésticos comuns, este é um investimento considerável.
Apoio político insuficiente: Em alguns países e regiões, a promoção de sistemas de armazenamento de energia ainda requer apoio político governamental, como fornecimento de subsídios para instalação, isenções fiscais e outras medidas para incentivar mais famílias a instalar sistemas de armazenamento de energia doméstica.
Questões de segurança e vida: A segurança da bateria sempre foi o foco da atenção das pessoas. Baterias para sistemas de armazenamento de energia doméstica precisam atender a altos padrões de segurança, e a atenuação do desempenho da bateria após uso de longo prazo também precisa ser considerada.
Resumo
Os sistemas de armazenamento de energia doméstica regulam o consumo de eletricidade doméstica por meio de “carregamento” e “descarga”, reduzindo efetivamente as contas de eletricidade e melhorando a autonomia e a estabilidade do consumo de eletricidade. O sistema é composto principalmente de baterias, inversores, BMS, EMS e outras peças. Pode ser usado em conjunto com sistemas solares fotovoltaicos ou como uma fonte de alimentação de reserva independente.