Armazenamento de energia térmica envolve aquecer ou resfriar uma substância para preservar energia para uso posterior. Em sua forma mais simples, esse processo inclui aquecer água durante períodos de energia abundante, armazená-la e, mais tarde, usar a energia armazenada. Isso utiliza opções de armazenamento como água, tanques cheios de gelo granizado, terra ou grandes corpos d'água abaixo do solo.
Definida como uma tecnologia que permite a transferência e o armazenamento de energia térmica, o armazenamento de energia térmica integra-se com soluções energéticas modernas, como tecnologias solar e hidrelétrica. Durante a demanda elétrica fora do pico, água gelada ou quente é gerada e armazenada, posteriormente retirada e distribuída durante os períodos de pico. O tanque de armazenamento, equipado com difusores na parte superior e inferior, facilita a estratificação da água, criando uma camada de transição entre as regiões de água quente e fria. A relação custo-benefício da eletricidade usada para geração de energia térmica é maior à noite do que durante o dia.
Quais são os tipos de energia térmica?
O armazenamento de energia térmica emprega várias tecnologias, oferecendo tempos de armazenamento que variam de horas a meses. Diferentes propriedades de materiais são utilizadas em aplicações de Armazenamento de Energia Térmica (TES), categorizadas em três métodos com base em mecanismos térmicos: calor sensível, calor latente e calor termoquímico.
1. O armazenamento sensato de energia térmica é uma opção viável para reduzir o consumo de energia e as emissões de CO2 emissões, particularmente em edifícios residenciais. Este método envolve usar água ou rocha para armazenar e liberar calor variando a temperatura do material.
2. Os sistemas de armazenamento de calor latente armazenam energia alterando o estado do meio sem alterar sua temperatura. Materiais de mudança de fase, aplicados em tecnologias solares e materiais de construção, podem armazenar calor como calor latente, permitindo a absorção e o armazenamento do excesso de calor do edifício.
3. Os sistemas de armazenamento de calor termoquímico dependem de reações químicas ou processos de sorção na superfície do material, permitindo que o material absorva ou emita calor.
Veja também: O que é Conversão de Energia Térmica Oceânica (OTEC)?
Quais são os benefícios do armazenamento de energia térmica?
O armazenamento de energia térmica oferece diversas vantagens:
- Ele abaixa demanda de pico e estabiliza a demanda geral armazenando energia durante períodos de baixa demanda e liberando-a durante períodos de alta demanda.
- It reduz CO2 emissões e custos otimizando o uso de energia durante períodos mais econômicos, quando uma maior proporção de energia renovável está disponível.
- It melhora a eficiência energética geral de sistemas energéticos.
- Desempenha um papel crucial sistemas de barbear de pico, onde a energia fora de pico aciona bombas de calor para gerar calor ou frio, usando energia elétrica econômica e calor residual de fontes industriais para equilibrar cargas no sistema de energia.
Veja também: O que é Pondage em Usina Hidrelétrica?
Qual é a necessidade de armazenamento de energia térmica?
Muitos países priorizam estratégias de descarbonização, enfatizando energia renovável e aumento da eletrificação, pois essas abordagens podem atingir até 90% de redução de emissões. Os custos decrescentes da energia renovável ressaltam a importância dessa transição. No entanto, a variabilidade inerente das fontes de energia renováveis exige maior armazenamento de energia para garantir um fornecimento consistente de energia limpa durante períodos de flutuação, como quando o vento está calmo ou o sol não está produzindo energia solar.
Recomendado: O que é o Sistema de Armazenamento de Energia de Bateria (BESS)?
