Utilize fonte limpa e renovável no agronegócio

Boapara o bolso e para o meio ambiente, a energia solar fotovoltaica avan?a noBrasil e tem conquistado cada vez mais adeptos no agronegócio.

Recentemente,o meio rural brasileiro atingiu 15,8 megawatts de utiliza??o de energia solarfotovoltaica.

Essamarca significa que o uso da energia solar cresceu nove vezes em 2017, e jádobrou neste ano.

A Fazenda S?o Jo?o, em Rio Verde (GO), possui três minisusinas fotovoltaicas instaladas que totalizam uma potência de 278,25 kWp, comcapacidade para gerar cerca de 431.250 kWh/ano, suficiente para suprir oconsumo das granjas e da residência do proprietário.

Energia solar éutilizada em cinco núcleos produtivos nos quais: quatro s?o de aves e um desuínos, desde dezembro de 2017.

Apropriedade tem capacidade de produ??o de 2,5 milh?es de aves e 13,5 mil suínospor ano. O investimento foi financiado pelo Fundo Constitucional deFinanciamento do Centro-Oeste (FCO Rural), e seu tempo de retorno (payback) éestimado em cinco anos – que, dependendo dos reajustes tarifários futuros,poderá ser ainda menor.

Emtodas as regi?es do país há exemplos do uso da energia solar na área rural,desde tocar piv?s de irriga??o a abastecer granjas de frangos e suínos. O usode placas fotovoltaicas no campo mostra que o produtor do campo tem satisfa??oem gerar e produzir a própria energia elétrica, além de economizar 90% ou maisna conta de luz.

Utilize fonte limpa e renovável no agronegócio, A energia solar é um investimentoimportante e promissor para sua propriedade rural

Entenda como funciona: financiamento deenergia solar pelo PRONAF

Setem um problema pelo qual todo produtor rural passa ou pelo menos já passou, éa alta despesa com energia elétrica, ela é um dos fatores mais importantes paraa produ??o rural. Pensando nessa dificuldade, o Programa Nacional deFortalecimento da Agricultura Familiar (PRONAF) foi criado com o objetivo deincentivar a gera??o de renda no campo, otimizando a m?o de obra familiar,fomentando e financiando atividades rurais.

Entreas linhas de crédito disponíveis, está a PRONAF ECO, que oferece financiamentopara quem deseja investir em tecnologias que possibilitem práticas renováveis,como a energia solar fotovoltaica, por exemplo.

  

Acesso ao PRONAF

Parater acesso ao PRONAF, o produtor precisa procurar o sindicato rural ou aentidade de Assistência Técnica e Extens?o Rural (Ater), do estado ou domunicípio, para obter a Declara??o de Aptid?o ao PRONAF (DAP).

Jáos assentados da reforma agrária e beneficiários do crédito fundiário devemprocurar o Instituto Nacional de Coloniza??o e Reforma Agrária (Incra) ou aUnidade Técnica Estadual (UTE). ? com a apresenta??o da DAP que o bancoconsegue ter acesso a identifica??o do agricultor familiar (atendendo aoscritérios da Lei n? 11.326, de 24 de julho de 2006).

Alémda DAP, existem outros requisitos necessários para ter acesso ao PRONAF, comoavalia??o de contas em dia, condi??es de assumir uma nova despesa e se aatividade a ser desenvolvida vai gerar a renda esperada para o agricultor.

Paraajudar nas avalia??es, o produtor do campo pode solicitar a visita de um agentede extens?o rural para elaborar um Projeto Técnico de Financiamento. Estedocumento será utilizado para análise de crédito e aprova??o do agentefinanceiro.

Sua propriedade rural pode utilizar PRONAF para investir em energiasolar

NelciFernandes de Vargas, morador de Pinhal da Serra, próximo à divisa de Santa Catarina,utilizou o PRONAF para a instala??o de 16 painéis fotovoltaicos sobre a casa.

Eleespera se tornar autossustentável no consumo de energia elétrica nos próximosanos.

Ainten??o dele é também diminuir custos com eletricidade nos 42 hectaresdestinados à cria??o de gado, ovinos e à produ??o de soja e milho. A conta deluz para a opera??o de c?maras frias, resfriadores e outros equipamentosinstalados na propriedade chega a R$ 500 mensais.

Como investimento nos painéis fotovoltaicos, financiado pelo Programa Nacional deFortalecimento da Agricultura Familiar (PRONAF), o produtor acredita que osnúmeros das próximas faturas ser?o baixos e ainda irá gerar um excedente deenergia renovável para suprir futuros consumos.

Ficou alguma dúvida sobre como financiar energia solar pelo PRONAF?

Vocêpode conferir todas as condi??es especiais do financiamento aqui ou acessar o portal doBanco Central do Brasil clicando no link: https://bit.ly/2nTwSNo

Gerador deEnergia Solar 365
As principais características doGerador de Energia Solar 365 s?o: autossuficiência na gera??o e consumo;associados às baterias BYD para uso/consumo à noite (backup), e durante o diamantém a gera??o, sendo que todo consumo é utilizado simultaneamente com aprópria gera??o; conceito de um supernobreak para toda empresa, frente de caixas de mercados, residência oupropriedade agrícola (backup); eliminandoo uso dos poluentes geradores à combust?o; ótima aplica??o da energiaarmazenada nas baterias de Lítio no horário de ponta  das 18h às 21h.

O Gerador de Energia Solar 365 fará com que n?o sepreocupem em testar periodicamente o funcionamento dos velhos geradores acombust?o, e também em mantê-lo abastecidos de DIESEL, usufruem da gera??o deenergia fotovoltaica.

Nesse contextopercebe-se que muitas pessoas ainda optam por uma tecnologia retrógrada eultrapassada que tende a ficar ainda mais cara: os Geradores movidos acombustíveis fóssil.

Trata-se de umrecurso atrasado que apresenta uma série de fatores negativos, tanto para obolso quanto para a saúde das pessoas.

Confira uma breve lista das desvantagens quegeradores a diesel/gasolina apresentam.

Gerador de Energia Solar 365

Gerador deEnergia Solar 365

As principais características do Gerador de Energia Solar 365 s?o: autossuficiência na gera??o e consumo; associados às baterias BYD para uso/consumo à noite (backup), e durante o dia mantém a gera??o, sendo que todo consumo é utilizado simultaneamente com a própria gera??o; conceito de um super nobreak para toda empresa, frente de caixas de mercados, residência ou propriedade agrícola (backup); eliminando o uso dos poluentes geradores à combust?o; ótima aplica??o da energia armazenada nas baterias de Lítio no horário de pontadas 18h às 21h.

O Gerador de Energia Solar 365 fará com que n?o se preocupem em testar periodicamente o funcionamento dos velhos geradores a combust?o, e também em mantê-lo abastecidos de DIESEL, usufruem da gera??o de energia fotovoltaica.
Nesse contexto percebe-se que muitas pessoas ainda optam por uma tecnologia retrógrada e ultrapassada que tende a ficar ainda mais cara: os Geradores movidos a combustíveis fóssil.
Trata-se de um recurso atrasado que apresenta uma série de fatores negativos, tanto para o bolso quanto para a saúde das pessoas. 

Confira uma breve lista das desvantagens que geradores a diesel/gasolina apresentam.

9 Desvantagens em utilizar Geradores a Diesel/Gasolina

1. Produzem ruídos elevados que podem prejudicar a audi??o

2. Emitem uma quantidade perigosa de gases nocivos à saúde, em alguns países os termos de politica do controle das emiss?es condenam tais níveis de polui??o

3. Geradores a diesel produzem fuma?a.

4. O processo de instala??o é lento e tem um custo elevado em rela??o a outros geradores.

5. O gerador apresenta um custo de manuten??o constante aliado a custos de revis?es frequentes, o que pesa no bolso a longo prazo.

6. Dependência total de combustíveis fosseis para a produ??o de energia deixando os proprietário vulnerável e prejudicado pelo aumento do pre?o dos combustíveis.

7. Requer cuidados adicionais e medidas de seguran?a para prevenir incêndios, vazamentos e a contamina??o.

8. O servi?o de pós-venda dos geradores tende a ter um custo elevado, pois seus componentes s?o caros e de difícil manuseio.

9. Combustíveis fosseis s?o recursos finito que sofrem uma serie de taxa??es sendo cada vez mais difícil de prever o seu pre?o. 

Os gasespoluentes emitidos pelos geradores s?o inevitáveis. 

Assim como em outros países, no Brasil há regulamenta??es ambientais, ditadas pelo CONAMA, que estabelecem limites para a composi??o dos gases de combust?o.

Apesar dos esfor?os, o número de geradores no país ainda é elevado e suas consequências para o meio ambiente e para a qualidade de vida das pessoas s?o alarmantes.

Uma solu??o moderna e com melhor custo-benefício s?o os Sistemas Fotovoltaicos Off-Grid.

Utilizando a Energia Solar, os sistemas produzem energia na presen?a de luz (mesmo em dias nublados) armazenando-a em baterias para sua utiliza??o durante a noite.

O sistema é aut?nomo e n?o exige liga??o com a rede elétrica convencional.

? possível que você ofere?a o Gerador de Energia Solar 365 a dois perfis de clientes: os que já têm um gerador on grid Fronius e os que ainda n?o usufruem da gera??o de energia fotovoltaica. 

Surgem ent?o duas novas frentes de negócios: um pós-venda aos seus clientes que já têm; e a possibilidade de novas visitas a clientes potenciais que podem enxergar no Gerador Solar 365 uma grande oportunidade. 

Preparamos uma matéria sobre o dimensionamento do Gerador de Energia Solar 365.
Confira o nosso conteúdo!

? muito simples dimensionar um gerador on grid: basta nos enviar uma cópia da fatura de energia elétrica e, assim, já é possível realizar o or?amento.

Já para as vendas do Gerador de Energia Solar 365, recomendamos que seja feita uma visita técnica para apresenta??o do conceito do projeto e também com o objetivo de esclarecer todas as dúvidas necessárias para o dimensionamento.

Para iniciar um dimensionamento, o primeiro ponto é entender qual é a tens?o das fases que será protegida, chamada de cargas essenciais.

Isso pode ser realizado para a empresa inteira, assim como, de forma parcial ou em um equipamento específico.

A partir dessa determina??o de fases, você saberá a quantidade de inversores necessários.
Se a prote??o for monofásica, será necessário, no mínimo, um inversor.

Se a prote??o for bifásica, dois inversores e se for trifásica, 3 inversores.

Em seguida, vem a defini??o da carga, que é baseada nos equipamentos ligados à fase.

Isso pode ser feito através de equipamentos, como o amperímetro e análise.

Deve-se determinas na sequência por quanto tempo será necessário manter a carga operando sem sol: a quantidade de energia “Kwh” armazenada nas baterias BYD de lítio (backup).

Feito isso, partimos para determinar o tamanho do gerador on grid baseado na conta de energia.

Outro ponto crucial que motivou o estudo e desenvolvimento desta solu??o foi a frustra??o demonstrada pelo consumidor que possui o sistema on grid em rela??o às interrup??es de energia e oscila??es, considerando que há tanta energia solar disponível.

Além disso, s?o muitas e variadas as aplica??es do Gerador de Energia Solar 365 no fornecimento de energia elétrica ininterrupta através das baterias para emergências, horário na ponta, projetos de energia essencial, células de sobrevivência, aplica??es no agronegócio, data centers e muito mais.

Principais vantagens da Energia Solar

1) Veja de forma simples e intuitiva porque o uso de Energia Solar é a alternativa mais saudável para o seu agronegócio, lojas, supermercados, frente de caixas, industrias, comercio em geral.

2) Comparativo com geradores a diesel.

3) Saiba em poucos minutos o que você ganha ao substituir seu gerador a diesel por Energia Solar

4) Solu??o moderna, limpa e inteligente.

Confiraneste infográfico os benefícios de investir em energia limpa e cortedefinitivamente seus gastos com geradores a diesel.

Consulte-nos: technosol@technosol.ind.br 

Microgera??o de Energia Solar

A Microgera??o de Energia Distribuída é caracterizada por uma central geradora de energia elétrica, com potência instalada menor ou igual a 100 kW e que utilize fontes de energia renovável, como a energia solar fotovoltaica, conforme regulamenta??o 

482/12 da ANEEL, conectada na rede de distribui??o por meio de instala??es de unidades consumidoras.

• Ou seja, a microgera??o de energia solar é todo e qualquer sistema de energia solar fotovoltaica conectado à rede que seja menor que 100kWp.

Minigera??o de Energia o que é?

A Minigera??o de Energia Solar é uma central geradora de energia solar fotovoltaica, com potência instalada superior a 100 kW e menor ou igual a 1 MW

Mini e Microgera??o, qual é a diferen?a?

Na microgera??o de energia solar o sistema fotovoltaico tem uma potência de

até 75kW e na minigera??o de energia solar o sistema fotovoltaico possui uma potência entre 76 e 5.000kW.

Microgera??o de energia para recarregar veículos elétricos

Outra excelente forma de se utilizar esta fonte limpa e abundante de energia elétrica é utilizando para recarregar veículos elétricos.

Muitas empresas já est?o adotando o conceito de cobertura de estacionamentos com placas fotovoltaicas e utilizando esses para recarregar a bateria dos carros elétricos.

Esta é uma excelente forma de fornecer sombra e energia para o seu carro elétrico.

• Onde encontrar as normas e regulamentos sobre o Sistema de Compensa??o de Energia Elétrica?

A regulamenta??o do tema pela ANEEL, engloba a Resolu??o n? 482/2012 e a Se??o 3.7 do Módulo 3 do PRODIST.

Além disso, as distribuidoras têm normas técnicas que podem ser obtidas em seus sites ou junto às agências de atendimento.

Em caso de dúvidas, você deve procurar a sua distribuidora local.

A distribuidora pode impedir a conex?o de um micro ou minigerador ?

N?o, cabe à distribuidora, na qualidade de responsável por garantir a presta??o dos servi?os públicos de distribui??o de energia elétrica com qualidade e confiabilidade,

encontrar solu??es técnica e economicamente mais razoáveis para conex?o dos geradores e atendimento eficiente aos demais consumidores.

Qual é a ordem a ser obedecida para a compensa??o dos créditos de energia ativa no sistema de compensa??o de energia?

O sistema de compensa??o de energia tem seu modo de faturamento estabelecido no art. 7? da Resolu??o Normativa n? 482/2012, que determina a seguinte utiliza??o:

A energia ativa gerada em determinado posto horário deve ser utilizada para
compensar a energia ativa consumida nesse mesmo período.

Havendo excedente, os créditos de energia ativa devem ser utilizados para compensar o consumo em outro posto horário, na mesma unidade consumidora e no mesmo ciclo de faturamento.

Restando créditos, o excedente deve ser utilizado para abater o consumo de energia
ativa em outra unidade consumidora escolhida pelo consumidor, no mesmo posto horário em que a energia foi gerada e no mesmo ciclo de faturamento.

O eventual excedente após aplica??o do item anterior deve ser utilizado para abater o consumo da unidade consumidora escolhida pelo consumidor e referenciada no item 3, no mesmo ciclo de faturamento, mas em outro posto horário.

Caso ainda haja excedente, o processo descrito nos itens 3 e 4 deve ser repetido para as demais unidades consumidoras cadastradas previamente pelo consumidor, obedecida a ordem de prioridade escolhida por ele.

Após aplica??o do item 5, até o esgotamento das unidades consumidoras cadastradas, caso ainda existam créditos de energia ativa, o procedimento descrito nos itens 1 a 5 deve ser repetido nessa ordem para os ciclos de faturamento posteriores, obedecido o limite de 36 meses de validade dos créditos.

Como Funciona a Microgera??o de Energia Solar Residencial

Painel Solar – Produz energia elétrica com a luz do Sol

1. Inversor Fotovoltaico Grid Tie – Transforma a energia dos painéis solares em energia perfeita para ser consumida na sua casa.

2. Quadro de Luz – O sistema fotovoltaico é conectado no seu quadro de distribui??o de energia e assim irá suprir energia para tudo o que estiver conectado na tomada.

3. Consumo – A energia solar produzida pelo seu sistema fotovoltaico é consumida pelos aparelhos elétricos como geladeira, micro-ondas, ar-condicionado etc.

4. Créditos de Energia - Caso você algum dia produza mais energia do que está consumindo (como em um final de semana que você vai viajar e n?o está em casa consumindo energia), a energia gerada em excesso pelo seu sistema fotovoltaico vai para a rede de energia da distribuidora e lhe gera um crédito de energia para ser utilizado em algum outro dia que você produza menos energia do está consumindo.

Technosol

Trabalhamos com um conceito inovador em servi?os, treinamentos e na comercializa??o de produtos sustentáveis. 

Temos como miss?o a implanta??o de novos conceitos em gera??o de energias, como a eólica, fotovoltaica, térmica, fototérmica, racionaliza??o da água e a dissemina??o de novas técnicas para ilumina??o, preserva??o do meio ambiente e conserva??o da água. 

Reunimos um time de especialistas e consultores com extensa vivência nas mais diversas áreas de negócios em energias renováveis e na prospec??o de novas técnicas para cada vez mais oferecer aos nossos clientes tecnologia de ponta em se tratando de sustentabilidade. 

A experiência e técnica de nossa equipe transformam seus discursos e apresenta??es em uma poderosa ferramenta atingindo resultados concretos frente aos nossos clientes e prospects.

Armazenamento de energia de ar comprimido fora da rede ar comprimido DIY

Armazenamento de energia com ar comprimido fora da rede de ar comprimido DIY

(DIY) é a sigla da express?o em inglês Do It Yourself, que significa 

“Fa?a Você Mesmo”

Saindo da rede?

Pense duas vezes antes de investir em um sistema de bateria.

O armazenamento de energia de ar comprimido é a alternativa sustentável e resiliente

às baterias, com uma expectativa de vida muito mais longa, menores custos de ciclo de vida, simplicidade técnica e baixa manuten??o. Projetar um sistema de armazenamento de energia de ar comprimido que combina alta eficiência com pequeno tamanho de armazenamento n?o é auto-explicativo, mas um número crescente de pesquisadores mostra que isso pode ser feito.

O armazenamento de energia por ar comprimido (CAES) é geralmente considerado como uma forma de armazenamento de energia em grande escala, comparável a uma usina hidrelétrica bombeada. Essa planta CAES comprime o ar e o armazena em uma caverna subterr?nea, recuperando a energia expandindo (ou descomprimindo) o ar através de uma turbina, que opera um gerador.

(CAES) Armazenamento de energia em ar comprimido. 

O armazenamento de energia em ar comprimido (ou CAES, do inglês Compressed Air Energy Storage) é um método de armazenamento de energia gerada em um determinado período para uso posterior.

Infelizmente, as plantas CAES de larga escala s?o muito ineficientes em termos energéticos. 

A compacta??o e a descompress?o do ar introduzem perdas de energia, resultando em uma eficiência elétrica-elétrica de apenas 40 a 52%, em compara??o com 70 a 85% para usinas hidrelétricas e 70 a 90% para baterias químicas.

A baixa eficiência é principalmente porque o ar aquece durante a compress?o. 

Este calor residual, que detém uma grande parte do consumo de energia, é despejado na atmosfera. 

Um problema relacionado é que o ar esfria quando é descomprimido, diminuindo a produ??o de eletricidade e possivelmente congelando o vapor de água no ar.

Para evitar isso, as usinas de CAES de grande escala aquecem o ar antes da expans?o usando combustível de gás natural, o que deteriora ainda mais a eficiência do sistema e torna o armazenamento de energia renovável dependente de combustíveis fósseis.

Por que CAES de pequena escala?

No artigo anterior, delineamos várias ideias - inspiradas em sistemas históricos - que poderiam melhorar a eficiência de plantas CAES de larga escala. 

Neste artigo, nos concentramos no pequeno mas crescente número de engenheiros e pesquisadores que pensam que o futuro n?o está no armazenamento de energia de ar comprimido em grande escala, mas sim em sistemas de micro ou pequena escala, usando vasos de armazenamento acima do solo ao em vez de reservatórios subterr?neos.

Esses sistemas podem estar conectados à rede ou à rede, operando sozinhos ou ao lado de um sistema de bateria.

A principal raz?o para investigar o armazenamento descentralizado de energia de ar comprimido é o simples fato de que tal sistema poderia ser instalado em qualquer lugar, assim como as baterias químicas. 

CAES de grande escala, por outro lado, depende de uma geologia subterr?nea adequada. 

Embora existam mais locais potenciais para plantas CAES de larga escala do que para usinas hidrelétricas reversas de larga escala, encontrar cavernas de armazenamento adequadas n?o é t?o fácil quanto se supunha anteriormente. [1-2] [3]

Configura??o experimental do sistema de armazenamento de energia de ar comprimido de pequena escala. Fonte: [27]

Em compara??o com as baterias químicas, os sistemas micro-CAES têm algumas vantagens interessantes. Mais importante ainda, uma rede distribuída de sistemas de armazenamento de energia de ar comprimido seria muito mais sustentável e ambientalmente amigável. 

Ao longo de suas vidas, as baterias químicas armazenam apenas de duas a dez vezes a energia necessária para fabricá-las. [4] Os sistemas CAES de pequena escala se saem muito melhor do que isso, principalmente devido à sua vida útil muito mais longa.

Em compara??o com as baterias químicas, uma rede distribuída de sistemas de armazenamento de energia de ar comprimido seria muito mais sustentável e ecologicamente correta.

Além disso, eles n?o exigem materiais raros ou tóxicos, e o hardware é facilmente reciclável. Além disso, o armazenamento de energia de ar comprimido descentralizado n?o precisa de linhas de produ??o de alta tecnologia e pode ser fabricado, instalado e mantido por empresas locais, ao contrário de um sistema de armazenamento de energia baseado em baterias químicas.


Finalmente, o micro-CAES n?o tem auto-descarga, é tolerante a uma ampla gama de ambientes e promete ser mais barato do que as baterias químicas. [5]

Embora o custo de investimento inicial seja estimado superior ao de um sistema de bateria (cerca de US $ 10.000 para uma configura??o residencial típica) e embora o armazenamento acima do solo aumente os custos em compara??o com o armazenamento subterr?neo (o depósito é bom para aproximadamente metade do custo de investimento), um sistema de armazenamento de energia de ar comprimido oferece um número quase infinito de ciclos de carga e descarga.

As baterias, por outro lado, precisam ser substituídas a cada poucos anos, o que as torna mais caras a longo prazo. [5,6]

Desafio: limitar o tamanho do armazenamento

No entanto, o CAES descentralizado também enfrenta desafios importantes. A primeira é a eficiência do sistema, que é um problema em sistemas de grande e pequena escala, e a segunda é o tamanho da embarca??o de armazenamento, o que é especialmente problemático para sistemas CAES de pequena escala.

Ambas as quest?es tornam os sistemas CAES de pequena escala impraticáveis. Espa?o suficiente para uma grande embarca??o de armazenamento nem sempre está disponível, enquanto uma baixa eficiência de armazenamento requer uma maior usina solar fotovoltaica ou eólica para compensar essa perda, aumentando os custos e diminuindo a sustentabilidade do sistema.

Para piorar a situa??o, a eficiência do sistema e o tamanho do armazenamento est?o inversamente relacionados: a melhoria de um fator é muitas vezes à custa do outro.
O aumento da press?o do ar minimiza o tamanho do armazenamento, mas diminui a eficiência do sistema, enquanto o uso de uma press?o mais baixa torna o sistema mais eficiente no uso de energia, mas resulta em um tamanho de armazenamento maior.

Alguns exemplos ajudam a ilustrar o problema.

Tanques de armazenamento de energia de ar comprimido.
Fonte: Shanghai Honest Compressor Co. LTD.

Uma simula??o para um CAES independente destinado a áreas rurais n?o energizadas, e que é conectado a um sistema fotovoltaico solar e usado somente para ilumina??o, opera a uma press?o de ar relativamente baixa de 8 bar e obtém uma eficiência de 60% de ida e volta. - Comparável à eficiência das baterias de chumbo-ácido. [7]

No entanto, para armazenar 360 Wh de energia elétrica potencial, o sistema requer um reservatório de armazenamento de 18 m3, o tamanho de uma pequena sala medindo 3x3x2 metros. 

Os autores observam que “embora o tamanho do tanque pare?a muito grande, ainda faz sentido para aplica??es em áreas rurais”.Aiciência do sistema e o tamanho do armazenamento est?o inversamente relacionados: a melhoria de um fator é muitas vezes à custa do outro.

Tal sistema pode, de fato,ser benéfico neste contexto, especialmente porque ele tem uma vida útil muitomais longa do que as baterias químicas.

No entanto, uma configura??o semelhante em um contexto urbano com alto uso deenergia é obviamente problemática. Em outro estudo, calculou-se que serianecessário um tanque de ar de 65 m3 para armazenar 3 kWh de energia. Istocorresponde a um vaso de press?o de 13 metros de comprimento com um di?metro de2,5 metros, mostrado abaixo. [8]

Além disso, o consumo médio de eletricidade por dianos países industrializados é ainda muito maior. 

Por exemplo, no Reino Unido, éligeiramente abaixo de 13 kWh por dia, nos EUA e no Canadá é mais de 30 kWh.Neste último caso, dez desses tanques de press?o de ar seriam necessários paraarmazenar um dia de uso de eletricidade.

Sistemas CAES de pequena escala com altas press?es d?o os resultados opostos. Por exemplo, uma configura??o modelada para um uso elétrico doméstico típico na Europa (6.400 kWh por ano) opera a uma press?o de 200 bar (quase 4 vezes maior que a press?o em usinas CAES de grande escala) e atinge um volume de armazenamento de apenas 0,55 m3, que é comparável a baterias, tanto, a eficiência elétrico-elétrica desta configura??o é de apenas 11-17%, dependendo do tamanho do sistema fotovoltaico solar. [9]

Duas estratégias para fazer o trabalho do Micro CAES

Estes exemplos parecem sugerir que oarmazenamento de energia de ar comprimido n?o faz sentido como um sistema dearmazenamento de energia de pequena escala, mesmo com uma redu??o na demandade energia. 

No entanto, talvez surpreendentemente para muitos, este n?o é o caso.

Os sistemas CAES de pequena escala n?o podem seguir a mesma abordagem que os sistemas CAES de larga escala, que aumentam a capacidade de armazenamento e a eficiência geral usando a compress?o de múltiplos estágios com intercooling e expans?o de múltiplos estágios com reaquecimento. 

Esse método envolve componentes adicionais e aumenta a complexidade e o custo, o que é impraticável para sistemas de pequena escala.

O mesmo vale para processos “adiabáticos” (AA-CAES), que visam usar o calor de compress?o para reaquecer o ar em expans?o, e quais s?o os principais focos de pesquisa para as CAES de grande escala. Para um sistema micro-CAES, é muito importante simplificar a estrutura o máximo possível. [5,10]

Isso nos deixa com duas estratégias de baixa tecnologia que podem ser seguidas para alcan?ar capacidade de armazenamento e eficiência energética semelhantes às das baterias de chumbo-ácido. 

Primeiro, podemos projetar sistemas de baixa press?o que minimizem as diferen?as de temperatura durante a compress?o e a expans?o. Segundo, podemos projetar sistemas de alta press?o nos quais o calor e o frio da compress?o e expans?o s?o usados para aplica??es domésticas.

Pequena escala, alta press?o

Sistemas de armazenamento de energia de ar comprimido em pequena escala com altas press?es de ar transformam a ineficiência de compress?o e expans?o em uma vantagem.

Enquanto o AA-CAES de grande escala visa recuperar o calor de compress?o com o objetivo de maximizar a produ??o de eletricidade, esses sistemas de pequena escala aproveitam as diferen?as de temperatura para permitir a tri gera??o de energia elétrica, de aquecimento e de resfriamento.

O calor dissipado de compress?o é usado para aquecimento residencial e produ??o de água quente, enquanto o ar frio em expans?o é usado para refrigera??o e refrigera??o de espa?os. Baterias químicas n?o podem fazer isso.

Os sistemas de alta press?o em pequena escala usam o calor dissipado de compress?o para aquecimento residencial e produ??o de água quente, enquanto o ar frio em expans?o é usado para refrigera??o e refrigera??o de espa?os.

Nestes sistemas, a eficiência elétrico-elétrica é muito baixa. 

No entanto, existem agora várias eficiências a serem definidas, porque o sistema também fornece calor e frio. [10,11] Além disso, essa abordagem pode tornar desnecessários vários aparelhos elétricos, como o refrigerador, o ar-condicionado e a caldeira elétrica para aquecimento de espa?o e água. 

Como o uso desses aparelhos é geralmente responsável por aproximadamente metade do uso de eletricidade em uma família média, um sistema CAES de pequena escala com alta press?o tem demanda de eletricidade mais baixa em geral.

Um compressor de ar típico. 

Fonte: https://www.thomasnet.com/articles/machinery-tools-supplies/Air-Compressors

Os sistemas de alta press?o resolvem facilmente a quest?o do tamanho do armazenamento.

Como vimos, uma press?o de ar maior pode reduzir bastante o tamanho de um recipiente de armazenamento de ar comprimido, mas apenas à custa do aumento do calor residual.

Em um sistema de pequena escala que aproveita as diferen?as de temperatura para fornecer aquecimento e resfriamento, isso é vantajoso. 

Portanto, os sistemas de alta press?o s?o ideais para edifícios residenciais de pequena escala, onde o espa?o de armazenamento é limitado e onde há uma grande demanda por calor e frio, bem como eletricidade. 

As únicas desvantagens s?o que os sistemas de alta press?o exigem tanques de armazenamento mais fortes e mais caros, e esse espa?o extra é necessário para os trocadores de calor.

1 - (DC - Corrente Alternada) - Motor (simulador de turbina eólica)

2- Simulador de Rolagem

3- Placa de Inércia

4- Embreagem A

5 - Sistema de transmiss?o por correia

6 - Embreagem B

7 - Torque e medidor de velocidade

8 - PMSG

Configura??o experimental de um micro sistema CAES. Fonte: [30]

Vários grupos de pesquisa projetaram, modelaram e construíram unidades CAES de calor e potência combinadas em pequena escala que fornecem aquecimento e resfriamento, bem como eletricidade. 

O sistema de alta press?o com um volume de armazenamento de apenas 0,55 m3 que mencionamos anteriormente, é um exemplo desse tipo de sistema. [9] Como notado, sua eficiência elétrica é de apenas 11-17%, mas o sistema também produz calor suficiente para produzir 270 litros de água quente por dia. Se esta fonte térmica de energia também for levada em considera??o, a eficiência “exergética” de todo o sistema está próxima de 70%. 

Eficiências similares de "exergia" podem ser encontradas em outros estudos, com sistemas operando a press?es entre 50 e 200 bar. [11-21]

Calor e frio de compress?o e expans?o podem ser distribuídos para dispositivos de aquecimento ou resfriamento por meio de água ou ar. 

A configura??o de um sistema de aquecimento e resfriamento por ciclo de ar é muito semelhante a um sistema CAES, exceto para o tanque de armazenamento. O aquecimento e o resfriamento do ar têm muitas vantagens, incluindo alta confiabilidade, facilidade de manuten??o e uso de um refrigerante natural, que é ambientalmente benigno. [11]

Press?o de pequena escala e baixa

A segunda estratégia para alcan?ar maiores eficiências e menores volumes de armazenamento é exatamente o oposto do primeiro.

Em vez de comprimir ar a uma alta press?o e aproveitar o calor e o frio da compress?o e expans?o, uma segunda classe de sistemas CAES de pequena escala baseia-se em baixas press?es e compress?o e expans?o “quase isotérmicas”.

Abaixo das press?es de ar de aproximadamente 10 bar, a compress?o e a expans?o do ar exibem mudan?as de temperatura insignificantes (“quase isotérmicas”) e a eficiência do sistema de armazenamento de energia pode estar próxima de 100%.

N?o há calor residual e, consequentemente, n?o há necessidade de reaquecer o ar durante a expans?o.

A compress?o isotérmica requer a menor quantidade de energia para comprimir uma determinada quantidade de ar a uma determinada press?o. 

No entanto, chegar a um processo isotérmico está longe da realidade. Para come?ar, ele só funciona com compressores e expansores pequenos e / ou de ciclo lento. Infelizmente, os compressores industriais típicos n?o s?o feitos para a máxima eficiência, mas para potência máxima e, portanto, funcionam sob condi??es n?o-isotérmicas de ciclo rápido. 

O mesmo vale para a maioria dos expansores industriais. [22-24]

Abaixo de press?es de ar de 10 bar, a compress?o e a expans?o do ar exibem mudan?as de temperatura insignificantes e a eficiência pode estar próxima de 100%.

O uso de compressores e expansores industriais explica, em grande parte, por que os sistemas CAES de baixa press?o mencionados no início deste artigo têm vasos de armazenamento t?o grandes.

Ambos os sistemas s?o baseados em dispositivos que s?o operados fora de suas condi??es ideais ou nominais. [25] Como as ineficiências se multiplicam durante convers?es de energia, até mesmo diferen?as relativamente pequenas na eficiência de compressores e expansores podem ter grandes efeitos.

Por exemplo, uma varia??o na eficiência do dispositivo de 60% a 80% resulta em uma eficiência do sistema de 36% a 64%, respectivamente.

Novos tipos de compressores e expansores

Como o desempenho de um compressor e um expansor afetam significativamente a eficiência geral de um sistema CAES de pequena escala, vários pesquisadores construíram seus próprios compressores e expansores, que s?o especialmente voltados para o armazenamento de energia. 

Por exemplo, uma equipe projetou, construiu e examinou um compressor isotérmico de baixa potência de estágio único que utiliza um pist?o de líquido. [22] 

Ele opera com uma taxa de compress?o muito baixa (entre 10-60 rpm), que corresponde à saída de painéis fotovoltaicos solares, e limita a flutua??o de temperatura durante a compress?o e expans?o a 2 graus Celsius.

O dispositivo de baixo custo tem o mínimo de pe?as móveis e obtém eficiências de 60 a 70% a uma press?o de 3 a 7 bar. [22] Esta é uma eficiência muito alta para um dispositivo t?o simples, considerando que um sofisticado compressor centrífugo de três estágios, usado em sistemas CAES de grande escala ou em ambientes industriais, tem aproximadamente 70% de eficiência. 

Além disso, os pesquisadores afirmam que a eficiência é limitada pelo motor de prateleira que eles usam para alimentar seu compressor. De fato, outra equipe de pesquisa atingiu 83% de eficiência. [26]

Um compressor de rolagem. 

Outra novidade é o uso de compressores scroll, que s?o os tipos de compressores que hoje s?o usados em refrigeradores, sistemas de ar condicionado e bombas de calor. 

Ambos os compressores de pist?o e de rolagem de fluido têm uma alta rela??o área / volume, o que minimiza a produ??o de calor e pode facilmente manipular o fluxo de duas fases, o que significa que eles também podem ser usados como expansores. 

Eles também s?o mais leves e menos barulhentos do que os compressores convencionais alternativos. [24]

Press?o de ar variável

Embora os compressores e expansores sejam os determinantes mais importantes da eficiência do sistema em sistemas CAES de pequena escala, eles n?o s?o os únicos.

Por exemplo, em todo sistema de armazenamento de energia de ar comprimido, a perda de eficiência adicional é causada pelo fato de que durante a expans?o o reservatório de armazenamento está esgotado e, portanto, a press?o cai. 

Enquanto isso, a press?o de entrada para o expansor é necessária para variar apenas em uma faixa mínima para garantir alta eficiência.

Isso geralmente é resolvido de duas maneiras, embora nenhuma seja realmente satisfatória. 

Primeiro, o ar pode ser armazenado em um tanque com press?o excedente, após o que ele é reduzido até a press?o de entrada necessária do expansor.

No entanto, este método - que é usado em CAES de grande escala - requer uso adicional de energia e, portanto, introduz ineficiência. 

Em segundo lugar, o expansor pode operar em condi??es variáveis, mas nesse caso a eficiência cairá junto com a press?o enquanto o armazenamento é esvaziado.

Durante a expans?o, o reservatório de armazenamento está esgotado e, portanto, a press?o cai.

Com esses problemas em mente, uma equipe de pesquisadores combinou um CAES de pequena escala com uma usina hidrelétrica bombeada de pequena escala, resultando em um sistema que mantém uma press?o constante durante a descarga completa do reservatório de armazenamento. 

Consiste em dois tanques de ar comprimido conectados por um tubo preso às partes inferiores: cada um deles possui espa?os separados para o ar (abaixo) e armazenamento de água (acima). 

A configura??o mantém uma cabeceira de água por meio de uma bomba, que consome 15% da energia gerada. 

No entanto, apesar desse uso extra de energia, os pesquisadores conseguiram aumentar tanto a eficiência quanto a densidade de energia do sistema. [11]

Armazenamento de energia fora da grade

Para ter uma ideia do que uma combina??o dos componentes certos pode alcan?ar, vamos dar uma olhada em um último projeto de pesquisa. [27] 

Trata-se de um sistema que é baseado em um compressor / expansor altamente eficiente, feito sob medida, que é diretamente acoplado a um motor / gerador de corrente contínua. 

Além de seus componentes eficientes, esse projeto CAES também introduz uma configura??o de sistema inovadora. 

N?o usa um grande tanque de armazenamento de ar, mas vários menores, que s?o interconectados e controlados por computador.

Uma configura??o modular resulta em maior eficiência do sistema e densidade de energia, principalmente por dois motivos. 

Primeiro, ajuda a transferência de calor mais eficaz, porque cada tanque de ar atua como um trocador de calor adicional. 

Segundo, permite um melhor controle sobre a taxa de descarga do reservatório de armazenamento. 

Os cilindros podem ser descarregados em uníssono para satisfazer uma demanda por alta densidade de potência (mais energia à custa de um menor tempo de descarga), ou podem ser descarregados sequencialmente para satisfazer uma demanda por alta densidade de energia (maior tempo de descarga a custo de potência máxima). descarregar cilindros de armazenamento modulares em seqüência, o tempo de descarga pode ser bastante aumentado, tornando o sistema comparável às baterias de chumbo-ácido em termos de densidade de energia.

Válvulas de ar controladas por computador. Fonte.

A eficiência elétrico-elétrica para a configura??o de 3 cilindros atingiu um pico de 85% a uma press?o de 3 bar, enquanto a eficiência estimada para a configura??o de 57 cilindros é de 75%. 

Estes s?o valores comparáveis ??aos das baterias de íons de lítio, mas a adi??o de mais vasos de armazenamento ou a opera??o em press?es mais altas introduz maiores perdas devido à compress?o, ao calor, ao atrito e às conex?es. [27-29]

No entanto, quando enviei um e-mail para Abdul Alami, o principal autor do estudo, achando que os resultados pareciam bons demais para ser verdade, ele me disse que os números eram na verdade excessivamente conservadores: 

“Nós nos prendemos a baixas press?es para alcan?ar quase isotérmicas. compress?o e para garantir uma opera??o segura. 

Operar a press?es superiores a 10 bar criaria sérias perdas térmicas, mas uma press?o de 7-8 bar pode ser benéfica em termos de energia e densidade de potência, embora talvez n?o em termos de eficiência. ”

Construa você mesmo?

Em conclus?o, o armazenamento de energia de ar comprimido em pequena escala poderia ser uma alternativa promissora às baterias, mas a pesquisa ainda está em seus estágios iniciais - o primeiro estudo sobre CAES de pequena escala foi publicado em 2010 - e novas idéias continuar?o a lan?ar luz sobre como melhor desenvolver a tecnologia. 

No momento, n?o há produtos comerciais disponíveis, e a configura??o do seu próprio sistema pode ser bastante intimidante se você for novo na área de pneumática. 

Simplesmente obter os componentes e acessórios corretos é uma dor de cabe?a, pois eles vêm em uma variedade desconcertante e s?o vendidos apenas para indústrias.

No entanto, se você é paciente e n?o é muito desleixado, e se você está determinado a usar um sistema de armazenamento de energia mais sustentável, é perfeitamente possível construir seu próprio sistema CAES. 

Como os exemplos neste artigo mostraram, é um pouco mais difícil construir um bom.

Kris De Decker

Há mais ideias para sistemas CAES de pequena escala no artigo anterior: História e Futuro da Economia do Ar Comprimido.

LOW-TECH MAGAZINE

Referências e Notas:

[1] Luo, Xing, et al. "Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation." Applied Energy 137 (2015): 511-536.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261914010290

[2] Laijun, C. H. E. N., et al. "Review and prospect of compressed air energy storage system." Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 4.4 (2016): 529-541.

https://link.springer.com/article/10.1007/s40565-016-0240-5

[3] There is increasing competition for potential CAES geologic units, as many are also well suited to the storage of natural gas or sequestered carbon. Furthermore, cavern storage imposes harsh requirements on the geographical conditions. For example, the originally planned Iowa CAES project in the US was terminated due to its porous sandstone condition. [2]

[4] Barnhart, Charles J., and Sally M. Benson. "On the importance of reducing the energetic and material demands of electrical energy storage." Energy & Environmental Science 6.4 (2013): 1083-1092. 

https://gcep.stanford.edu/pdfs/EES_reducingdemandsonenergystorage.pdf

[5] Petrov, Miroslav P., Reza Arghandeh, and Robert Broadwater. "Concept and application of distributed compressed air energy storage systems integrated in utility networks." ASME 2013 Power Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2013.

 http://eddism.com/wp-content/uploads/2014/10/Paper-EDD-Concept-and-Application-of-Distributed-Compressed-Air-Energy-Storage-Systems-Integrated-in-Utility-Networks-July-2013.pdf

[6] Tallini, Alessandro, Andrea Vallati, and Luca Cedola. "Applications of micro-CAES systems: energy and economic analysis." Energy Procedia 82 (2015): 797-804.

[7] Setiawan, A., et al. "Sizing compressed-air energy storage tanks for solar home systems." Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications (CIVEMSA), 2015 IEEE International Conference on. IEEE, 2015.

https://www.researchgate.net/profile/Ardyono_Priyadi/publication/274898992_Sizing_Compressed-Air_Energy_Storage_Tanks_for_Solar_Home_Systems/links/5670e2c408ae2b1f87acf927.pdf

[8] Herriman, Kayne. "Small compressed air energy storage systems." (2013). https://eprints.usq.edu.au/24651/1/Herriman_2013.pdf

[9] Manfrida, Giampaolo, and Riccardo Secchi. "Performance prediction of a small-size adiabatic compressed air energy storage system." International Journal of Thermodynamics 18.2 (2015): 111-119.

http://dergipark.ulakbim.gov.tr/eoguijt/article/download/5000071710/5000113411

[10] Kim, Y. M., and Daniel Favrat. "Energy and exergy analysis of a micro-compressed air energy storage and air cycle heating and cooling system." Energy 35.1 (2010): 213-220.

[11] Kim, Young Min. "Novel concepts of compressed air energy storage and thermo-electric energy storage." (2012). 

https://infoscience.epfl.ch/record/181540/files/EPFL_TH5525.pdf

[12] Inder, Shane D., and Mehrdad Khamooshi. "Energy Efficiency Analysis of Discharge Modes of an Adiabatic Compressed Air Energy Storage System." World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering 11.12 (2017): 1101-1109. 

[13] Vollaro, Roberto De Lieto, et al. "Energy and thermodynamical study of a small innovative compressed air energy storage system (micro-CAES)." Energy Procedia 82 (2015): 645-651.

[14] Li, Yongliang, et al. "A trigeneration system based on compressed air and thermal energy storage." Applied Energy 99 (2012): 316-323. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261912003479 

[15] Facci, Andrea L., et al. "Trigenerative micro compressed air energy storage: Concept and thermodynamic assessment." Applied energy 158 (2015): 243-254. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261915009526 

[16] Mohammadi, Amin, et al. "Exergy analysis of a Combined Cooling, Heating and Power system integrated with wind turbine and compressed air energy storage system." Energy Conversion and Management 131 (2017): 69-78. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261915009526 

[17] Yao, Erren, et al. "Thermo-economic optimization of a combined cooling, heating and power system based on small-scale compressed air energy storage." Energy Conversion and Management 118 (2016): 377-386. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890416302229 

[18] Liu, Jin-Long, and Jian-Hua Wang. "Thermodynamic analysis of a novel tri-generation system based on compressed air energy storage and pneumatic motor." Energy 91 (2015): 420-429. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544215011317 

[19] Lv, Song, et al. "Modelling and analysis of a novel compressed air energy storage system for trigeneration based on electrical energy peak load shifting." Energy Conversion and Management 135 (2017): 394-401. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890416311839

[20] Besharat, M. O. H. S. E. N., SANDRA C. Martins, and HELENA M. Ramos. "Evaluation of Energy Recovery in Compressed Air Energy Storage (CAES) Systems." 3rd IAHR Europe Congress. Book of Proceedings, Portugal. 2014. https://www.researchgate.net/profile/Mohsen_Besharat2/publication/270896130

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[21] Minutillo, M., A. Lubrano Lavadera, and E. Jannelli. "Assessment of design and operating parameters for a small compressed air energy storage system integrated with a stand-alone renewable power plant." Journal of Energy Storage 4 (2015): 135-144. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X15300207 

[22] Villela, Dominique, et al. "Compressed-air energy storage systems for stand-alone off-grid photovoltaic modules." Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2010 35th IEEE. IEEE, 2010. 

https://pdfs.semanticscholar.org/9f1d/4273f8deb4a0a18c86eb4056e2fd378f8f3f.pdf

[23] Paloheimo, H., and M. Omidiora. "A feasibility study on Compressed Air Energy Storage system for portable electrical and electronic devices." Clean Electrical Power, 2009 International Conference on. IEEE, 2009. 

https://www.researchgate.net/profile/Michael_Omidiora/publication/224581292_

A_Feasibility_Study_on_Compressed_

Air_Energy_Storage_

System_for_Portable_Electrical_and_Electronic_Devices/links/5640d5d308aebaaea1f6ad44.pdf 

[24] Prinsen, Thomas H. Design and analysis of a solar-powered compressed air energy storage system. Naval Postgraduate School Monterey United States, 2016. 

https://scholar.google.com/scholar?cluster=5783353621699682542&hl=nl&as_sdt=2005&sciodt=0,5

[25] The small-scale system aimed at urban environments, which has a storage reservoir of 18 metres long, is based on a compressor that “had been in service for 30 years on building sites to run various air tools and had little maintenance done”. [8] This is detrimental to system efficiency, because a compressor that is not maintained well easily wastes as much as 30% of its potential output through air leaks, increased friction, or dirty air filters. This small-scale system also used a highly inefficient expander. All together, this explains why it combines a very large storage volume with a very low electric-to-electric efficiency (less than 5%).

[26] Van de Ven, James D., and Perry Y. Li. "Liquid piston gas compression." Applied Energy 86.10 (2009): 2183-2191. 

https://experts.umn.edu/en/publications/liquid-piston-gas-compression

[27] Alami, Abdul Hai, et al. "Low pressure, modular compressed air energy storage (CAES) system for wind energy storage applications." Renewable Energy 106 (2017): 201-211.

[28] Alami, Abdul Hai. "Experimental assessment of compressed air energy storage (CAES) system and buoyancy work energy storage (BWES) as cellular wind energy storage options." Journal of Energy Storage 1 (2015): 38-43.

[29] Abdul Alami, e-mail conversation.

[30] Sun, Hao, Xing Luo, and Jihong Wang. "Feasibility study of a hybrid wind turbine system–Integration with compressed air energy storage." Applied Energy 137 (2015): 617 -628. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261914006680