“Tenho painéis solares em casa, mas verifiquei que só funcionam quando há energia elétrica da rede. Não haverá forma de usar a energia que captam para alimentar pelo menos alguns aparelhos diretamente?”. Este mail enviado por Jorge Almeida à Exame Informática, logo pela manhã após o grande apagão, serviu de mote para este artigo em que se pretende explicar, sucintamente, alguns conceitos e responder a algumas das dúvidas mais comuns que nos chegaram.
Tenho painéis solares, mas ‘não funcionaram’
Começando pela dúvida que nos levou a a escrever este artigo. Os painéis solares produzem energia fotovoltaica em corrente contínua (DC), que, para poder ser usada na nossa casa, é transformada em corrente alternada (AC) e injetada na rede elétrica. Para o efeito é usado um dispositivo chamado inversor. Regra geral, os kits fotovoltaicos mais simples, sem baterias, usam inversores conhecidos muitas vezes por ‘on-grid’ ou inversor de rede, concebidos para, como o nome indica, funcionar ligados à rede. Isto acontece por razões técnicas e de segurança.
A principal razão de segurança é evitar que a instalação solar injete energia numa rede que se presume estar desligada para manutenção. Se o inversor continuasse a enviar eletricidade, poderia criar um risco de choque elétrico para os técnicos que estão a trabalhar na linha. Quanto às razões técnicas, o inversor on-grid precisa de uma referência estável da rede elétrica para sincronizar a sua própria produção de energia em termos de frequência (50 Hz em Portugal) e fase da onda sinusoidal. Sem esta referência, o inversor não conseguiria gerar uma corrente alternada compatível com os equipamentos domésticos e com a própria rede quando esta regressar. A ligação à rede elétrica permite, ainda, que o inversor detete anomalias na qualidade da energia (como sobretensões ou subtensões) e se desligue para proteger os seus próprios componentes e os aparelhos ligados na instalação doméstica. Sem a rede como referência, esta proteção seria comprometida.
Kits de autoconsumo: com ou sem baterias, eis a questão
A principal diferença entre os kits de autoconsumo reside na presença ou ausência de baterias. No kits sem baterias mencionados (com inversores on-grid), o excesso de energia é geralmente injetado na rede. No entanto, como vimos, não oferecem autonomia em caso de apagão.
Por outro lado, os kits de autoconsumo com baterias utilizam inversores híbridos (explicamos o que são mais abaixo) ou uma combinação de um inversor on-grid e um carregador/inversor com baterias. Estes sistemas armazenam o excesso de energia solar nas baterias, permitindo o seu uso posterior, mesmo durante a noite ou em falhas de energia. Embora representem um investimento inicial maior, oferecem maior independência energética e segurança em caso de apagão. Mas atenção, mesmo os kits com baterias podem não funcionar quando não há energia elétrica externa, dependendo do modo como foram configurados, nomeadamente se têm a capacidade de funcionar em off-gri, desligando a rede elétrica da casa da rede externa.
Inversor off-grid: a ilha energética
Para aqueles que procuram total independência da rede elétrica, existe o inversor off-grid. Este tipo de inversor é o componente central de sistemas isolados da rede, onde a energia solar (eólica ou outras fontes) é armazenada em baterias e utilizada para alimentar as cargas da habitação. Um sistema off-grid garante o fornecimento de energia mesmo em locais remotos ou durante apagões prolongados, embora exija um dimensionamento cuidadoso das baterias e dos painéis solares para atender às necessidades de consumo.
Inversor híbrido: a flexibilidade inteligente
O inversor híbrido representa uma solução versátil que combina as vantagens dos sistemas on-grid e off-grid. Ele pode gerenciar o fluxo de energia entre os painéis solares, a rede elétrica e as baterias. Em condições normais, pode injetar o excesso de energia na rede, carregar as baterias com energia solar ou da rede (em horários mais económicos) e alimentar a casa diretamente com energia solar. Em caso de apagão, um inversor híbrido com baterias pode isolar a casa da rede e continuar a fornecer energia armazenada ou a energia solar disponível durante o dia. Alguns modelos possuem saídas de emergência (EPS – Emergency Power Supply) que garantem o funcionamento de cargas críticas.
A vantagem escondida: carros elétricos com V2L
Uma tecnologia emergente que pode ser útil durante apagões é o V2L (Vehicle-to-Load), presente em muitos carros elétricos. Esta funcionalidade permite que a bateria de alta capacidade do veículo elétrico seja usada como uma fonte de energia móvel para alimentar dispositivos externos através de uma tomada AC integrada no carro ou disponibilizada via adaptador que se liga à porta de carregamento. Em caso de apagão, um carro elétrico com V2L pode fornecer energia para iluminação, eletrodomésticos, carregar telemóveis e outros equipamentos essenciais, oferecendo uma reserva de energia considerável. Nos casos de sistemas V2L através da porta de carregamento, que já podem ser denominados V2G (Vehicle-to-Grid) a potência fornecida pode ser relativamente elevada, o que até pode permitir manter uma casa operacional.
Vídeo com explicação e demonstração da tecnologia V2L usando um BYD
Inversores para carros: uma ajuda pontual (mais úteis em elétricos)
Embora existam inversores para carros convencionais (que se ligam à tomada de isqueiro ou diretamente à bateria de 12 volts), a sua capacidade é geralmente limitada porque a bateria de 12 volts tradicional tem uma capacidade reduzida, embora possa ser prolongada se o motor do carro for colocado a funcionar – um modo de produção de energia altamente ineficiente. Mas podem ser úteis para a alimentar pequenos dispositivos eletrónicos, como telemóveis.
No contexto de apagões domésticos, será mais mais relevantes usar inversores de 12 volts em carros elétricos, mesmo que não estejam, à partida, equipados com V2L. Isto porque se o carro estiver ligado, a energia de 12 volts que alimenta o inversor acabará por ser fornecida pela bateria principal do carro, aumentando muito a capacidade e sem poluição ou consumo de combustível – recomendamos que verifique a documentação do seu carro elétrico para perceber se pode usar esta solução.
Estações de energia portáteis: os ‘powerbanks’ para a casa
As estações de energia portáteis, também conhecidas como ‘powerbanks para casa’, são baterias recarregáveis de alta capacidade equipadas com várias tomadas comuns (AC), portas USB e, por vezes, até tomadas de 12 Volts. No fundo, são alternativas mais modernas aos tradicionais geradores compactos a gasolina. Relativamente a estes, têm as grandes vantagens de serem menos poluentes e mais fáceis de usar em casa – dificilmente podemos ter um gerador a gasolina a trabalhar na sala ou na cozinha.
Dependendo do modelo, estas estações podem ser carregadas através da rede elétrica, de painéis solares portáteis ou da tomada de 12 volts de um carro. Durante um apagão, estas estações podem fornecer energia para alimentar luzes, telemóveis, computadores portáteis, pequenos eletrodomésticos e outros dispositivos essenciais por um período limitado, dependendo da capacidade da bateira integrado e do consumo dos aparelhos ligados. São uma solução versátil e para ter uma reserva de energia imediata de modo a manter aparelhos essenciais em funcionamento, como o caso de frigoríficos.
Em suma, existem diversas tecnologias soluções que podem aumentar a nossa resiliência energética face a apagões. A escolha da solução mais adequada dependerá das necessidades individuais, do orçamento e do nível de autonomia desejado. Compreender os conceitos e as diferenças entre estas tecnologias é o primeiro passo para tomar uma decisão informada e garantir que a luz se mantém acesa, mesmo quando a rede falha.
