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27 de março de 2025
Imposto de conversão: O custo oculto das baterias acopladas à CA
Solar + armazenamento está se tornando a norma
Cada vez mais proprietários de imóveis estão combinando energia solar com armazenamento. Vimos que a EnergySage relatou um aumento de 4 vezes em relação ao ano anterior nas taxas de fixação de armazenamento no capítulo Trendlines. Seja para energia de reserva, economia de energia no tempo de uso, benefícios de resposta à demanda ou redução da dependência da rede elétrica, as baterias liberam um valor adicional significativo de um sistema solar.
Mas nem todos os sistemas de energia solar + armazenamento são criados da mesma forma. Se você estiver usando microinversores e baterias acopladas à CA, estará pagando um custo oculto que chamamos de taxa de conversão.
Explicação sobre o imposto de conversão
Os módulos solares geram energia de corrente contínua (CC). As residências usam energia de corrente alternada (CA). Os microinversores convertem a energia CC em energia CA para uso doméstico. Toda vez que a energia é convertida de CA para CC ou de CC para CA, há perdas. As baterias armazenam energia como CC. Como resultado, os sistemas de baterias emparelhados com microinversores devem incorrer em conversões adicionais:
- DC → AC: os módulos solares enviam energia DC para microinversores, que a convertem em corrente alternada (AC) para sua casa.
- CA → CC: Para carregar a bateria, a energia CA deve ser convertida novamente em CC.
- DC → AC: quando você usa a energia armazenada, a bateria a converte novamente em AC para alimentar a casa.
Quando as perdas são computadas, o uso de uma bateria com um microinversor incorre em 13,3% de perdas em média. Isso contrasta com um sistema baseado em CC que incorre em apenas 8,2% de perdas, ilustrado na Figura 10
Baterias com acoplamento CC: Uma solução mais inteligente
Diferentemente das baterias acopladas em CA, as baterias acopladas em CC carregam diretamente dos módulos solares sem conversões desnecessárias. Veja como isso funciona:
- DC → DC: A energia dos módulos flui diretamente para a bateria para armazenamento (sem conversão).
- CC → CA: quando a energia é necessária, ocorre uma única conversão quando a bateria descarrega a energia para a casa.
Esse processo simplificado elimina conversões redundantes, reduzindo perdas e maximizando a energia que o proprietário armazena e pode usar.
Na Figura 11, comparamos as etapas de conversão de CC para CA e vice-versa para a arquitetura CA versus a arquitetura CC.
Arquitetura CA (com microinversores)
3 conversões: 1) Módulo para microinversor → 2) Inversor para bateria → 3) Bateria para casa
Arquitetura DC (com otimizadores)
1 conversão: 1) Bateria para casa
Como a taxa de conversão se acumula
As perdas podem parecer pequenas em um primeiro momento, mas elas se acumulam com o tempo. Aqui está um exemplo simples:
- Suponha que uma bateria doméstica carregue e descarregue 10 kWh de energia diariamente.
- Os microinversores incorrem em 5,1% de perdas adicionais em comparação com o armazenamento acoplado a CC, conforme mostrado na Figura 10.
- Com uma taxa de eletricidade de US$ 0,30/kWh, as perdas adicionais somam US$ 2.654 em uma vida útil de 25 anos do projeto.
Agora, se isso for ampliado para sistemas maiores ou maior uso diário, os custos se tornarão ainda mais significativos. Ao evitar conversões desnecessárias, as baterias acopladas a CC economizam milhares de dólares em perdas de conversão durante a vida útil do sistema.
Por que isso é importante agora, mais do que nunca
As baterias, juntamente com a energia solar, sempre foram atraentes para fins de energia de reserva. No entanto, um dos principais motivos pelos quais as taxas de fixação de baterias estão crescendo é que os planos de tarifas das concessionárias as incentivam. O aumento das tarifas das concessionárias por tempo de uso, os valores mais baixos de exportação de energia solar (como o NEM 3.0 da Califórnia) e o aumento das taxas de fixação de baterias significam que o armazenamento de energia não é mais opcional em muitas jurisdições - é fundamental para maximizar a economia e/ou evitar os limites de exportação de energia.
A Figura 12a mostra o comportamento da bateria que corresponde às taxas variáveis definidas pela concessionária. A concessionária está incentivando a compensação de energia durante a tarde.
Abaixo está um exemplo de um dia na vida de um sistema na Califórnia, onde o excesso de produção solar durante o dia é usado para carregar a bateria. A bateria é então descarregada à tarde, quando a exportação de eletricidade para a rede vale 10 vezes o valor da exportação durante o meio do dia.
A nova política NEM da Califórnia define os incentivos que impulsionam esse comportamento: não apenas exigir uma bateria para economizar dinheiro com energia solar, mas também carregá-la e descarregá-la quase todos os dias. Escrevemos sobre isso aqui. Como resultado, uma grande quantidade de energia é transferida para dentro e para fora da bateria todos os dias. Com o uso diário da bateria, as penalidades de conversão somam um valor significativo em dólares. Se estiver usando uma bateria com acoplamento CA, você estará perdendo mais energia para conversões todos os dias.
Sumário
O imposto de conversão é uma penalidade oculta nos sistemas de bateria acoplados a CA, que corroem a economia de energia solar a cada conversão desnecessária de energia, o que pode chegar a US$ 2.654 durante a vida útil de uma instalação. À medida que o armazenamento de bateria se torna uma parte padrão da energia solar residencial, escolher uma arquitetura acoplada a CC é a solução mais inteligente.
Quando combinada com a taxa de corte, a conta total da taxa do microinversor aumenta para US$ 13.378.
No Capítulo 5: Mais equipamentos, mais problemas, veremos por que os sistemas baseados em CA exigem componentes extras para obter resultados piores e como uma configuração mais simples pode economizar tempo, dinheiro e dores de cabeça.
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Abaixo está uma lista completa dos capítulos incluídos nesta série (os links serão adicionados à medida que os capítulos forem publicados):
Abaixo está uma lista completa dos capítulos incluídos nesta série (os links serão adicionados à medida que os capítulos forem publicados):
- Resumo: O imposto crescente sobre microinversores
- Linhas de tendência: Principais mudanças no setor de energia solar
- Clipping Fiscal: Deixando energia na mesa
- Imposto de conversão: O custo oculto das baterias com acoplamento CA
- Imposto sobre equipamentos: Mais equipamentos, mais problemas
- A solução é a CC: Otimizadores de CC, baterias acopladas de CC
- Bônus: confronto de recortes: Nem todas as relações CC:CA são iguais
- Glossário de termos
