Como combinar baterias com painéis fotovoltaicos no telhado

Instalar uma instalação solar em uma casa é um compromisso de longo prazo, com muitas considerações, e que oferece grande potencial de economia na conta de energia. Uma adição recente à lista de opções é conectar ou não um sistema de armazenamento de energia da bateria.

De acordo com a EnergySage, uma bateria pode adicionar US$ 10.000 ou mais ao custo total de um sistema solar residencial. Mas vem com uma série de benefícios que variam de acordo com as necessidades de eletricidade da casa e a experiência com a companhia elétrica. Quais são as vantagens?

Energia de espera

Apagões ou quedas de energia ocorrem com frequência diferente e por motivos diferentes, dependendo do local. Em algumas regiões, há problemas de transmissão na rede, eventos climáticos podem interromper a energia e algumas regiões, como o sul da Califórnia, têm apagões programados durante períodos de alta demanda de energia.

Uma pesquisa da SunPower com 1.500 proprietários de residências revelou que 40% dos entrevistados estavam preocupados com quedas mensais de energia. E um terço dos entrevistados disse que apagões de alto impacto, como os causados ​​por tempestades de inverno no Texas em fevereiro passado, são a principal razão para considerar o armazenamento de energia.

A próxima pergunta lógica poderia ser: quanta bateria deve ser instalada e por quanto tempo ela deve servir como backup?

Os instaladores geralmente oferecem a escolha entre um backup de toda a casa, que geralmente requer a instalação de várias baterias, ou um backup parcial, que permite que o proprietário selecione circuitos específicos vinculados aos aparelhos ou tomadas desejadas. Ao selecionar interruptores específicos, os proprietários geralmente escolhem a geladeira, o abridor da porta da garagem, o escritório em casa ou outros utensílios de cozinha.

Para entender as necessidades de energia de uma casa e avaliar o que é mais essencial para o backup, os proprietários podem usar o Energy Saver Appliance Calculator do Departamento de Energia dos EUA (DOE).

Uma das baterias domésticas mais comuns é a Tesla Powerwall, que tem uma capacidade de armazenamento utilizável de 13,5 kWh. Isso significa que pode fornecer 13,5 kW por uma hora ou 1 kW por 13,5 horas, de acordo com a EnergySage. Uma segunda grande marca de armazenamento de energia é a LG Chem, que possui modelos de 9,6 kWh e 16 kWh.

Traduzido para eletrodomésticos, o EnergySage diz que 13,5 kWh é equivalente a operar uma bomba de calor de fonte de ar de 3.500 W por pouco menos de quatro horas, uma geladeira de 200 W por 67,5 horas ou cinco lâmpadas de 20 W por 135 horas.

De acordo com o EnergySage, um PowerWall pode suportar itens essenciais como Wi-Fi, seu telefone, sua geladeira e algumas luzes por cerca de 24 horas.

Simulações realizadas pelo Laboratório Lawrence Berkeley do DOE de sistemas solares residenciais e de armazenamento operando para fins de espera sugerem que um sistema com uma matriz fotovoltaica de 7 kW e 10 kWh de armazenamento poderia suportar entre 60% e 80% da carga diária média de um cliente ao longo do curso de um ano, dependendo da região.

Além disso, se o sol ainda estiver brilhando, uma instalação solar conectada à bateria continuará produzindo e armazenando eletricidade. As instalações solares sem bateria devem ser desligadas durante um apagão, por motivos de segurança. Sem uma bateria para armazenar a energia, não há lugar seguro para a energia ir, então o sistema deve usar um dispositivo de desligamento rápido (a rede fica inacessível enquanto está sendo reparada).

Os instaladores solares normalmente trabalham com o proprietário para determinar as necessidades de backup e avaliarão se o painel elétrico principal da casa está pronto para integrar o backup. Em alguns casos, o instalador solicitará uma atualização do painel principal para acomodar a bateria, mas isso pode ter um custo adicional.

Mais inteligente, mais valioso

Sem uma bateria, um painel solar doméstico conectado à rede exportará energia não utilizada diretamente para a rede em tempo real. Com uma bateria, a eletricidade pode ser carregada e descarregada de forma a otimizar a economia na conta de energia.

Por exemplo, cobranças de demanda. Algumas concessionárias, como as de Massachusetts, Arizona e Illinois, cobram uma taxa adicional com base na quantidade máxima de energia necessária durante um período de uma hora ou 15 minutos em um determinado mês. Uma bateria pode ser programada para descarregar energia durante os horários de pico de uso, suavizando a demanda de energia de pico e reduzindo as cobranças de demanda.

As concessionárias também usam um design de cobrança chamado tempo de uso, que, semelhante às cobranças de demanda, destina-se a desencorajar o uso de energia durante os períodos de pico de demanda. Por exemplo, uma empresa de energia elétrica pode cobrar uma tarifa mais baixa de US$ 0,15/kWh fora do horário de pico e depois aumentar a tarifa para US$ 0,32/kWh.

Com uma bateria, a casa pode armazenar energia durante os horários de menor consumo, que geralmente são durante o dia, quando o painel solar produz mais. A bateria pode então exportar energia para a casa durante os horários de pico, que geralmente são à noite, quando as pessoas chegam do trabalho e ligam os aparelhos e o campo solar produz menos energia. Sem a bateria, os proprietários estão sujeitos a quaisquer taxas cobradas se o aparelho não estiver produzindo ativamente.

Uma terceira vantagem é a capacidade da bateria de agregar valor às concessionárias sem medição líquida. A medição líquida é o processo de exportação de energia para a rede elétrica em troca de créditos que podem ser usados ​​para compensar custos em sua conta de luz.

Algumas empresas oferecem um valor de um para um, o que significa que cada kWh de energia enviado cobrirá um kWh dos custos da conta da empresa. Outros têm um valor reduzido para medição líquida.

Por exemplo, a empresa de energia pode faturar pela energia $ 0,16/kWh, mas o valor da energia exportada oferece apenas um valor de crédito de $ 0,08/kWh. Outras concessionárias não oferecem nenhuma forma de crédito de medição líquida, como no Havaí, onde as taxas de fixação de baterias são muito mais altas do que no resto dos Estados Unidos, em 80%. Novamente, no cenário de medição líquida, as baterias são capazes de armazenar e fornecer energia, limitando a exposição à perda de valor em climas de medição líquida ruim.

Fatores de custo

Uma bateria de íon de lítio doméstica tem um preço alto, geralmente em torno de US $ 10.000. Atualmente, o armazenamento de energia combinado com um sistema solar residencial é elegível para um crédito fiscal de investimento de 26%.

Alguns estados e concessionárias oferecem incentivos adicionais para a inclusão de baterias e, em alguns casos, o valor agregado pode fazer uma grande diferença. O programa SMART de Massachusetts, o Programa de Incentivo de Autogeração da Califórnia (SGIP) e os programas de incentivo de Maryland e Long Island oferecem custos iniciais de bateria mais baixos

Programas como o ConnectedSolutions da Nova Inglaterra oferecem economia adicional aos proprietários que optam por um programa de “traga sua própria bateria”, no qual um incentivo é pago aos proprietários que concordam em que suas baterias exportem energia para a rede durante os horários de pico. exigem.

Além do preço da bateria, pode haver custos de hardware associados. A Tesla estima que o hardware para suportar a bateria custará US$ 1.100 e a instalação variará de US$ 800 a US$ 2.000. O trabalho elétrico, como a atualização do painel principal, pode aumentar os custos, e alguns instaladores exigirão que o cliente cubra os custos, como taxas de licença ou taxas de conexão do varejista, de acordo com a EnergySage.

Programas como o ConnectedSolutions da Nova Inglaterra oferecem economia adicional aos proprietários que optam por um programa «engula sua própria bateria», não um incentivo pago aos proprietários que concordam que suas baterias exportem energia para a rede durante o horário de pico. exigem

Apesar do preço da bateria, pode haver custos de hardware associados. A Tesla estima que o hardware para suportar a bateria custará US$ 1.100 e a instalação variará de US$ 800 a US$ 2.000. O trabalho elétrico, como a atualização do painel principal, pode aumentar os custos, e alguns instaladores exigirão que o cliente cubra os custos, como taxas de licença ou taxas de conexão de lucro, de acordo com a EnergySage.