Como a bateria de armazenamento de energia solar economiza nos custos de eletricidade?

Arbitragem por Horário de Uso: Armazenando Energia Solar para Períodos de Alta Tarifa

Como a arbitragem energética transfere a geração solar de horas de baixo valor para horas de alto valor

O conceito de arbitragem de tarifa horária (TOU) torna as instalações solares mais economicamente viáveis ao armazenar em baterias o excesso de energia solar gerado ao meio-dia e utilizá-lo posteriormente, quando os preços da eletricidade aumentam à noite, geralmente entre as 16h e as 21h. A maioria dos painéis solares gera sua produção máxima exatamente quando as tarifas TOU estão no nível mais baixo, chegando a custar apenas metade ou três quartos do valor da eletricidade durante esses horários de pico da tarde em locais como a Califórnia. Quando não há bateria de backup, toda essa energia extra gerada durante o dia é vendida de volta à rede por valores mínimos. Com soluções adequadas de armazenamento, no entanto, os proprietários podem armazenar essa eletricidade barata do período diurno e usá-la em vez de pagar preços elevados pela energia da rede quando os custos sobem duas ou até três vezes acima do normal. Essa abordagem transforma a luz solar que seria desperdiçada em economia real durante os horários de pico. Pesquisas indicam que pessoas que combinam energia solar com armazenamento veem suas contas reduzidas em cerca de 10 a 15 por cento em comparação com aquelas que possuem apenas painéis solares. Basicamente, essas baterias funcionam como economizadoras inteligentes de dinheiro, transferindo o consumo de energia de momentos em que ela vale quase nada para períodos em que cada quilowatt-hora conta, além de ajudarem a reduzir a dependência da rede elétrica principal.

Economia real com tarifa horária: aumento de 5,5% na taxa de pico da PG&E e estratégia de evitação

Quando a Pacific Gas & Electric aumentou suas tarifas de pico em 5,5% em 2023, isso na verdade tornou a arbitragem por horário de uso (TOU) muito mais atrativa para as pessoas em sua área de atuação. Os custos de eletricidade no verão agora ultrapassam US$ 0,45 por quilowatt-hora durante os horários de pico, enquanto nos períodos fora de pico caem para cerca de US$ 0,15. Proprietários que instalaram baterias residenciais com energia solar descobriram que podem economizar dinheiro liberando energia armazenada entre as 16h e as 21h todos os dias. Esse timing ajuda a evitar os preços elevadíssimos que ocorrem exatamente quando a maioria das pessoas liga ar-condicionado e outros eletrodomésticos após o trabalho. Analisando números reais, residências com um sistema de bateria de 10 kWh geralmente reduzem cerca de 80 a 90 por cento do consumo da rede elétrica durante os horários de pico, se morarem em uma casa padrão de 2.000 pés quadrados. Isso equivale a uma economia de aproximadamente US$ 220 a US$ 350 por mês apenas nos meses quentes. A conta fecha particularmente bem com os planos de tarifação atuais da PG&E, já que esses planos incluem encargos adicionais sobre a precificação TOU regular. Quando os proprietários substituem energia cara da rede por sua própria energia armazenada durante esses períodos de pico mais intensos, o que parece ser outro aumento de tarifa acaba se transformando em algo do qual eles podem realmente se beneficiar financeiramente.

Quando a arbitragem falha: Erosão da taxa de exportação para a rede sob o NEM 3

A nova versão do Net Energy Metering 3.0 lançada pela Califórnia em 2023 realmente mudou a forma como as pessoas costumavam jogar o jogo de tarifas conforme horário de uso. Antes, os proprietários de energia solar recebiam cerca de 30 centavos por quilowatt-hora pela energia excedente, mas agora estão recebendo apenas cerca de 8 centavos durante os períodos mais caros de pico. Esse corte tão drástico nos pagamentos basicamente anula qualquer ganho obtido ao enviar eletricidade extra de volta à rede. Então, o que resta? As pessoas precisam armazenar sua própria energia solar se quiserem economizar dinheiro. A equação muda quando o preço recebido pela energia exportada cai abaixo do valor pago para comprar eletricidade à noite. De repente, armazenar essa energia solar para usar mais tarde torna-se mais inteligente do que tentar vendê-la. Com este sistema NEM 3, as baterias residenciais deixaram de ser tanto uma forma de gerar renda e passaram a ser principalmente uma forma de evitar custos. A maioria das pessoas terá que instalar sistemas de bateria maiores, capazes de atender todas as suas necessidades noturnas, já que até mesmo pequenas quantidades de energia exportada hoje em dia não geram praticamente nenhum retorno.

Maximizar o Autoconsumo para Reduzir a Dependência da Rede e as Contas Mensais

Aumentar o Autoconsumo de 30% para 80% com uma Bateria de Armazenamento de Energia Solar

Sistemas solares sem qualquer tipo de armazenamento normalmente alcançam apenas cerca de 25 a 40 por cento de autoconsumo, porque as pessoas tendem a gerar energia quando na verdade não estão utilizando. Quando os proprietários instalam uma bateria solar, no entanto, podem armazenar toda aquela luz solar excedente durante o dia e utilizá-la mais tarde à noite, quando a demanda aumenta. Isso eleva significativamente as taxas de autoconsumo para uma faixa entre 60 e até 90 por cento, segundo o Guia de Autoconsumo Solar publicado no ano passado. O que isso significa na prática? Menor dependência da rede elétrica durante as horas de pico mais caras, como das quatro às nove da noite, que em locais como a Califórnia podem atingir quase meio dólar por quilowatt-hora. Estudos realizados por economistas energéticos mostram que cada quilowatt-hora consumido diretamente pelo próprio sistema vale de três a seis vezes mais do que vendê-lo de volta à companhia elétrica por meio dos arranjos atuais de medição líquida.

Estudo de Caso: Proprietário na Califórnia Economiza $1.240/Ano com Sistema Solar e Armazenamento

Alguém que mora no norte da Califórnia viu o consumo de energia em sua casa aumentar de cerca de 35% para quase 82% quando instalou baterias ao lado dos painéis solares já existentes. Agora, eles dependem muito menos da rede elétrica, reduzindo sua dependência em cerca de 60%. Isso significa não pagar mais as tarifas de uso conforme horário durante os períodos caros ou lidar com os altos custos nas taxas de pico. Durante a grande onda de calor em 2024, quando a PG&E começou a cobrar preços emergenciais de quase meio dólar por quilowatt-hora, essa família obteve 89% de sua eletricidade diretamente do seu próprio sistema de armazenamento. Atualmente, todo o sistema economiza cerca de $1.240 por ano, o que faz sentido porque, embora as novas regras NEM 3.0 ofereçam créditos menores pela energia excedente enviada à rede, as baterias ainda se pagam em pouco menos de sete anos.

Redução de Custos por Demanda de Pico por Meio de Deslocamento Estratégico de Energia

Como a energia solar armazenada substitui a energia da rede elétrica cara durante as horas de pico (por exemplo, 16h-21h)

Empresas nos setores comerciais e industriais lidam com altas taxas de demanda determinadas pelo seu consumo máximo de energia em um período de 15 minutos durante cada ciclo de faturamento. As baterias solares ajudam a reduzir essas despesas liberando energia armazenada durante os períodos de pico mais caros, geralmente entre as 16h e as 21h, em vez de consumir da rede elétrica, onde a eletricidade pode custar duas a cinco vezes mais do que à noite. A técnica conhecida como "redução de picos" (peak shaving) depende de sistemas de monitoramento contínuo que ativam a energia solar pouco antes de a demanda da instalação atingir níveis críticos, reduzindo a dependência de fontes externas de energia sem interferir nas operações diárias. A maioria dos clientes industriais observa uma redução de cerca de 30 a 70 por cento nas suas taxas de demanda, o que geralmente significa economizar entre 100 e 500 dólares por mês para cada quilowatt que conseguem evitar usar durante as horas de pico. Considere uma fábrica com uma demanda típica de pico de 1000 kW, por exemplo. Reduzir 30 por cento durante essas janelas tarifárias mais caras geraria uma economia de aproximadamente 5600 dólares por mês. O que diferencia isso dos simples métodos de deslocamento de carga, que obrigam as empresas a alterar seus calendários de produção, é que a redução de picos mantém tudo funcionando normalmente enquanto ainda reduz significativamente as contas de energia.

Viabilidade Econômica da Bateria de Armazenamento de Energia Solar Sob NEM 3 e Estruturas Tarifárias Modernas

Por Que os Créditos de Exportação Mais Baixos do NEM 3 Tornam o Autoconsumo e o Armazenamento Essenciais para o Retorno sobre Investimento

Sob o NEM 3.0, esses créditos por energia exportada pela energia solar caíram drasticamente para cerca de apenas 25% do que as pessoas realmente pagam no varejo durante aquelas horas de pico movimentadas, muito abaixo da antiga taxa 1:1 que tínhamos com o NEM 2.0. O que isso significa? Basicamente, torna os painéis solares sozinhos menos lucrativos financeiramente, o que pode fazer com que os proprietários de imóveis esperem mais de uma década até que seu investimento se pague. É aí que entra a combinação de energia solar com armazenamento. Com um sistema de bateria de reserva, as pessoas podem usar sua própria energia quando as tarifas disparam entre aproximadamente 16h e 21h, já que os preços da eletricidade nessas horas frequentemente aumentam de 40% a até 60% acima das tarifas regulares fora de pico. Sistemas que combinam energia solar com armazenamento geralmente ainda conseguem atingir aquele ponto ideal de retorno do investimento em 6 a 8 anos, pois evitam a compra de energia cara da rede e compensam parte do dinheiro perdido pelos créditos reduzidos por exportação. E conforme mais concessionárias lançam modelos de precificação variável, o gerenciamento inteligente do uso de energia por meio de soluções de armazenamento pode economizar para os lares até três vezes mais do que eles receberiam apenas exportando energia para a rede sob as regras do NEM 3.0. Portanto, se alguém deseja que sua instalação solar faça sentido econômico a longo prazo, adicionar armazenamento já não é apenas útil — está se tornando praticamente necessário.

Perguntas Frequentes

O que é arbitragem de horário de uso?

A arbitragem de horário de uso refere-se ao armazenamento de energia solar quando os preços da eletricidade são baixos e ao seu uso quando os preços são altos, normalmente à noite, para economizar dinheiro.

Como o NEM 3 afeta a economia com energia solar?

O NEM 3 reduz os créditos de exportação para a energia solar, tornando o autoconsumo e o armazenamento mais críticos para economizar na conta de eletricidade.

As baterias solares podem reduzir as taxas de demanda de pico para empresas?

Sim, as baterias solares podem reduzir as taxas de demanda de pico liberando energia armazenada durante as horas de pico caras, minimizando a dependência da energia da rede.

Qual é o benefício econômico dos sistemas solar-mais-armazenamento?

Os sistemas solar-mais-armazenamento permitem que os proprietários usem energia armazenada durante os períodos de tarifas altas, evitando o uso dispendioso da energia da rede e obtendo um retorno mais rápido sobre o investimento.