As fábricas são capazes de integrar sistemas de armazenamento de energia para gerenciar seus custos, garantir um fornecimento de energia consistente e atender aos requisitos de sustentabilidade. Entre os diversos sistemas de armazenamento de energia, as baterias de Fosfato de Ferro e Lítio (LFP) são preferidas por sua segurança, longa vida útil cíclica e faixa de temperatura de operação. No entanto, existem muitas baterias LFP e a integração dos sistemas de armazenamento de energia LFP mais adequados exige uma compreensão das necessidades específicas da fábrica, das especificações dos produtos e das ofertas dos fornecedores. O seguinte apresenta as estruturas mais relevantes para as fábricas.

1. Comece com uma Avaliação Clara das Necessidades Energéticas da Fábrica

Antes da seleção de sistemas de armazenamento de energia LFP, é fundamental que a fábrica avalie seus principais objetivos energéticos. Este é o ponto mais importante para determinar as especificações de configuração do sistema.

Defina os cenários principais de aplicação: Escolha a aplicação do sistema como nivelamento de carga (redução de custos com eletricidade durante as horas de pico), energia de backup (permitindo que equipamentos críticos funcionem sem interrupções), participação em usina virtual (VPP) (gerando receitas adicionais por meio da regulação da rede) ou gerenciamento de desequilíbrio trifásico (melhorando a qualidade da energia). Em cada um desses casos, o produto necessita de dimensionamento diferenciado quanto à capacidade e velocidade de resposta. Nos casos de energia de backup, os sistemas são projetados com capacidade de comutação rápida, enquanto o nivelamento de carga exige sistemas projetados com alta capacidade e eficiência cíclica.

Derive parâmetros energéticos únicos: Determine a potência do sistema (kW) e a capacidade de armazenamento de energia (kWh) com base no padrão registrado de consumo energético. Por exemplo, considere uma fábrica com um pico diário de consumo de eletricidade de 500 kW e uma diferença de $0,15/kWh nos preços da eletricidade fora de pico (horários de pico). Ela obteria economias significativas de custos com um sistema LFP de 200 kW/800 kWh.

Incorpore o design para crescimento futuro: Fábricas integram novas fontes de energia (como painéis solares no local) e expandem a produção, e os aumentos nas necessidades energéticas e as novas fontes de energia já deveriam ter sido considerados com produtos LFP projetados para expansão. Isso permite atualizar o sistema em vez de substituí-lo completamente, reduzindo custos a longo prazo.

2. Analisar Indicadores de Desempenho de Produtos LFP

Diferentes produtos de armazenamento de energia LFP afetarão a eficiência operacional e a vida útil. Cada fábrica deve focar em três indicadores principais:

Vida útil e taxa de degradação: produtos LFP de qualidade têm uma vida útil de 3.000 a 6.000 ciclos (a 80% de profundidade de descarga, DoD) e degradação anual inferior a 2%. Considere, por exemplo, os produtos LFP de quarta geração (como os de fornecedores experientes) que funcionam de forma otimizada com materiais de eletrodo e apresentam vida útil aprimorada de mais de 5.000 ciclos; isso significa que o LFP operará com segurança por 10 a 15 anos.

Desempenho em segurança. A segurança é essencial para armazenamento de energia em fábricas e deve ser priorizada. Busque produtos com mecanismos de proteção em múltiplas camadas, como proteção contra sobrecarga/sobredescarga, proteção contra curto-circuito e prevenção de fuga térmica. A química LFP, ao contrário de outros tipos de íon-lítio, é relativamente mais termicamente estável, mas um BMS sofisticado minimiza ainda mais os riscos de incêndio/explosão.

Eficiência energética. A eficiência de ciclo completo (RTE) do sistema LFP deve ser superior a 85%. Quanto maior o RTE, menor a perda de energia. Para uma fábrica que utiliza 10.000 kWh com energia armazenada a cada mês, um aumento no RTE de 85% para 90% economiza 500 kWh anualmente.

A experiência e o conhecimento técnico do fornecedor são fundamentais na implantação do projeto de armazenamento de energia LFP. Assim, é crucial que as fábricas não celebrem contratos ou parcerias com fornecedores focados apenas em armazenamento de energia para consumidores ou em pequena escala, mas sim busquem aqueles que demonstrem especialização no segmento industrial e comercial (C&I).

Avaliar experiência e evolução do produto: Procure fornecedores com pelo menos uma década de atuação no segmento de armazenamento de energia comercial e industrial (C&I). Fornecedores que tenham inovação em armazenamento de energia nesse setor desde o final dos anos 2000 e que já tenham lançado iterações ou atualizações de produtos até a quarta geração provavelmente possuem um bom entendimento dos problemas enfrentados nas fábricas, como operar em ambientes industriais adversos (altas temperaturas, poeira) e integração complexa com as redes elétricas das fábricas.

Avalie a personalização: Em termos de consumo de energia, as fábricas diferem entre si e soluções pré-construídas ou prontas para uso dificilmente serão suficientes. Os melhores fornecedores podem desenvolver soluções energéticas personalizadas abrangentes, que incluem projeto do sistema, instalação do sistema e manutenção pós-operacional. São necessários fornecedores experientes para isso, já que a fábrica aprimorada com sistemas híbridos LFP que incorporam sistemas de supercapacitores não é uma oferta comum.

Avalie o suporte ao cliente fornecido após a venda: Como os sistemas de armazenamento de energia LFP envolvem desempenho da bateria (atualizações de software do BMS e verificações de saúde), a manutenção regular é necessária. Assim, a documentação de manutenção deve incluir suporte técnico 24/7, serviços de manutenção no local e documentação abrangente de garantia (por exemplo, garantia – 5 anos no produto, desempenho garantido – 2.000 ciclos).

5. Verifique a integração com a infraestrutura existente da fábrica

Independentemente da qualidade de um produto LFP, se ele não puder ser integrado ao sistema elétrico da fábrica, sua integração será inadequada.

Confirme a compatibilidade elétrica: A tensão (CA/CC) e a frequência do sistema LFP devem estar em conformidade com os parâmetros da rede da fábrica. Por exemplo, ambientes industriais frequentemente utilizam sistemas trifásicos de 380V; portanto, se optar por um produto monofásico, surgirão problemas de integração.

Verifique questões de espaço e instalação: Para fábricas com restrições de espaço interno, é possível escolher sistemas LFP do tipo armário externo (à prova de poeira e à prova d'água) que podem ser instalados ao ar livre. Devem ser elaborados projetos de instalação para posicionamento ideal (preferencialmente evitando áreas com exposição direta ao sol ou alta umidade) com base em vistorias no local.

Incorpore-o em sistemas de gerenciamento de energia (EMS): Se a fábrica utiliza um EMS para monitorar o consumo de energia, o sistema LFP deve funcionar dentro dessa estrutura. Isso permite que os operadores centralizem o gerenciamento (carregamento automatizado em períodos de baixa demanda e programação de descarga em horários de pico).

Conclusão

Há uma estratégia e trade-offs na escolha de produtos de armazenamento de energia LFP para uma fábrica, com relação à avaliação de custos, desempenho e valor ao longo do tempo. As fábricas podem escolher um sistema que minimize despesas com energia, melhore a estabilidade elétrica e contribua para o desenvolvimento sustentável, partindo de requisitos energéticos bem definidos, avaliando o desempenho do sistema, trabalhando com fornecedores qualificados e verificando a integração com o sistema e a infraestrutura existentes. Para essas fábricas, trabalhar com fornecedores confiáveis de LFP no setor de armazenamento de energia comercial e industrial (C&I), com 16 anos de experiência no setor e produtos de quarta geração, é fundamental para aproveitar plenamente os benefícios oferecidos pelo armazenamento de energia LFP.