Como os VEs podem armazenar energia para residências e redes elétricas – DW – 27/12/2024

Carros elétricos possuem baterias cada vez mais potentes que são carregadas a partir da rede de energia ou de sistemas solares nos telhados.

Mas quando o carro não está em uso, é bateria pode servir como armazenamento para residências e para a rede energética por meio de um processo de carregamento bidirecional que pode reduzir os custos de energia.

Como funciona e há desvantagens?

O que é carregamento bidirecional?

Até recentemente, o poder fluía numa direcção para veículo elétrico (EV) da estação de carregamento.

Uma bateria carregada poderia não apenas alimentar o motor elétrico, a eletrônica, as luzes e o aquecimento, mas também dispositivos externos, como uma geladeira ao acampar, uma furadeira em um canteiro de obras ou até mesmo outro veículo elétrico. Essas funções adicionais são chamadas de V2D (veículo para dispositivo) e V2L (veículo para carga).

Mas usando os mais recentes carregadores bidirecionais, Baterias EV também pode fornecer eletricidade a edifícios inteiros usando a tecnologia Vehicle-to-Home (V2H) ou alimentar a rede pública com eletricidade através da tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G). Eles também podem simplesmente carregar baterias de automóveis.

No entanto, os dispositivos bidirecionais estão atualmente disponíveis apenas em locais selecionados de estações de carregamento.

Quanta eletricidade uma bateria de carro pode armazenar?

As baterias dos VEs estão se tornando mais baratas e mais potentes. A bateria do Tesla Model Y, por exemplo, tem pelo menos 62 quilowatts-hora (kWh), o VW ID.4 tem 77 kWh e o carro pequeno Renault (R5) tem pelo menos 40 kWh.

Em comparação, o consumo de eletricidade de uma família com duas pessoas na Alemanha é de cerca de 54 kWh por semana. Um carro elétrico de gama média poderia, portanto, cobrir completamente esta necessidade de eletricidade com uma carga completa da bateria.

Além disso, os novos modelos ID.4 e R5 já foram concebidos para alimentar edifícios e fornecer eletricidade à rede.

Com uma estação de carregamento bidirecional, energia solar pode fluir do telhado de uma casa para a bateria do carro durante o dia e voltar do carro para o prédio à noite. Isso significa que os residentes podem usar energia solar barata dia e noite.

Ao conectar-se ao carro elétrico, os proprietários podem economizar na instalação de unidades adicionais de armazenamento de bateria para o sistema solar. Em residências unifamiliares, os sistemas de baterias solares geralmente têm uma capacidade de 5 a 10 kWh e custam até 10.000 euros (10.440 dólares).

Enquanto isso, o carregamento bidirecional “não é prejudicial ao bateria de carro por si só”, disse Robert Kohrs, especialista em redes de energia inteligentes do órgão de pesquisa alemão, o Instituto Fraunhofer. “Se você fizer isso direito, a carga e a descarga controladas podem aumentar a vida útil da bateria em 5 a 10%.”

Como os carros elétricos podem estabilizar a rede elétrica?

Os carros circulam em média menos de uma hora por dia na Alemanha. Durante o tempo em que os carros elétricos estão estacionados, os operadores da rede poderiam utilizar as baterias para armazenar eletricidade temporariamente e, assim, compensar as flutuações na rede elétrica.

Isso ajudará a usar a quantidade crescente de energia solar e eólica fluindo para as redes nacionais. Nos últimos anos, isso representou 70% da energia gerada na Dinamarca e pouco menos de 50% na Alemanha – embora esteja frequentemente disponível quando não é necessária.

Baterias EV pode armazenar temporariamente o excedente de electricidade destas fontes de energia renováveis. Quando a demanda aumenta, a eletricidade pode ser realimentada na rede. Isto também alivia a pressão sobre as centrais eléctricas a gás ou carvão durante períodos de elevado consumo, ao mesmo tempo que é necessário menos armazenamento de baterias para estabilizar as redes eléctricas.

O potencial de poupança resultante da utilização partilhada de baterias de automóveis na UE poderá atingir 22 mil milhões de euros anualmente, de acordo com um estudo recente encomendado pela organização ambiental europeia, Transportes e Ambiente.

O relatório afirma que os VE podem cobrir até 9% das necessidades de electricidade da UE, e temporariamente até 20%, tornando-os um pilar importante do sistema eléctrico.

Embora o futuro fornecimento de energia a preços acessíveis e com impacto neutro no clima se baseie principalmente na energia solar e eólica, de acordo com um estudo publicado no Ciência revista, isso exigirá sistemas de armazenamento de baterias com capacidade de 74 bilhões de kWh em todo o mundo até 2050.

Até 2050, poderá haver 1,5 mil milhões de VEs em todo o mundo, afirmaram os investigadores. Com baterias com uma média de 60 kWh por veículo, esta frota global poderia armazenar um total de até 90 mil milhões de kWh de eletricidade.

Quais são os benefícios das baterias automotivas para automóveis, residências e redes?

De acordo com o estudo da Fraunhofer sobre a integração de energia dos veículos elétricos, os proprietários de automóveis elétricos poderiam poupar entre 31 e 780 euros por ano partilhando a energia da bateria com a sua própria casa ou com a rede elétrica.

Em França, foram oferecidos aos proprietários privados do novo Renault R5 eléctrico 10.000 quilómetros (cerca de 6.200 milhas) de electricidade gratuita em troca de ligarem o seu carro a uma estação de carregamento bidireccional durante uma média de 15 horas por dia.

A oferta foi “bem recebida em França, estamos a ter muito interesse”, disse Thomas Raffeiner da Mobility House, uma empresa germano-suíça que comercializa carregamento bidirecional – e o baixo custo da energia para os consumidores que utilizam a flexibilidade do baterias de carro. Raffeiner disse à DW que mais ofertas desse tipo estão em andamento.

De acordo com um inquérito encomendado pelo fornecedor de energia Eon, 77% dos inquiridos utilizariam tecnologia de carregamento bidirecional para abastecer os seus próprios edifícios, enquanto 65% apoiariam redes elétricas.

Os especialistas recomendam que a nova geração de estações de carregamento privadas e públicas funcione bidirecionalmente sempre que possível.

O estudo Fraunhofer estimou que isto aumentaria os custos iniciais em cerca de 100 euros para pequenas estações de carregamento (até 22 KW) e em cerca de 250 euros para uma estação de carregamento rápido.

No entanto, estes custos adicionais seriam compensados ​​pelas poupanças obtidas em poucos meses de utilização.

Fontes:

https://www.transportenvironment.org/uploads/files/2024_10_Study_V2G_EU-Potential_Final.pdf

Este artigo foi escrito originalmente em alemão