A bateria conserva 70 % da capacidade. Ela continua cumprindo com o seu projeto?

A resposta costuma começar com uma curva de degradação e uma garantia de capacidade. Um percentual, um prazo e, aparentemente, uma certeza: ao fim de dez anos, a bateria conservará pelo menos 70 % da sua capacidade.

Mas, para saber o que esse dado significa em um projeto, é preciso continuar lendo. Como esse percentual é verificado? Que uso a garantia admite? E, acima de tudo, a capacidade que resta será suficiente para prestar o serviço que justificou o investimento?

São perguntas diferentes, e confundi-las pode deixar um risco importante fora da análise.

O que uma garantia de capacidade mede

Nas condições de garantia de um fabricante que chamarei de A, para seus equipamentos comerciais de 30 e 50 kW, a capacidade residual é verificada a 25 °C, com tolerância de um grau, mediante carga e descarga constantes a 0,2C, sobre módulos balanceados e com medição em corrente contínua. Um segundo fabricante, B, estabelece condições semelhantes para uma de suas linhas: módulo individual, 25 °C com tolerância de dois graus e carga e descarga a 0,2C.

Essa precisão é necessária. Para comparar uma medição com outra é preciso um procedimento reproduzível. O problema aparece quando tomamos esse resultado como uma descrição do que vai acontecer na usina.

Uma bateria que faz redução de ponta pode entregar muita potência durante períodos breves. Uma destinada a backup pode passar meses esperando uma queda de energia. Outra que substitui geração a diesel pode trabalhar com descargas profundas e temperaturas variáveis. Cada uma terá um histórico de operação diferente, ainda que as três sejam compradas com uma garantia que destaque o mesmo percentual de capacidade residual.

Por isso, antes de incorporar a curva do fabricante ao modelo do projeto, é preciso entender o que ela representa: como a capacidade é medida, sob que condições é garantida e até onde essas condições correspondem ao uso previsto.

Essa revisão pode mudar a avaliação de aplicações que, no papel, parecem se encaixar perfeitamente com uma bateria.

Duas condições que convém esclarecer antes de comprar

Nos três documentos públicos de garantia que pude revisar na íntegra, encontrei dois exemplos especialmente relevantes para a América Latina. Em uma linha do fabricante B, a garantia de desempenho está condicionada a um uso de aproximadamente um ciclo por dia e exclui expressamente a subutilização. Também exige instalação interna climatizada entre 15 e 35 °C. Para uma bateria destinada principalmente a backup, ou a fazer redução de ponta por poucas horas no mês, essa condição merece ser esclarecida antes de comprar.

No caso do fabricante A, as condições perdem a validade se o sistema opera de forma predominante ou permanente em modo ilha, sem conexão à rede nem a um sistema de backup. Se o projeto busca substituir um gerador a diesel, essa cláusula obriga a revisar a configuração prevista e a confirmar por escrito a sua cobertura.

Esses exemplos não permitem julgar um fabricante inteiro, muito menos o mercado. Mas mostram por que a garantia deve ser revisada junto com a estratégia de operação. Uma aplicação comercialmente atraente pode não estar contemplada nas condições do produto escolhido.

Anos, ciclos e energia acumulada: a cobertura termina com o primeiro

A mesma leitura é necessária com a duração da cobertura. O prazo em anos costuma dividir o protagonismo com outro limite: os ciclos ou a energia acumulada que a bateria pode processar. A garantia termina quando o primeiro é atingido.

O fabricante A, por exemplo, estabelece doze anos ou 6.000 ciclos completos, com 70 % de capacidade residual. O fabricante C garante 70 % da energia do sistema durante dez anos ou até atingir o limite de energia acumulada indicado em sua tabela, o que ocorrer primeiro.

Para um modelo de 15,36 kWh desse último fabricante, a tabela registra 49,05 MWh. Dividir essa energia pela capacidade nominal dá aproximadamente 3.190 ciclos equivalentes, enquanto o datasheet comercial anuncia 6.000 ciclos. Essa conta não descreve por si só toda a vida da bateria, mas deixa uma distinção importante: o dado de ciclos do catálogo e o limite de energia coberto pela garantia não são intercambiáveis.

Se o modelo econômico supõe um uso intensivo durante dez anos, é preciso verificar que a cobertura não se esgote antes.

O que o proprietário recebe quando reclama

Mesmo quando uma perda de capacidade dá direito a reclamar, resta outra questão: o que o proprietário recebe e quais custos continuam sendo dele.

Nos documentos revisados, o fabricante pode escolher entre diferentes soluções, como substituir componentes por outros novos ou usados, fornecer capacidade adicional ou compensar financeiramente a diferença segundo o valor de mercado do momento. Recuperar capacidade, além disso, não equivale necessariamente a recuperar o resultado econômico que se perdeu enquanto o sistema rendia menos do que o previsto.

O fabricante A exclui expressamente a economia perdida e os lucros cessantes, assim como o reembolso de mão de obra e transporte. O fabricante C limita sua responsabilidade total ao preço de compra. O cliente também deve comprovar a perda de capacidade pelo procedimento exigido; se houver uma divergência que exija um laboratório independente, pode ter que adiantar o custo do ensaio.

O que o contrato mede, segundo o mercado

A garantia é, portanto, uma parte da proteção do projeto. Para entender que risco fica nas mãos do proprietário, é preciso compará-la com as obrigações e as receitas do ativo.

E aí a análise muda conforme o mercado.

No caso brasileiro incluído nesta revisão, o contrato de capacidade exige uma RTE mínima de 85 %, medida no ponto de medição (PMI), durante os 15 anos de contrato, e vincula a receita fixa à disponibilidade. Na Espanha, o esquema descrito remunera potência firme, com obrigações de disponibilidade em horas de estresse e testes periódicos. Na Colômbia, para o armazenamento contratado como ativo de rede, a disponibilidade considera tanto a potência quanto a energia útil disponível, e a eficiência deve ser mantida durante a vida útil operativa.

O caso de Porto Rico torna especialmente visível a diferença entre conservar um percentual de capacidade e cumprir uma obrigação de serviço. Para um sistema de 100 MW e 400 MWh, o regulador exigiu retirar as cláusulas de redução progressiva da energia disponível e manter os 400 MWh durante vinte anos, substituindo ou ampliando componentes quando fosse necessário.

Em um projeto com essa obrigação, conhecer a degradação prevista é apenas o começo. Depois é preciso decidir como a energia comprometida será mantida, quando será necessário intervir e quem pagará essa intervenção.

Quando não há contrato: a economia e a arquitetura do equipamento

Nas instalações C&I (comerciais e industriais), essa mesma discussão costuma aparecer de uma forma menos visível. Quando o valor do sistema depende da economia do usuário e não de um contrato plurianual de disponibilidade, a perda de desempenho se manifesta na conta de energia. Pode não haver uma penalidade contratual, mas há uma economia menor do que a prevista. E essa economia, como mostram as exclusões anteriores, pode ficar fora da garantia.

Resolver isso exige conhecer também a arquitetura do equipamento. Em um sistema de grande escala, pode-se planejar a incorporação de capacidade ao longo da vida do projeto. Em muitos equipamentos comerciais, por outro lado, o produto é um gabinete fechado com um número fixo de packs: ampliar a capacidade significa instalar outros gabinetes em paralelo. Substituir um pack é uma operação de manutenção diferente, com seus próprios requisitos de compatibilidade e de sincronização do estado de carga.

Há fabricantes que anunciam projetos mais flexíveis, capazes de combinar packs novos e antigos ou de ampliar a capacidade de forma independente. Se o projeto depende dessa possibilidade, convém que ela fique documentada como uma característica do equipamento contratado.

Comprar mais capacidade desde o início também não resolve automaticamente o problema. A capacidade que fica ociosa envelhece por calendário e tem um custo desde o primeiro dia. A conveniência de sobredimensionar depende do serviço: manter várias horas de autonomia é uma necessidade diferente de cobrir picos breves de potência.

Como referência, a ficha de armazenamento comercial do NREL de 2022 incorpora em seus custos de operação e manutenção dois aumentos de capacidade, equivalentes a 20 % das células, nos anos 10 e 20. É uma hipótese desse modelo, mas ilustra algo que deveria aparecer em qualquer avaliação: manter o desempenho ao longo do tempo exige uma estratégia e um orçamento.

As perguntas antes de assinar

Por isso, antes de assinar, eu tentaria deixar respondidas estas seis perguntas:

1. Como a capacidade garantida é medida e que relação essa medição tem com o serviço de que a minha instalação precisa?
2. Com o uso previsto, que limite vou atingir primeiro: os anos de cobertura, os ciclos ou a energia acumulada?
3. A garantia admite expressamente o meu modo de operação, incluindo os períodos de pouco uso ou o funcionamento em modo ilha?
4. Se a capacidade cair abaixo do garantido, que solução o fabricante pode oferecer e quais custos ficam por minha conta?
5. Como essa perda de capacidade será comprovada, quem guardará os registros e quem pagará uma eventual disputa?
6. Que potência, energia útil e eficiência o projeto precisa manter para cumprir seus compromissos ou gerar a economia esperada?

A resposta à pergunta inicial não está só na curva do fabricante. Está na relação entre essa curva, a garantia, a operação prevista e o desempenho que sustenta o valor do projeto.

Uma bateria pode conservar 70 % da capacidade e cumprir a sua garantia. O que precisamos saber antes de comprá-la é se, nessas condições, ela continuará cumprindo conosco.

Limites desta nota

Esta revisão se baseia em três documentos públicos de garantia que pude consultar na íntegra. Suas condições não representam todo o mercado e podem diferir das negociadas para um projeto específico. Os nomes dos fabricantes são omitidos porque o propósito é examinar o método de avaliação. A referência do NREL corresponde a 2022; a análise do caso espanhol não incorpora uma estimativa do coeficiente de firmeza.

Douglas Rosales Baptista, fundador e diretor técnico da Kyklios. Engenheiro civil com mestrado em energia solar. Do lado do proprietário, conduziu em Portugal a hibridização com baterias de 624 MWh sobre um portfólio solar em operação e, na Espanha, o desenvolvimento de 226 MWh de armazenamento para hibridizar um portfólio existente.

Fontes