310 – Desenvolvimento de metodologia universal de determinação da vida útil de baterias baseada nas informações dos fabricantes

RESUMO

Os sistemas de geração de energia do tipo eólicos e fotovoltaicos possuem uma característica intrínseca de intermitência, ou seja, são recursos energéticos renováveis que, para fins de conversão em energia elétrica pelo sistema de geração, não podem ser armazenados em sua forma original. Assim, sistemas de armazenamento de energia, dentre outras aplicações, se tornam fundamentais para esses sistemas intermitentes, pois permitem agregar disponibilidade, qualidade e confiabilidade ao gerenciar o fluxo de energia inclusive em regiões remotas que não são atendidas pela rede de distribuição. Dentre os sistemas de armazenamento de energia, nos últimos anos a opção pela utilização de baterias tornou-se viável técnica e economicamente em função da redução de custos e aumento de vida útil. Entretanto, o selecionamento de uma bateria depende de vários fatores que interferem na durabilidade, dentre eles os regimes e condições de uso. Os processos de envelhecimento que ocorrem numa bateria são variados e não existe um método universal que considere todos esses fatores ao mesmo tempo em que a bateria é submetida às variações típicas de carga e descarga. Uma vez que as taxas de perda de capacidade e potência não podem ser facilmente calculadas a partir do conhecimento teórico do sistema (pela sua complexidade), são necessários métodos práticos ou modelos que utilizem parâmetros de fácil determinação para gerar estimativas e previsões sobre a degradação da capacidade de armazenamento de energia e potência atuais e futuras. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma metodologia prática, aplicável a qualquer tecnologia de baterias, que permite, a partir de informações fornecidas pelos fabricantes ou obtidas de ensaios de laboratório, dimensionar baterias para sistemas de armazenamento e estimar sua durabilidade considerando a temperatura de operação, a profundidade de descarga e o tempo transcorrido desde sua fabricação. A metodologia desenvolvida permite considerar regimes de operação com ciclos irregulares, recargas incompletas, interrupções durante as cargas e/ou descargas e temperaturas variáveis. Outros parâmetros como a influência das correntes de carga/descarga e a variação do estado de carga não foram considerados.