Explicado: Soluções de armazenamento

A utilização da energia solar emergiu como um meio prático e de longo prazo de suprir as crescentes necessidades energéticas do mundo, ao mesmo tempo que reduz as emissões de gases com efeito de estufa. No entanto, a natureza intermitente da energia solar representa um dos principais problemas com a sua utilização. Como o sol não brilha o tempo todo, a produção de energia durante as horas de maior insolação pode não coincidir com o pico de consumo de energia. Como resultado, são necessárias opções eficientes de armazenamento de energia para maximizar os benefícios da energia solar e garantir um fornecimento de energia estável e confiável. Os obstáculos tecnológicos ao armazenamento de energia solar foram eliminados nos últimos anos graças a desenvolvimentos consideráveis ​​na tecnologia de armazenamento, tornando-a mais prática e rentável.

O padrão da indústria para armazenamento de energia em muitas aplicações diferentes, incluindo sistemas solares, ébaterias de íon de lítio . As melhorias na densidade e eficiência energética têm sido a principal ênfase dos recentes avanços na tecnologia de baterias de íons de lítio. Soluções compactas e escaláveis ​​de armazenamento de energia solar são agora possíveis graças à capacidade das baterias de alta densidade energética de armazenar mais energia em menos lugares. Além disso, os avanços na química e no design das baterias diminuíram os tempos de carregamento e melhoraram a eficiência da conversão de energia, permitindo um melhor uso da energia solar armazenada.

Concorrentes promissores para armazenamento extensivo de energia solar incluembaterias de fluxo redox . As baterias de fluxo redox, em contraste com as baterias convencionais, armazenam energia em eletrólitos líquidos em tanques separados, permitindo saída de energia e capacidade de energia escaláveis ​​de forma independente. Eles são particularmente adequados para armazenar grandes quantidades de energia solar produzida durante períodos ensolarados para uso durante períodos nublados ou noturnos devido a esta propriedade. Para expandir o uso de baterias de fluxo redox para armazenamento de energia solar, esforços recentes de pesquisa concentraram-se na criação de versões mais eficientes e acessíveis da tecnologia.

O potencial debaterias de estado sólido para resolver questões de segurança com baterias convencionais de íons de lítio tem atraído muita atenção nos últimos anos. Essas baterias usam um eletrólito de estado sólido no lugar do eletrólito líquido, o que reduz o perigo de incêndio e as torna menos propensas a superaquecimento. As baterias de estado sólido são uma opção desejável para aplicações de armazenamento de energia solar de longo prazo devido à sua estabilidade superior e maior durabilidade.

Supercapacitores , também chamados de ultracapacitores, são perfeitos para armazenamento de energia de curto prazo em sistemas solares porque possuem características de carga e descarga rápidas. A tecnologia de supercapacitores fez recentemente progressos na expansão das capacidades de armazenamento de energia, preservando ao mesmo tempo a sua alta densidade de potência. Supercapacitores e baterias de íons de lítio podem ser usados ​​para criar sistemas híbridos de armazenamento de energia que podem oferecer armazenamento estendido de energia e capacidades de resposta rápida, garantindo o melhor uso possível da energia solar em diversas circunstâncias.

Em vez de transformar o calor do sol diretamente em eletricidade, o armazenamento de energia solar térmica é uma estratégia inovadora. Sais fundidos ou materiais de mudança de fase são usados ​​em altas temperaturassistemas de armazenamento térmico para coletar e armazenar calor solar, que pode então ser usado para alimentar turbinas a vapor para produzir eletricidade. Ao utilizar este método, as centrais de energia solar podem continuar a gerar eletricidade mesmo depois do anoitecer, alargando a utilização da energia solar fora das horas de sol.

Armazenamento de energia gravitacional dispositivos movem itens grandes desafiando a gravidade enquanto armazenam energia potencial. Eles fazem isso usando eletricidade solar extra. Os objetos pesados ​​são abaixados quando a energia é necessária, revertendo a conversão da energia potencial em eletricidade. Esta ideia oferece uma solução promissora de armazenamento de energia solar em escala de rede, oferecendo armazenamento de alta capacidade e longa duração para estabilizar a integração de fontes de energia renováveis ​​na rede.