127 – Modelagem de cenários de armazenamento de energia com deslocamento de carga

Sistemas de armazenamento de energia a base de baterias estão sendo cada vez mais utilizados para o aproveitamento de fontes renováveis, para o deslocamento de carga dos horários de ponta e para melhorar os índices de qualidade da energia fornecida pelas concessionárias. Apesar do crescimento desta aplicação, ainda não está claro em que condições estes sistemas são economicamente viáveis em aplicações residenciais ou comerciais, sem incentivos financeiros por parte do governo. O presente trabalho avaliou a viabilidade econômica de sistemas de armazenamento de energia em três situações diferentes: o caso de consumidor residencial isolado da rede, utilizando um sistema fotovoltaico com armazenamento de energia em baterias; o caso de um consumidor residencial com acesso à rede e tarifação diferenciada (Tarifa Branca); finalmente, o caso de um consumidor comercial/industrial com tarifação verde A4 e azul A4. Os resultados obtidos mostraram que os sistemas fotovoltaicos ainda não são viáveis economicamente para nenhum perfil de carga nem para nenhum regime tarifário disponível no Brasil. No caso do sistema de armazenamento de energia a base de baterias (sem painéis fotovoltaicos) para consumidores residenciais operando no regime de deslocamento de carga, na modalidade tarifária Branca, as simulações mostraram que estes sistemas precisam de um desconto de aproximadamente 36% nos seus custos para se tronarem viáveis em 20 anos de operação ou um aumento no valor da energia no período de ponta de aproximadamente 360%. No caso de um consumidor comercial/industrial, para o perfil de consumo escolhido no presente estudo (correspondente a um instituto federal da cidade do Rio de Janeiro), os resultados do estudo mostraram que o sistema de acumulação de energia é viável economicamente, num período de operação de 20 anos, funcionando no regime de deslocamento de carga na modalidade tarifária Verde A4, utilizando baterias de chumbo-ácido encontradas no mercado. Este resultado foi considerado inédito, pois, até o presente, os autores não tem conhecimento de estudos anteriores que mostrassem esta viabilidade econômica. Paralelamente foi feito um estudo da viabilidade econômica dos sistemas fotovoltaicos operando em diferentes modalidades tarifárias. As simulações mostraram que em todos os casos analisados os painéis fotovoltaicos não são viáveis economicamente, mas os resultados mostraram que o deslocamento da tarifa da energia na ponta do horário das 18:00-21:00 para às 13:00-16:00 tornaria mais fácil viabilizar este sistema composto de um painel fotovoltaico. Finalmente, o estudo aprofundou a metodologia desenvolvida em trabalhos anteriores para o dimensionamento dos bancos de baterias utilizados nos sistemas de armazenamento de energia. No presente trabalho foi demonstrado que a metodologia de dimensionamento adequando a vida útil em regime de ciclagem a vida útil em flutuação só pode ser aplicada ao caso em que os sistemas de armazenamento de energia não são economicamente viáveis (como era considerado para a maioria destes sistemas), mas que tem que ser modificada caso o sistema seja economicamente viável.