Consumir eletricidade e poupar dinheiro A transição energética não traz apenas desafios, mas também enormes oportunidades. A All Electric Society Factory em Blomberg mostra como os acumuladores de bateria e as redes elétricas DC, em conjunto, estão a inaugurar uma nova era. Um projeto com efeito de sinalização.
Com a expansão das energias renováveis, a necessidade de soluções de armazenamento flexíveis está a aumentar
Mercado de eletricidade dinâmico
389 – é o número de horas com preços de eletricidade negativos no primeiro semestre de 2025 na Alemanha. Um recorde histórico, não apenas no nosso país, mas a nível mundial. "A partir de uma quota de 50 a 60% de energias renováveis no mix de eletricidade, os sistemas de armazenamento tornam-se cada vez mais importantes. Caso contrário, haverá ainda mais dias com preços negativos de eletricidade", afirma Roman Alberti, gerente da Voltfang GmbH. A ideia parece louca: há dias em que os consumidores de eletricidade com tarifas dinâmicas recebem dinheiro pelo seu consumo. Mas é exatamente isso que acontece quando os preços na bolsa de eletricidade são negativos.
Por outro lado, os preços da eletricidade podem disparar durante os períodos de escuridão. Enquanto os países escandinavos conseguem equilibrar bem as fortes flutuações com a energia hidroelétrica e o armazenamento por bombagem, o mercado da eletricidade na Alemanha é atualmente particularmente dinâmico. Isto aplica-se a todos os países com uma elevada quota de produção de eletricidade dependente das condições meteorológicas, como a energia eólica e solar.
Tobias Lüke da Phoenix Contact (à esquerda) com Michael Freudel e Roman Alberti da Voltfang
Sistemas de armazenamento de energia como modelo de negócio
Este desafio para os produtores de eletricidade e os operadores de rede conduziu a uma verdadeira "febre do ouro" no domínio do armazenamento de energia. As empresas estão a investir fortemente em acumuladores de bateria para armazenar temporariamente a eletricidade e alimentá-la na rede de forma orientada – uma área de negócio lucrativa. Os caçadores de tesouros já estão a fazer fila na Agência Federal de Redes. Querem fazer valer as suas reivindicações e disputar ligações à rede.
No entanto, a situação turbulenta é também uma grande oportunidade: "Podemos exportar modelos de negócio para o estrangeiro porque nos aconteceu mais cedo do que aos outros", garante Roman Alberti. A sua empresa, a Voltfang GmbH, é especializada em sistemas de armazenamento de bateria sustentáveis feitos a partir de baterias usadas de veículos elétricos. "Vamos precisar de muito mais acumuladores de energia para garantir a estabilidade da rede na Europa", acrescenta. A Alemanha pode desempenhar um papel pioneiro na orquestração de redes estáveis semelhante ao que a Noruega desempenhou na E-mobility.
Na fábrica DC
A estabilidade da rede de energia não é apenas de grande importância para os grandes fornecedores de eletricidade: "Temos de tornar a indústria tão independente quanto possível com instalações fotovoltaicas e redes elétricas DC na fábrica e, por outro lado, temos de absorver as flutuações", continua Alberti.
Um sistema de gestão energética inteligente, energias renováveis, acumuladores de bateria e soluções de corrente contínua: são peças do puzzle que, em conjunto, protegem a indústria dos elevados preços da eletricidade. Na All Electric Society Factory, em Blomberg, as peças do puzzle formam uma imagem coerente: painéis solares brilham em 11 000 m² de telhado, máquinas de produção funcionam na rede elétrica DC e um grande contentor com acumuladores de bateria e estações de carga DC em frente ao edifício.
A rede elétrica DC industrial é a peça central da All Electric Society Factory em Blomberg
Mais eficiente com corrente contínua
"Uma rede elétrica DC otimiza toda a cadeia de energia, desde a produção até à distribuição e ao consumo", esclarece Tobias Lüke, especialista em corrente contínua na Phoenix Contact. Isto não evita só perdas de conversão. As redes elétricas DC em combinação com acumuladores de bateria eliminam os picos de carga do sistema. Este último aspeto torna-se particularmente relevante em tempos de mercados de eletricidade voláteis e de flutuações de alimentação.
A fábrica DC em Blomberg é um excelente exemplo do acoplamento sectorial em ação. Mostra uma combinação inteligente de produção, armazenamento, distribuição e consumo de eletricidade em diferentes áreas de trabalho. "A rede elétrica DC industrial é a peça central da All Electric Society Factory em Blomberg", resume Tobias Lüke.
Vista sobre o contentor de armazenamento da Voltfang em frente à All Electric Society Factory
Integrar o acumulador de bateria na rede elétrica DC
Embora acumuladores de bateria absorvam corrente contínua, até agora têm sido quase exclusivamente integrados em redes de corrente alternada convencionais. A integração direta nas redes elétricas DC é tecnologicamente complexa e praticamente não foi testada até à data. "Juntamente com a Voltfang, conseguimos realizar um acumulador de bateria acoplado através de uma rede elétrica DC que absorve a energia excedente do sistema fotovoltaico", relata Lüke. Esta energia flui depois de novo para o processo de produção. Este facto permitiu aos parceiros de cooperação aumentar a estabilidade global do sistema. "O maior desafio na integração do acumulador de energia foi a tecnologia de comando e regulação. Isto significa que o acumulador de bateria pode ser utilizado de forma otimizada na rede elétrica DC e adaptado a todos os cenários de utilização", relata Michael Freudel, engenheiro de desenvolvimento na Voltfang.
Vista para o contentor de armazenamento da Voltfang em frente à All Electric Society Factory
Sistemas de armazenamento de bateria sustentáveis fabricados na Alemanha
Um outro aspeto da sustentabilidade é a utilização de baterias usadas de veículos elétricos. "Aqui na Europa, existem apenas algumas das matérias-primas de que necessitamos para a produção de baterias", explica Alberti. "Isto torna ainda mais importante a utilização eficiente dos recursos de que já dispomos no país."
Os módulos de bateria provêm de fabricantes de automóveis de renome, como baterias usadas ou de excedentes de produção. Como os padrões na indústria automóvel são muito elevados, estes oferecem uma vida útil invulgarmente longa. "Também efetuamos uma monitorização intensiva: a cada 10 s, analisamos o comportamento de cada uma das células da bateria. Isto garante uma vida útil de 15 anos ou mais."
Tobias Lüke é especialista em corrente contínua na Phoenix Contact
Redes elétricas DC e acumuladores de bateria em harmonia
Michael Freudel sublinha a capacidade de adaptação de sistemas modulares de armazenamento de energia como estes: "Todo o sistema de gestão energética é muito mais flexível. Além disso, a inteligência dos sistemas de armazenamento de energia torna o acoplamento sectorial extremamente possível."
A rede elétrica DC atravessa a All Electric Society Factory como uma fina rede de veias no corpo. Esta não só fornece energia nova a todas as células, como também absorve os excedentes. "As vantagens são óbvias: temos menos perdas de conversão, maior estabilidade geral do sistema e utilizamos menos recursos", resume Tobias Lüke.
"Os acumuladores de bateria e a tecnologia de corrente contínua simplesmente devem estar juntos. São absolutas tecnologias-chave no caminho para a All Electric Society."
A corrente contínua flui através de uma fina rede de fios na All Electric Society Factory
Conclusão: preparado para o futuro
A transição energética não é um objetivo distante – há muito que está em curso, quer nas grandes redes de alimentação, quer de modo descentralizado, em fábricas e zonas residenciais. A All Electric Society Factory em Blomberg mostra como as empresas podem responder já hoje aos desafios de amanhã: com sistemas inteligentes de acumuladores de energia, redes elétricas DC e energias renováveis. Investir em tais soluções agora reduz a dependência em relação ao volátil mercado da eletricidade, reduz os custos a longo prazo e reforça a sua própria competitividade.
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