Peak-shaving: reduzindo picos de demanda com sistemas de armazenamento

Com contribuição de Raquelita Torres

Consumidores com demanda contratada pagam pela potência (associada à carga instalada) e pela energia consumida. Nos momentos de maior consumo, a potência demandada da rede pode ser superior à demanda contratada da instalação, o que pode gerar uma multa por ultrapassagem da demanda.

A energia pode tornar-se cara para clientes que possuem alta demanda, ou seja, que possuem cargas com potência elevada, capazes de gerar picos de consumo instantâneos. Os sistemas de armazenamento com baterias podem disponibilizar energia armazenada quando ocorrem solicitações de alta potência, reduzindo a energia necessária da rede e permitindo que a unidade consumidora permaneça dentro de seu limite de demanda contratada, mantendo os consumos dos equipamentos e suprindo internamente os picos de potência da instalação.

Os bancos de baterias podem diminuir a carga conectada vista pela concessionária, gerando uma economia considerável sempre que os picos de carga ultrapassam a demanda contratada, dispensando o consumidor de pagar multas pelo excedente de demanda.

Quem pode se beneficiar com o uso do bancos de baterias? Operadoras de instalações com alta demanda de eletricidade contratada, tais como estações de carregamento de alta velocidade, operações agrícolas, oficinas, fábricas e mercados.

Funcionamento

Ao ocorrer um pico de consumo da carga, enquanto a eletricidade da rede estiver sendo usada, o sistema de armazenamento de bateria fornecerá energia adicional para reduzir o fornecimento da rede a um nível definido, de forma que a potência instantânea nunca ultrapasse a demanda contratada.

Posteriormente, o sistema de armazenamento será carregado continuamente nos momentos em que houver excedente de energia, ou com energia proveniente de outras fontes como a eólica, fotovoltaica, etc.

No exemplo do gráfico acima, os picos destacados em vermelho são alimentados com energia das baterias, mantendo o consumo da rede no limite da demanda contratada. Esse intervalo representa o potencial de economia porque o consumo acima da demanda contratada tem um preço mais alto (e em alguns casos nem é viável).

Elementos necessários do sistema

• Baterias de alta tensão

• Inversores para uso com baterias

• Medidor de energia inteligente (determina os valores elétricos medidos no ponto de interconexão). Exemplo: Janitza UMG 604

Exemplo de aplicação

No setor industrial brasileiro, empreendimentos comerciais de grande porte como shoppings centers são impactados pelo valor cobrado pela energia elétrica. Se o consumo exceder a demanda contratada, o valor será ainda maior.

Em casos nos quais máquinas e equipamentos de alto consumo são ligados por um curto período é gerado um pico de demanda (potência). O uso de sistemas com baterias permite reduzir os custos com tais picos. O mesmo pode ser aplicado em mercados e outras instalações com picos momentâneos de demanda.

Exemplo de um caso real

Foi instalado um sistema para suprir as demandas da Oktoberfest em Munique, na Alemanha. Foi utilizado um sistema de baterias Tesvolt TS HV 70 Outdoor com 67 kWh de capacidade e um inversor SMA Sunny Tripower Storage de 60 kW.

As baterias são responsáveis por atender a demanda em momentos em que a maior tenda da festa atinge aproximadamente 8 mil convidados, sendo 70% da energia utilizada na cozinha. Uma vez que a quantidade de convidados na tenda diminui e com isso a demanda de energia também cai, a tenda pode voltar a consumir energia somente da rede de distribuição.