A startup francesa Energiestro desenvolveu uma tecnologia de armazenamento para energia fotovoltaica residencial baseada em um sistema de volante baseado em concreto.
Um sistema de volante é capaz de armazenar eletricidade convertendo-a em energia cinética por meio de um motor que gira um rotor. O volante gira a uma velocidade tão alta que a energia elétrica é transformada em energia mecânica.
A solução proposta consiste em um cilindro sólido e oco que gira em torno de um eixo e está conectado a um motor elétrico e a um gerador. “Quando você tem energia para armazená-la, o motor aciona o volante, que acelera”, explica o cofundador e CEO da empresa, André Gennesseaux. «No outro sentido, o motor pode atuar como um freio para descarregar eletricidade.»
Até o momento, segundo o fabricante, a maioria dos volantes utilizados para esse tipo de armazenamento era de aço. “Mas as rodas de aço têm um limite: seu preço, enquanto os usuários de armazenamento estacionário procuram, acima de tudo, os melhores custos”, explica Gennesseaux. «Algumas empresas também estão desenvolvendo cilindros de carbono, que são muito mais leves, mas, novamente, muito caros, embora nossa abordagem não seja trabalhar principalmente com peso porque, nesses tipos de aplicações, isso não importa.»
De acordo com o CEO, os volantes de carbono custam atualmente cerca de 250 euros / kWh, as rodas de aço 200 euros / kWh e as rodas de concreto alguns euros. «A singularidade de nossa tecnologia patenteada é que o cilindro de concreto é protendido por um enrolamento de fibra de vidro e mantido em vácuo para evitar atrito», diz Gennesseaux. Graças a isso, as operações de manutenção são reduzidas porque a parte mecânica é vedada e o óleo lubrificante também fica em ambiente de vácuo, sem risco de oxidação.
O volante tem garantia de 30 anos e a troca do inversor está prevista para 15 anos depois. “No início, escolhemos o concreto por razões de preço, mas rapidamente descobrimos que sua análise do ciclo de vida também era positiva”, continua Gennesseaux. «Estamos em torno de 10 gramas de CO2 por kWh, enquanto as baterias de íon-lítio estão em torno de 40g de CO2 / kWh, no mesmo nível dos volantes de aço.»
Atualmente, a Energiestro oferece uma solução padrão de armazenamento com uma potência nominal de cerca de 10 kW, o que corresponde a um ciclo de carga e descarga em uma hora.
O volante tem um diâmetro de um metro e pesa três toneladas, podendo ser colocado no jardim de uma casa particular.
A capacidade do sistema deve inicialmente aumentar para 20 kWh, e depois para 50 kWh, atingindo finalmente 24 horas de armazenamento. “O limite de tamanho virá da logística, pois temos que encontrar guindastes capazes de enterrar volantes no solo, por isso nos limitamos a 50 kWh em nosso plano de negócios atual”, acrescentou Gennesseaux, que lembrou que a solução será oferecida inicialmente em os territórios ultramarinos franceses e na África.
A empresa francesa recebeu financiamento do programa de pesquisa e inovação Horizon 2020 da União Europeia. «Como um teste beta, temos um projeto de demonstração com Voltalia na Guiana», disse Gennesseaux. «Neste contexto, instalaremos um volante de 10 kWh que administrará as flutuações da rede por uma hora se uma nuvem passar.»
Segundo ele, em regiões quentes e úmidas, os volantes são muito mais robustos e confiáveis do que as baterias de íon-lítio. A empresa está também a trabalhar em colaboração com a Engie no projecto da central solar Thémis nos Pirenéus Orientais (3,4 MWp), onde serão instalados vários volantes de 10 kWh com o objectivo de verificar o impacto desta tecnologia na regulação da frequência, em comparação com o lítio baterias de íons.
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