Carregamento Bidirecional: como carros elétricos podem fornecer energia para residências

Você já presenciou um apagão ou sofre com quedas constantes de energia? Não há nada que incomode mais do que ficar sem luz durante uma importante reunião online ou ao chegar em casa depois de um longo dia de trabalho. 

Mas se você possui um carro elétrico (ou está pensando em comprar um), saiba que esse problema está com os dias contados! Sim, os benefícios dos veículos elétricos (VEs) vão além da economia de combustível e da contribuição para a mitigar os gases de efeito estufa.

A possibilidade de utilizar o carregamento bidirecional por parte de alguns carros oferece inúmeras vantagens para residências e até para empresas. 

Mas, assim como os VEs, este é um tema recente e traz consigo diversas dúvidas, como qual a tecnologia envolvida por trás desse carregamento? Como funcionam? É possível fornecer energia para sua casa através da bateria de um carro elétrico?

Para esclarecer todas as suas dúvidas e entender a importância do carregamento bidirecional, assunto em ascensão no mundo da mobilidade elétrica, confira os tópicos abaixo.   

Sumário

O que é carregamento bidirecional?

Os veículos 100% elétricos, como o próprio nome descreve, são alimentados apenas por eletricidade, o que significa que possuem uma grande bateria acoplada. Esta bateria armazena energia suficiente para alimentar o carro por certas distâncias, por exemplo, um veículo de porte médio consegue percorrer entre 100 a 400 km com uma única carga, número que cresce cotidianamente, à medida que a tecnologia de produção da bateria evolui. 

Alguns carros elétricos possuem a capacidade de realizar o carregamento bidirecional, uma tecnologia conhecida como V2X (vehicle-to-everything), que  utiliza a bateria do veículo em momentos de não uso como fonte de energia para dar suporte à diversas aplicações, sendo V2G e V2H as mais populares. 

• V2G (vehicle-to-grid): é o uso do veículo como forma de armazenamento de energia para a rede elétrica, proporcionando aumento de capacidade à rede elétrica e fornecendo energia adicional para estabilizar possíveis flutuações no uso de energia.
• V2H (vehicle-to-home): refere-se ao uso do veículo como forma de armazenamento de energia para reduzir o consumo de edifícios e residências e fornecer energia de backup para equipamentos elétricos.

Os veículos elétricos com capacidade de carregamento bidirecional podem alimentar uma casa, devolver energia à rede elétrica e até funcionar como uma fonte de energia reserva em caso de emergência ou apagões. 

Os carregadores bidirecionais permitem que um veículo armazene eletricidade ou energia solar fora do horário de pico, funcionando como uma opção para redução dos custos domésticos com eletricidade.

Essa tecnologia emergente pode revolucionar a maneira como nossas redes elétricas operam, com potencial para milhares de veículos elétricos fornecerem energia simultaneamente durante os horários de pico. 

Como funciona o carregamento bidirecional?

Quando um carro elétrico é carregado, a corrente alternada (CA) da rede é convertida em corrente contínua (CC) para alimentar a bateria. Essa conversão é realizada pelo próprio conversor do carro ou por um conversor localizado no carregador.

O carregamento bidirecional possibilita a eletricidade fluir para os dois lados, permitindo tanto que a energia da rede alimente a bateria do veículo, quanto use a energia armazenada na bateria para retornar à rede. Para que isso aconteça, a energia é convertida de CC para CA. Um conversor no veículo ou no próprio carregador pode realizar esta função.

Embora atualmente não existam muitos carregadores bidirecionais, todos possuem conversores internos. Isso significa que eles conseguem realizar a conversão de CC para CA e até controlar a quantidade de energia fornecida da/para a bateria.

Todos os carros elétricos oferecem carregamento bidirecional?

Atualmente não, nem todos os elétricos podem carregar bidirecionalmente, mas os veículos compatíveis com o plugue CHAdeMO facilitam o processo. 

Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander Híbrido Plug-in, Toyota Prius Plug-in, Tesla Model S e X (com uso do adaptador) e o Kia Soul EV Mk1 são alguns exemplos de carros elétricos capazes de realizar este tipo de carregamento.

A boa notícia é que isso mudará em breve, devido ao lançamento de mais veículos compatíveis e tornando a tecnologia padrão.

O carregamento bidirecional é seguro para a bateria do carro elétrico?

Uma preocupação constante com qualquer bateria, mas especialmente com as de carros elétricos, é a sua longevidade. É compreensível que os motoristas desejem que seus veículos durem muitos anos e um aspecto crucial para a preservação dos elétricos é o desempenho da bateria.

Como muitos outros componentes, a bateria se desgasta com o uso. A cada ciclo de carga ela se degrada levemente, o que, com o tempo, pode reduzir a capacidade de armazenamento de energia, impactando na autonomia do carro. 

No entanto, a taxa de degradação da bateria é incrivelmente baixa, sendo estimada em apenas 2,3% ao ano. Isso significa que um automóvel elétrico com 240 km de autonomia inicial, perderá apenas cerca de 27 km de autonomia após cinco anos de uso.

Na prática, manter uma bateria totalmente carregada e sem uso por muito tempo, afeta mais sua longevidade do que o uso regular diário. Desse modo, a maioria dos fabricantes recomenda manter o nível da bateria entre 20 e 80% para conservar a eficiência ideal. 

Cargas e descargas, como as realizadas através do carregamento bidirecional, também são menos prejudiciais à bateria do que dirigir. Isso ocorre porque a intensidade de energia decorrente da condução, aquece mais a bateria do que uma carga menor e constante ao carregá-la e descarregá-la, sendo o calor um dos principais fatores contribuintes para o desgaste da bateria. 

Estudos sobre política energética analisaram a degradação de uma bateria ao fornecer energia à rede através do carregamento bidirecional e descobriram que não há perdas adicionais significativas na capacidade da bateria, em comparação com apenas dirigir o veículo. 

Benefícios do carregamento bidirecional

Economia e lucro ao mesmo tempo

Dependendo da opção tarifária em que sua residência estiver cadastrada, a energia pode ter valores diferentes ao longo do dia, como é o caso da Tarifa Branca.

Nesses casos, o preço da energia é mais alto no fim da tarde e início da noite, e mais baixo no meio da noite. Assim, fornecer energia para sua casa durante os horários de pico e em seguida recarregar seu VE com painéis solares ou pela rede elétrica, te poupará dinheiro.

Além disso, é possível gerar créditos nas próximas faturas devolvendo o excesso de energia à rede. Alguns países como Espanha e Reino Unido proporcionam uma economia ainda maior aos proprietários de automóveis elétricos, se carregarem seus carros ao longo do dia e devolverem energia à rede durante os horários de maior consumo. 

Estudos europeus indicam que um veículo elétrico que usa a tecnologia bidirecional pode poupar cerca de 400 euros por ano e 3.700 euros durante sua vida útil. 

Sustentabilidade e independência

O carregamento bidirecional é uma excelente opção para tornar a sua casa ainda mais ecológica, principalmente se combinado com fontes de energia renováveis, como os painéis solares.

Com o uso desse recurso, você se torna auto suficiente em casos de apagões, pois não depende mais da rede elétrica. Por exemplo, se utilizar painéis solares para abastecer sua casa, todo o excesso de energia gerada pode ser armazenado no seu veículo elétrico e utilizado à noite, no dia seguinte, ou em emergências.

Melhor distribuição de energia local

A possibilidade de utilizar o veículo elétrico como fonte de energia apresenta enormes benefícios para a sua vizinhança. 

Quando o consumo de energia aumenta, a rede elétrica local pode ficar sobrecarregada, causando picos de energia ou até colapsos temporários.

O uso da energia disponível na bateria do veículo pode ajudar a equilibrar a demanda de eletricidade, melhorando sua distribuição e evitando interrupção do fornecimento de energia. 

Por que unir a recarga do carro elétrico com energia solar fotovoltaica?

Como foi dito anteriormente, embora os painéis solares possam, por conta própria, contribuir significativamente para a redução do custo de energia elétrica, unir a um veículo elétrico pode proporcionar mais ganhos.

Além do sistema fotovoltaico produzir energia para a residência, ele também pode fornecer eletricidade para carregar parte da bateria do veículo, reduzindo custos com recargas e garantindo que a energia seja produzida de forma limpa e sustentável.

Com a tecnologia bidirecional e um inversor solar híbrido, é possível utilizar o veículo como um grande banco de baterias para armazenar a energia, a qual pode ser aproveitada posteriormente para abastecer a residência ou servir de backup para equipamentos quando necessário.

Desta forma, o carro pode alimentar a casa durante a noite, quando os painéis solares não estiverem produzindo energia, garantindo segurança energética em situações de emergência e independência da rede elétrica.

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Conclusão

Embora a tecnologia bidirecional ainda esteja em seus estágios iniciais, é possível que se torne um recurso essencial de carregamento para veículos elétricos, devido aos seus benefícios para a rede elétrica e motoristas. 

À medida que o número de VEs nas estradas aumenta, a sociedade busca novas maneiras de gerenciar com eficiência o uso de eletricidade e satisfazer a necessidade da crescente demanda.

Para os proprietários de elétricos, o carregamento bidirecional proporciona uma fácil gestão do fluxo de eletricidade, permitindo armazenamento e uso eficiente da energia em sua residência, e possibilita a redução do custo de abastecimento por meio da integração com um sistema de energia solar.