O que é um Sistema de Armazenamento de Energia Elétrica?

Sistema de Armazenamento de Energia Elétrica (EESS, do inglês para Electrical Energy Storage System) é um sistema conectado à rede elétrica com a capacidade de extrair dela energia elétrica, armazenando-a de alguma forma, e de injetar energia elétrica de volta para a rede.

Essa definição, baseada no vocabulário eletrotécnico Electropedia da organização normativa internacional International Electrotechnical Commission (IEC), particulariza o conceito de EESS em relação ao conceito geral de armazenamento de energia.

De fato, o EESS deve realizar dois processos com efeitos distintos em seu ponto de conexão (POC, do inglês para Point of Connection) com o sistema de potência: a extração de energia elétrica da rede (carga do EESS) e a injeção de energia elétrica na rede (descarga do EESS), o que também é conhecido como armazenamento electricity-to-electricity (eletricidade para eletricidade).

Dois exemplos de EESSs são:

• Sistema de Armazenamento de Energia em Bateria (BESS, do inglês para Battery Energy Storage System, também associado ao acrônimo SAEB em português), que é uma tecnologia de armazenamento eletroquímico baseado em células secundárias, ou seja, recarregáveis, que compõem as chamadas baterias. Os processos de extração e injeção de energia elétrica no POC, que correspondem respectivamente à carga e à descarga das baterias, são realizados por meio de um conversor de eletrônica de potência (PCS, do inglês para Power Conversion System) que é bidirecional, convertendo Corrente Alternada (CA) da rede em Corrente Contínua (CC) das baterias e vice-versa;

• Usina Hidrelétrica Reversível (UHR, também associada ao acrônimo em inglês PSH, de Pumped Storage Hydro), que utiliza tecnologia de armazenamento mecânico, com um reservatório de água. Os processos de extração e injeção de energia elétrica no POC ocorrem, respectivamente, por meio do bombeamento de água para o reservatório, no qual energia elétrica da rede é consumida, e da passagem de água do reservatório pela turbina que aciona o gerador elétrico, injetando energia elétrica na rede. É interessante destacar que ambos os processos podem ser feitos pela mesma máquina ou máquinas elétricas, ora atuando como motor para o bombeamento, ora atuando como gerador elétrico, embora existam outras configurações possíveis.

Outros exemplos de tecnologias de armazenamento utilizadas por EESSs são hidrogênio (armazenamento químico), supercapacitor (armazenamento elétrico), ar comprimido e volante de inércia (ambos armazenamento mecânico), além de sal fundido (armazenamento térmico).

Uma Usina Hidrelétrica (UHE) convencional, não reversível, embora possa armazenar energia potencial hidráulica, não é especificamente um EESS, pois não realiza o processo de extração de energia elétrica da rede para uso posterior.

Os EESSs podem ser controlados e coordenados para fornecer serviços aos operadores do sistema elétrico e/ou a seus usuários, e podem contribuir para a redução da incompatibilidade de tempo e espaço entre a produção e o consumo de energia elétrica.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) publicou em 2023 a ABNT NBR IEC 62933-2-1. Sistema de armazenamento de energia elétrica. Parte 2-1: Parâmetros da unidade e métodos de ensaio - Especificação geral, já adotando uma parte da norma IEC que trata de EESSs para normatização técnica desse tipo de sistema no Brasil.

Bibliografia

Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2023). ABNT NBR IEC 62933-2-1. Sistema de armazenamento de energia elétrica. Parte 2-1: Parâmetros da unidade e métodos de ensaio - Especificação geral.

International Electrotechnical Commission. (2024). Electrical energy storage systems / Electrical energy storage systems classification. Electrical energy storage system (EESS). https://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=631-01-02

MIT Energy Initiative. (2022). The Future of Energy Storage. An Interdisciplinary MIT Study. https://energy.mit.edu/wp-content/uploads/2022/05/The-Future-of-Energy-Storage.pdf

Wu, F.-B., Yang, B., & Ye, J.-L. (2019). Grid-scale energy storage systems and applications. Elsevier Inc.