Carregar um VE a partir de uma bateria solar doméstica é uma proposta atraente, pois pode otimizar o consumo individual e aumentar as credenciais ambientais da propriedade de um automóvel. No entanto, resolver a equação econômica da energia solar doméstica, das baterias e dos veículos elétricos é um negócio complexo. Há vários fatores a considerar, a maioria dos quais depende da geografia e dos mercados de eletricidade.
“Os VEs normalmente não estão disponíveis para absorver o excesso de eletricidade durante os horários de pico da geração solar, então você precisa de uma bateria estacionária para fazer isso”, diz Nelson Nsitem, analista da equipe de armazenamento de energia da empresa de dados de negócios BloombergNEF (BNEF). “No entanto, as baterias residenciais são caras, então você precisaria de algumas coisas para fazê-las funcionar. Isto inclui um consumo anual de eletricidade muito elevado, muito excesso de produção solar para mudar para a noite, tarifas feed-in baixas ou nenhumas que pagam o excesso de produção solar enviado de volta à rede, e tarifas de eletricidade no varejo por tempo de utilização (ToU) [como o preço-horário e as tarifas horo-sazonais no Brasil]”.
Alguns mercados parecem preencher todos os requisitos. Pesquisadores da Universidade do Sul da Austrália (UniSA) calcularam que os proprietários que carregam VEs durante o dia, a partir de energia solar e de um sistema de armazenamento de energia de bateria (BESS), podem economizar até 39,6% em custos anuais de energia, em comparação com os proprietários de automóveis a gasolina.
Os pesquisadores analisaram configurações com tarifas ToU e cargas reais, e dados de geração fotovoltaica de residências no sul da Austrália, variando a demanda de carga diária, capacidade e custos solares e BESS, e limites de exportação de energia. “Para os motoristas com vagas privadas, o carregamento doméstico é a opção mais conveniente, mas para aqueles que ainda dependem totalmente da rede elétrica para obter energia, os custos podem aumentar significativamente”, disse o professor Mahfuz Aziz quando o artigo de pesquisa foi publicado.
Economia de energia
Os pesquisadores da UniSA calcularam que quando foram adicionados painéis solares, cerca de 20% menos energia foi importada da rede e, com baterias, essa redução ficou em torno de 83%. Quando os VE foram adicionados, a quantidade de energia consumida aumentou significativamente, mas o consumo da rede foi reduzido em cerca de 89%.
“Os nossos resultados demonstram que as famílias com automóveis a gasolina podem reduzir os seus custos anuais de energia em 6,71% utilizando painéis solares e em 10,38% com a adição de um sistema de baterias”, disse Aziz. “Substituir os carros a gasolina por veículos eléctricos pode reduzir os custos anuais de energia em 24% e 32%, respectivamente. A redução mais significativa (39,6%) pode ser alcançada com carregamento fora dos horários de pico”.
Em países com tarifas de eletricidade baratas e específicas para veículos elétricos, a equação muda.
“O custo da eletricidade nestes locais é significativamente mais barato do que a eletricidade normal e, portanto, reduz o benefício de utilizar a sua própria eletricidade solar”, afirma Ryan Fisher, analista principal de carregamento de veículos elétricos da BNEF.
Por exemplo, a taxa de carregamento de veículos elétricos a qualquer momento da OVO Energy no Reino Unido é de GBP 0,10 (US$ 0,13)/kWh. Isto compara-se com uma tarifa média de eletricidade de 0,35 GBP/kWh a 0,40 GBP/kWh, além da promessa do fornecedor de energia de calcular o momento mais ecológico para carregar a partir da rede, dentro dos limites definidos pelos clientes.
“Se pegarmos uma média de 3 MWh por ano e dissermos que tudo isso foi evitado com o uso de energia solar doméstica e que não houve perdas, isso exigiria uma grande parte da produção solar anual para um sistema solar de 5 kW, digamos, cerca de 4,5 MWh por ano”, afirma Fisher da BNEF. “Portanto, evitaria apenas 300 libras esterlinas por ano, ou 3.000 libras ao longo de dez anos. Um sistema de bateria residencial custa cerca de 10.000 libras esterlinas para instalar.”
Aprender fazendo
No entanto, existem outras razões pelas quais os proprietários podem querer armazenamento residencial.
“Algumas pessoas querem ter energia de reserva e outras estão apenas dispostas a pagar mais para garantir que consomem a sua própria energia solar”, diz Nsitem. O empilhamento de receitas também pode ser aplicado. O uso de energia solar barata para carregamento de veículos elétricos pode complementar o uso de energia solar armazenada em bateria durante os períodos de pico dos preços da rede. Acrescente pagamentos de participação em usinas de energia virtuais (VPP) – como os US$ 2/kWh pagos aos membros VPP californianos da Tesla – e a economia nas contas pode aumentar.
Em 2021, foi realizado um inquérito a 8.000 agregados familiares em Baden-Württemberg, no sudoeste da Alemanha, pela universidade Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen. Os resultados mostraram que 30% a 35% das residências tinham energia solar, bateria estacionária e veículo elétrico. Desde então, os elevados preços da eletricidade, a crescente adoção de veículos elétricos e a tendência para a instalação de baterias juntamente com a energia solar provavelmente aumentaram o número.
Os anúncios de produtos refletem uma tendência. Em julho, a Tesla adicionou um recurso de “carga solar” ao seu aplicativo Powerwall, permitindo aos proprietários carregar automaticamente EVs com sua bateria solar.
No entanto, a maioria dos sistemas de gestão de carregamento de VEs não consegue comunicar diretamente com baterias estacionárias.
Por outro lado, fabricantes de inversores solares como SolarEdge, Fronius, Growatt, SMA e Sungrow – bem como fornecedores de baterias como Sonnen, Senec e Solarwatt – oferecem plataformas que reconhecem baterias domésticas quando combinadas com energia fotovoltaica e seus carregadores proprietários para veículos elétricos.
À medida que as famílias continuam a eletrificar, a integração de todos os pontos finais de energia provavelmente se tornará um padrão da indústria. Dada a importância da interoperabilidade, é vantajoso ter dispositivos fornecidos por um único fabricante. Aplicativos separados e hardware desarticulado podem complicar as coisas para os proprietários.
“Com o tempo, as empresas provavelmente descobrirão maneiras de integrar mais eletrônicos de potência para energia solar, armazenamento residencial e carregador de veículos elétricos, o que pode ajudar no caso de negócios”, diz Fisher da BNEF.
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