Inovação

Greener: Expansão da mobilidade elétrica deve levar à consolidação do íon de lítio para baterias

A consultoria Greener divulgou estudo que apresenta a atratividade de investimento em sistemas de armazenamento de energia. No documento são apresentadas as perspectivas de investimentos internacionais, ampliação do mercado e atratividade econômica para os sistemas para consumidores de média e baixa tensão no Brasil.

Sobre o mercado global, até 2019, havia cerca de 3 GW de capacidade de sistemas de armazenamento, com liderança da Coréia do Sul, Alemanha, China e Estados Unidos. No entanto, a expectativa é de se alcançar uma capacidade cumulativa superior a 1.000 GW até 2040.

Entre 2020 e 2035, a expectativa é de que o mercado seja impulsionado pela demanda por baterias para mobilidade elétrica, que devem apresentar um aumento de 19% ao ano. Assim, ao final deste horizonte, a mobilidade elétrica representará mais de 70% da demanda total por baterias, com um impacto significativo na redução dos custos para outras aplicações.

A análise da Greener prevê que o mercado de baterias será dominado por uma ou duas tecnologias consideradas como âncoras, no entanto, entende que haverá a coexistência de outras tecnologias, sendo essas aplicadas nichos específicos.

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Entre as sete tecnologias de armazenamento estudadas pela consultoria, foi realizada uma comparação entre as de chumbo ácido, íon de lítio e as baterias de fluxo. Do levantamento baseado em características positivas e negativas das tecnologias é possível entender que apesar dos custos mais baixos (US$ 100/kWh), a tecnologia de chumbo ácido possui menor eficiência e maior risco de segurança, enquanto o íon de lítio, possui melhor performance.

Na comparação, os sistemas a partir de chumbo ácido possuem eficiência total limitada a 70%, enquanto as demais alcançam 98%, no caso do de lítio, e uma faixa entre 60% e 85% no caso das baterias de fluxo.

A densidade energética da tecnologia com chumbo ácido também é mais baixa, frente à alta densidade do íon de lítio. E como a expansão do mercado deve ser dada principalmente pela mobilidade elétrica – que exige elevada densidade energética somente suportada pelas baterias de lítio – é esperado um aprendizado da tecnologia para atendimento do mercado estacionário, como de dispositivos eletrônicos.

Como efeito negativo, a bateria com íon de lítio apresenta foi o menor índice de segurança na comparação com as demais. Por outro lado, sua toxicidade é classificada como média, enquanto as outras duas possuem elevada taxa nesse item.

Quanto a vida útil, leva vantagem a tecnologia de baterias de fluxo, com até 15 ciclos, bem como no tempo de recarga, que pode variar entre 4 e 10 horas.

Consumidores e regiões no Brasil 

O estudo também analisou a atratividade dos sistemas de armazenamento em duas situações para média tensão: para consumidores cativos na redução do consumo durante o horário de ponta e a demanda contratada; e para consumidores livres, com possibilidade de gerar economias em relação à Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição (TUSD) na ponta e fora ponta.

Para a redução do consumo no horário de ponta do cliente de média tensão, das dez concessionárias com maior atratividade econômica, cinco estão localizadas no Nordeste do país, duas no Norte, duas no Sudeste (ambas no Rio de Janeiro) e uma no Centro-Oeste. Destaca-se com a maior atratividade o estado do Pará, com a distribuidora Equatorial Pará.

No caso da redução da demanda contratada, na qual quanto maior a tarifa de demanda, maior a atratividade, poucas mudanças são notadas no rankings dos estados. A exceção fica com a saída de uma concessionária do Rio de Janeiro e outra do Mato Grosso do Sul, dando espaço para a EDP Espírito Santo e a RGE no Rio Grande do Sul.

Também nesse caso, a maior atratividade é notada no estado do Tocantins, deixando o Pará na segunda posição.

Considerando a atratividade para os consumidores na baixa tensão, a Greener considerou as regiões com elevadas horas de interrupções de fornecimento de energia elétrica, e com maior frequência (DEC e FEC), nas quais os sistemas de armazenamento poderiam ser mais efetivos.

Enquanto o tempo médio que o brasileiro fica sem energia elétrica por ano é de 14 horas, regiões do Norte e Centro-Oeste chegam a ficar entre 34 e 69 horas durante o ano. Os piores índices são encontrados nos estados do Acre, Amapá e Rondônia, com 60, 68 e 69 horas, respectivamente.

Exceção à regionalidade fica com a distribuidora gaúcha CEEE-D, que com cerca de 35 horas de interrupção no fornecimento entrou no ranking de atratividade para backup por armazenamento.

As regiões com maior atratividade não mudam se for usado o indicador de frequência de interrupção. Os mesmos estados configuram com o ranking, com pequenas mudanças de posição entre si.

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