Opções de energia de reserva: bateria solar, grupo gerador a diesel e microturbina a gás

Uma fonte de alimentação de reserva é muito importante para os edifícios, especialmente durante apagões prolongados e outras emergências. Tradicionalmente, a energia de reserva tem sido fornecida por geradores a diesel, mas microturbinas a gás natural e sistemas de baterias movidos a energia solar também são viáveis. Como em qualquer decisão de engenharia, cada opção apresenta vantagens e limitações.

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Independentemente de como o seu edifício é alimentado durante emergências, um design profissional garante um sistema de energia de reserva confiável, ao mesmo tempo que atende aos códigos de construção. Neste artigo, forneceremos uma visão geral das três opções mencionadas acima.

Sistemas de baterias solares

A energia solar é a fonte de eletricidade que mais cresce na América, e a capacidade total instalada no país ultrapassou os 100 gigawatts durante os primeiros meses de 2021. Os painéis solares tornam-se ainda mais úteis quando combinados com sistemas de baterias – a sua eletricidade pode ser utilizada a qualquer momento, e não apenas quando há luz solar disponível. As baterias também podem ser usadas para energia de reserva, algo que não é possível apenas com painéis solares.

Uma das principais vantagens de um sistema de bateria solar é não exigir quaisquer insumos externos de combustível, enquanto o diesel deve ser entregue por caminhão e o gás natural deve ser fornecido como serviço público. Além disso, os geradores de reserva alimentados por combustíveis fósseis não desempenham nenhuma função quando o edifício funciona normalmente, enquanto um sistema de energia solar reduz constantemente as suas contas de electricidade.

Os EUA oferecem um crédito fiscal federal para sistemas de energia solar, atualmente fixado em 26% até o final de 2022. No entanto, o crédito fiscal também cobre sistemas de bateria movidos a energia solardesde que atendam à seguinte condição:

• Sistemas de baterias residenciais: Obtendo 100% de sua carga a partir de painéis solares.
• Sistemas de baterias empresariais: Obtendo pelo menos 75% de sua carga de painéis solares.

Um sistema de energia solar com baterias também opera com zero emissões, enquanto geradores a diesel e microturbinas a gás liberam gases de efeito estufa quando utilizados. A adoção da energia solar é especialmente útil para edifícios de Nova Iorque abrangidos pela Lei Local 97 de 2019 – a lei aplica limites de emissões a partir de 2024, penalizando os proprietários de edifícios que os excedam.

Geradores a Diesel

Os geradores a diesel foram comprovados em campo como sistemas de energia de reserva e sua confiabilidade foi testada em locais remotos, como minas e campos petrolíferos. Os geradores a diesel também são aceitos pela grande maioria dos códigos de construção, enquanto os sistemas de bateria e as microturbinas a gás muitas vezes enfrentam limitações.

• Por exemplo, turbinas a gás autónomas não são aceites como sistemas de energia de emergência em muitos códigos de construção, uma vez que não podem armazenar o seu combustível localmente.
• Por outro lado, um gerador a diesel pode ser facilmente equipado com um tanque de armazenamento maior.

No entanto, a confiabilidade dos grupos geradores a diesel tem um preço. Gerar eletricidade com diesel é muito caro – você pode esperar um custo de mais de US$ 0,30 por quilowatt-hora na maioria dos edifícios, e mais de US$ 1,00 por quilowatt-hora em locais remotos.

A utilização do diesel também traz um desafio logístico, já que o combustível só pode ser entregue por caminhão. Isto pode tornar-se um problema se o transporte for interrompido durante emergências prolongadas, como eventos climáticos extremos. Se as entregas de diesel não conseguirem chegar a um edifício, este ficará em breve sem energia de reserva.

Microturbinas a Gás Natural

Ao contrário do gasóleo, que chega por camião, o gás natural utiliza uma rede de tubagens subterrâneas para chegar aos edifícios. Como resultado, o fornecimento de combustível para geradores de gás natural tem muito menos probabilidade de ser interrompido e os proprietários de edifícios não precisam se preocupar em manter o tanque cheio e programar as entregas.

O gás natural produz emissões como qualquer combustível fóssil, mas a sua Emissões de CO2 por BTU são inferiores aos do gasóleo em cerca de 27%. As microturbinas também podem atingir um custo operacional mais baixo do que os grupos geradores a diesel, tornando-as uma fonte de energia de reserva menos poluente e de operação mais barata.

• Dependendo das tarifas locais de electricidade e dos preços do gás natural, pode haver casos em que utilizar uma microturbina como principal fonte de energia seja mais económico do que utilizar a rede.
• Uma microturbina a gás também pode ser usada como parte de um sistema combinado de calor e energia (CHP), que fornece eletricidade e aquecimento.

No entanto, as microturbinas a gás também têm suas limitações. Assumindo a mesma capacidade, são mais caros que os geradores a diesel. Além disso, seu uso como sistemas de energia de emergência pode ser limitado por códigos de construção que exigem armazenamento de combustível no local.

Conclusão

Baterias solares, geradores a diesel e microturbinas a gás natural podem fornecer energia de reserva para edifícios. No entanto, compreender os prós e os contras de cada sistema é muito importante. Os geradores a diesel são uma opção testada e comprovada para atender aos requisitos de energia de emergência da maioria dos códigos de construção, mas as microturbinas a gás e as baterias solares podem ser usadas para outros fins além da energia de reserva.