Como funcionará um novo sistema de bateria no Bronx

O estado tem uma meta de colocar seis gigawatts de armazenamento de bateria on-line até 2030. Dê uma olhada em como um pequeno sistema funcionará.

Por Rob Verger | Publicado em 13 de maio de 2023 07:00 EDT

Em um pequeno pedaço de terra no nordeste do Bronx, na cidade de Nova York, fica um sistema de armazenamento de bateria organizado, mas potente. Localizado do outro lado da rua de um prédio bege de escola secundária e não muito longe de um Planet Fitness e um Dollar Tree, o sistema de bateria foi projetado para enviar energia à rede nos momentos de pico de demanda nas tardes e noites quentes de verão.

O estado de Nova York tem o objetivo de colocar on-line seis gigawatts de sistemas de armazenamento de bateria nos próximos sete anos, e esse sistema, com cerca de três megawatts, é uma parte muito pequena, mas esperançosamente útil disso. O objetivo é enviar esses três megawatts de energia em um período de quatro horas, normalmente entre 16h e 20h.nos dias mais quentes do ano, com o objetivo de tornar uma rede elétrica sobrecarregada um pouco menos estressada e, idealmente, um pouco mais limpa.

A concessionária de energia local, Con Edison, recentemente conectou o sistema de bateria à rede. Veja como funciona e por que sistemas como esse são importantes.

A fonte de eletricidade para essas baterias são as linhas de distribuição de energia existentes que correm ao longo do topo dos postes próximos. Esses fios transportam energia a 13.200 volts, mas o próprio sistema de bateria precisa funcionar com uma voltagem muito menor. É por isso que, antes mesmo de a energia chegar às próprias baterias, ela precisa passar por transformadores.

Durante uma visita em janeiro ao site da Popular Science, Adam Cohen, o CTO da NineDot Energy, a empresa por trás deste projeto, abre uma porta de metal cinza. Atrás dele estão os transformadores. "Eles parecem realmente legais", diz ele. Na verdade, eles parecem bem - três unidades amareladas que pegam essa voltagem e a transformam em 480 volts. Este complexo de baterias é na verdade dois sistemas que se espelham, então outros transformadores estão em equipamentos adicionais próximos.

Depois que esses transformadores fazem seu trabalho e convertem a voltagem para um número menor, a eletricidade flui para unidades de bateria Tesla Megapack brancas gigantes. Essas baterias são grandes caixas brancas com armários com cadeados e, acima delas, equipamentos de combate a incêndio. Essas unidades de bateria não apenas armazenam a energia, mas também possuem inversores para alterar a energia CA para CC antes que o suco possa ser armazenado. Quando a energia sai das baterias, ela é convertida novamente em energia CA.

O sistema de armazenamento de bateria é projetado para seguir um ritmo específico. Ele carregará gradualmente entre 22h e 8h, diz Cohen. Esse é um momento "quando a rede tem disponibilidade extra, a energia é mais barata e limpa, [e] a rede não é sobrecarregada", diz ele. Quando o dia começa e a rede começa a ter mais demanda, as baterias param de carregar.

No calor do verão, quando há um "evento de grade", é quando a mágica acontece, diz Cohen. A partir das 16h, as baterias poderão enviar sua energia de volta à rede para ajudar a desestressar o sistema. Eles serão capazes de produzir suco suficiente para abastecer cerca de 1.000 residências durante esse período de quatro horas, de acordo com uma estimativa da Autoridade de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia do Estado de Nova York, ou NYSERDA.

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A energia fluirá de volta para os mesmos fios que os carregaram antes e depois para os clientes. O objetivo é tentar deixar a rede um pouco mais limpa, ou menos suja, do que seria se as baterias não existissem. "Está compensando a energia suja que estaria funcionando de outra forma", diz Cohen.

Obviamente, o melhor cenário seria que as baterias obtivessem energia de fontes renováveis, como solar ou eólica, e o local possui um pequeno dossel solar que poderia enviar um pouquinho de energia limpa para a rede. Mas a cidade de Nova York e as outras zonas próximas a ela atualmente dependem muito de combustíveis fósseis. Para a cidade de Nova York em 2022, por exemplo, a produção de energia em escala de serviços públicos foi 100% de combustíveis fósseis, de acordo com um relatório recente do Operador Independente do Sistema de Nova York. (Uma das várias soluções em andamento para esse problema envolve uma nova linha de transmissão.) O que isso significa é que as baterias extrairão energia de uma rede dominante de combustível fóssil, mas o farão à noite, quando essa rede for menos poluente.