Sistemas Híbridos de Grupo Gerador e Bateria: Como Funcionam e Quando se Pagam

Em resumo

Um sistema híbrido de gerador e bateria combina um gerador com um sistema de armazenamento de energia em baterias, de modo que a bateria atenda cargas leves e variáveis, e o gerador funcione somente quando necessário, no seu melhor ponto de operação. Isso reduz o consumo de combustível e as horas de funcionamento, e compensa onde as cargas são baixas ou variam grande parte do tempo.

Um gerador a diesel é eficiente perto da carga plena e desperdiça combustível perto de carga zero – e muitos geradores passam a maior parte das horas com pouca carga. Um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) junto ao gerador muda isso: a bateria atende a carga leve e variável, o gerador só funciona quando necessário e então perto de seu melhor ponto. Este guia explica como um sistema híbrido funciona e onde ele economiza dinheiro.

Como Funciona um Sistema Híbrido

A bateria, seu inversor e o gerador são conectados a um barramento comum e comandados por um único controlador. Em carga leve, a bateria fornece a energia e o gerador fica desligado. Quando a carga da bateria cai ou a carga aumenta, o gerador parte, atende a carga em um bom ponto de operação e recarrega a bateria ao mesmo tempo, depois para novamente. Picos acima da potência nominal do gerador são cobertos pela bateria, e o inversor responde a degraus de carga instantaneamente, antes que o motor consiga reagir.

De Onde Vêm as Economias

Um gerador operando em carga leve queima muito mais combustível por kWh do que um operando perto da carga plena, e a operação em carga leve causa wet stacking e desgaste. Em um híbrido, o motor funciona menos horas em carga mais alta: economias de combustível relevantes são relatadas em locais remotos, canteiros de obras e torres de telecomunicações com cargas variáveis, junto com menos horas de manutenção e menos ruído à noite. Um gerador menor também pode bastar, porque a bateria cobre os picos. Em locais com energia solar, a bateria armazena o excedente e o gerador funciona ainda menos.

Onde os híbridos se aplicam

A bateria e o gerador são dimensionados para o perfil de carga do local. Híbridos se aplicam a locais remotos e isolados da rede, frotas de locação, construção e eventos, torres de telecomunicações e minas – e, em data centers, o lado da bateria costuma ser o próprio UPS, enquanto os geradores permanecem do tamanho que a carga plena exige. As baterias precisam de espaço próprio, ventilação, proteção contra incêndio e controle de temperatura.

A AXON constrói contêineres e carenagens para grupos geradores e o painel de manobra que os conecta a um barramento comum; para sistemas híbridos, o pacote do gerador é planejado considerando a interface e os controles do sistema de baterias.

Em resumo

  • A bateria atende cargas leves e variáveis; o gerador opera perto do seu ponto ótimo
  • Economia de combustível e menos horas de operação em locais com carga leve
  • O inversor responde instantaneamente a degraus de carga e cobre os picos
  • Um gerador menor pode bastar; a energia solar pode ser acrescentada
  • Adequado a locais remotos, locação, obras, telecomunicações e minas
  • As baterias exigem espaço, ventilação, proteção contra incêndio e resfriamento

O que enviar com a sua consulta

  • Perfil de carga em um dia típico: carga de base, picos, horas de carga leve
  • Tipo de local e se há energia solar existente ou prevista
  • Autonomia exigida e logística de combustível
  • Marca e modelo do grupo gerador, se já escolhidos
  • Espaço, limites de ruído e temperatura ambiente do local
  • Requisitos de controle e monitoramento

Perguntas frequentes

Quanto combustível um sistema híbrido economiza?

Depende do perfil de carga: locais que mantêm seus geradores com carga leve por muitas horas são os que mais economizam. Para dizer mais, é preciso um perfil de carga.

Um híbrido substitui o UPS?

Em um data center, o UPS já é a bateria que cobre as interrupções; a operação híbrida ali significa usar a energia armazenada de forma mais ativa. Em outros locais, a bateria e o inversor do híbrido podem garantir o fornecimento ininterrupto.

Um gerador existente pode ser transformado em híbrido?

Muitas vezes, sim: acrescenta-se um sistema de baterias com inversor próprio e um controlador que dá partida e para o gerador, e os quadros de manobra são adaptados.

Os híbridos reduzem o ruído?

Sim, principalmente por manter o gerador desligado nas horas de carga leve, como à noite.

Qual tamanho de bateria é necessário?

Segue o perfil de carga: o suficiente para cobrir as horas de carga leve e os picos que o local quer reduzir, com o gerador fornecendo a energia diária e recarregando a bateria.

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