Fabricante de baterias aumenta produção com automação

Jul 19, 2023

A ESS implantou robôs SCARA e de seis eixos em sua linha de montagem automatizada. Foto cortesia da ESS Inc.

Para aproveitar ao máximo as fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, as concessionárias devem superar o problema da intermitência. Quando o sol não brilha ou o vento não sopra, a energia não está sendo gerada. Além disso, a rede energética foi concebida para aceitar a produção constante e previsível das centrais eléctricas que queimam combustível – e não a subida e descida acentuada produzida pelos painéis solares ao amanhecer e ao anoitecer.

Para resolver este problema, as concessionárias precisam de sistemas de armazenamento de energia de baixo custo, grande escala e longa duração, que armazenem energia quando ela está sendo gerada e forneçam energia quando necessária. Agora, a start-up de energia ESS Inc. de Wilsonville, OR, desenvolveu uma nova tecnologia que promete atender a essa necessidade. Os sistemas de baterias de fluxo de ferro da empresa – o Armazém de Energia e o Centro de Energia – são projetados para atender às necessidades de energia dos clientes, desde pequenas instalações industriais até grandes projetos de serviços públicos.

As baterias dependem de uma mistura de ferro e água salgada para armazenar energia por mais horas do que as baterias de íon-lítio. Durante o ciclo de carga, o ferro saturado no eletrólito da água salgada é depositado no eletrodo negativo. Para descarregar a bateria, a polaridade é invertida e o ferro se dissolve novamente na solução de água salgada. Ao gerenciar cuidadosamente esse processo, a bateria de fluxo de ferro é capaz de atingir uma vida útil significativamente mais longa, de 20.000 ciclos ou mais, em comparação com 3.000 a 4.000 ciclos para baterias de íons de lítio, sem se degradar com o tempo.

Em comparação com outras tecnologias de armazenamento de energia, as baterias de fluxo de ferro são mais limpas, mais seguras, mais sustentáveis ​​do ponto de vista ambiental e mais económicas. Eles também são totalmente recicláveis. Ao contrário das baterias típicas que são embaladas como células ou módulos fixos, uma bateria de fluxo permite que a energia (a taxa de fluxo de eletricidade) seja dissociada da capacidade (a quantidade total de energia retida). Como resultado, as instalações têm flexibilidade para usar as baterias em diversas aplicações.

O Energy Warehouse é construído dentro de um contêiner padrão de 40 pés para fácil transporte e comissionamento. Fornece de seis a 12 horas de armazenamento, com potência nominal de 75 quilowatts (kW), capacidade energética de pico de 500 quilowatts-hora (kWh) e capacidade energética nominal de 400 kWh.

O sistema não necessita de refrigeração ou ar condicionado, mesmo em ambientes desérticos. O sistema de baixa manutenção pode fornecer mais de 20.000 ciclos sem perda de capacidade ao longo de sua vida útil projetada de 25 anos. Isso o torna ideal para projetos de energia renovável e serviços públicos que necessitam de longa vida útil e capacidade ilimitada de ciclismo. Além disso, a eletrônica de potência de resposta rápida do sistema pode realizar serviços auxiliares da rede, como suporte de tensão e frequência em microrredes.

O Centro de Energia é maior. Projetado para produtores independentes de energia e projetos em grande escala, o Centro de Energia possui os mesmos módulos de bateria de fluxo de ferro que o Armazém de Energia – apenas mais deles. As baterias ficam alojadas em um prédio, e não em um contêiner, para que os usuários possam personalizar um sistema de armazenamento de energia para atender exatamente às suas necessidades.

A tecnologia da ESS já está ganhando interesse em todo o mundo. Por exemplo, a empresa está a trabalhar num projeto com a Coldwell Solar, um importante desenvolvedor de projetos de energia renovável para os setores comercial, agrícola e de serviços públicos da Califórnia. As unidades de armazenamento serão integradas aos sistemas de energia solar de três vinícolas do município de Mendocino.

A ESS também entregou um Armazém de Energia ao Aeroporto Schiphol de Amsterdã, na Holanda, o segundo maior aeroporto da Europa continental. O sistema está sendo utilizado em um projeto piloto para demonstrar a viabilidade de aposentar geradores a diesel no aeroporto, que fornecem energia elétrica às aeronaves estacionadas.

E, no outono passado, a ESS foi selecionada pela Consumers Energy, a maior fornecedora de energia de Michigan, para fornecer um armazém de energia para um sistema de energia solar em uma instalação de compressão de gás. A Consumers Energy fornece gás natural e eletricidade para dois terços dos 10 milhões de residentes de Michigan. O projeto ajudará a concessionária a atingir as metas estabelecidas no Roteiro de Armazenamento de Energia para Michigan. Lançado em abril de 2022 pelo Departamento de Meio Ambiente, Grandes Lagos e Energia de Michigan, o roteiro prevê 1.000 megawatts (MW) de armazenamento de energia até 2025 e 4.000 MW até 2040.