Augmentação é a ação de aumentar o tamanho de algo. Para sistemas de armazenamento de energia por baterias, isso significa ampliar a capacidade de energia da bateria. Isso pode envolver o repotenciamento de um sistema após a degradação ou uma decisão comercial para aumentar a duração do projeto. Dobrar a capacidade de energia de uma bateria por meio do aumento da duração pode elevar as receitas em 37% hoje e até 88% ao longo de sua vida útil.

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Este artigo explica o que significa aumentar uma bateria, como as baterias podem ser aumentadas e por que a augmentação está se tornando cada vez mais relevante.

Augmentação significa simplesmente mais

Como mencionado, augmentação é o processo de aumentar a capacidade de energia de uma bateria. Isso pode ser feito para restaurar a capacidade original após uma redução devido à degradação ou para aumentá-la além do valor original. Em ambos os casos, as decisões de augmentar uma bateria visam melhorar seu potencial de geração de receita.

Após a augmentação, uma bateria pode ter:

• Maior capacidade de energia, mas a mesma potência nominal. Isso aumentaria a duração da unidade.
• Maior capacidade de energia, maior potência nominal e maior duração.

Existem várias formas de augmentar uma bateria

A augmentação de baterias pode envolver um ou mais dos seguintes métodos:

• Substituição dos módulos de bateria existentes: basicamente, trocar células antigas por novas.
• Adição de mais módulos de bateria: aumentar a capacidade de energia instalando mais packs de baterias.
• Atualização dos packs de baterias: trocar packs inteiros por tecnologia de melhor desempenho ou mais barata, seja de íon-lítio ou novas químicas como sódio-íon.
• Atualização dos sistemas de conversão de potência: Augmentar um local de baterias pode ir além da troca ou atualização das células. Inversores são parte fundamental dos sistemas de armazenamento, mas também se degradam com o tempo. Substituir um inversor antigo pode melhorar a eficiência do sistema como um todo.

Augmentação AC vs augmentação DC

Existem dois tipos de augmentação de bateria em termos de conexão: Corrente Alternada (AC) e Corrente Contínua (DC). As baterias operam em DC. Sistemas de conversão de potência (PCS), como inversores, convertem a eletricidade das baterias para AC e garantem compatibilidade com a rede.

Augmentação AC conecta novas baterias após o inversor existente (lado AC do sistema). Isso significa que as novas baterias exigem inversores e sistemas de controle adicionais. O sistema existente permanece inalterado. O benefício da augmentação AC é ser altamente modular, flexível e ideal para modernizar instalações existentes sem grandes paradas. No entanto, o equipamento adicional de conversão pode tornar esse método mais caro e exigir mais espaço.

Augmentação DC adiciona novas baterias diretamente ao lado DC, antes do inversor. Assim, utiliza os inversores e sistemas de controle já existentes. Esse método é mais econômico e ocupa menos espaço. Porém, pode exigir parada do sistema durante a instalação e é limitado pela capacidade dos inversores atuais. Além disso, as novas baterias precisam ser compatíveis com o sistema existente. Por isso, a augmentação DC é mais indicada para locais projetados já considerando futuras ampliações.

A decisão sobre qual método escolher depende de fatores técnicos e comerciais.

Augmentação leva a maiores receitas

Maior capacidade de energia significa maior potencial de geração de receita. Após a saturação dos serviços de resposta de frequência, as baterias migraram para serviços de maior energia e mais ciclos, como trading no mercado atacadista e o Mecanismo de Balanço. De janeiro a agosto de 2024, sistemas de duas horas tiveram receitas 37% maiores do que sistemas de uma hora.

Isso significa que a augmentação pode ser benéfica para baterias com durações menores. Atualizar uma bateria de 30 minutos para uma hora, ou de uma hora para duas horas, pode liberar maior potencial de receita.

A augmentação também auxilia no controle da degradação (também chamada de repotenciamento). Sistemas de armazenamento por baterias podem perder até 5% da capacidade disponível já no primeiro ano de operação e até 40% após 15 anos.

A degradação está principalmente relacionada ao número de ciclos. A migração para serviços de maior energia faz com que as baterias ciclem mais, levando a uma degradação mais rápida. Augmentar uma bateria pode ajudar a evitar a perda de receitas devido à degradação.

A redução da capacidade devido à degradação também pode ser um problema para contratos de longo prazo no Mercado de Capacidade. As baterias precisam comprovar, por meio de Testes de Desempenho Estendido, que conseguem operar na capacidade exigida por até 15 anos – caso contrário, correm o risco de ter o contrato rescindido.

Um fator fundamental na decisão de augmentar uma bateria é o custo do processo – e se o aumento de receita compensará esse investimento.

O custo da augmentação está caindo

O preço das células de bateria atingiu mínimas históricas no último ano. A tendência é de queda contínua, o que significa que o potencial de receita será cada vez mais vantajoso em relação ao custo de augmentação.

As decisões de augmentação ou repotenciamento devem ser avaliadas considerando as previsões de redução de custos – e de receita. Neste exemplo, uma bateria poderia recuperar 44% de sua capacidade original a menos da metade do custo atual. Contudo, a degradação da capacidade para 56% pode superar essa economia. Pode ser mais vantajoso repotenciar mais cedo.

Baterias já estão sendo aumentadas

Até agora, em 2024, a capacidade total de baterias na Grã-Bretanha aumentou pelo menos 113 MWh devido à augmentação de baterias já existentes. Essa capacidade veio de três baterias da Gresham House no segundo trimestre de 2024, com outros 220 MWh previstos até o final do ano.

Os locais que receberam augmentação vão desde Nevendon, que iniciou operações comerciais em 2017, até Melksham, que ainda não está operando comercialmente. Augmentar esses sistemas aumentará a duração média dessas baterias de uma para duas horas.

Com a redução dos custos das células, mudanças nas estratégias de receita e o envelhecimento das baterias, espera-se que a augmentação de baterias se torne cada vez mais comum – seja para repotenciar um local ou para ampliar a duração por decisão comercial.