O novo relatório da IDTechEx, "Mercado de Baterias de Fluxo Redox 2024-2034", mostra que o mercado de baterias de fluxo redox (RFB) atingirá um valor de 2,8 mil milhões de dólares em 2034. Diversos fatores determinarão o crescimento deste mercado na próxima década.
Mercado de futuros e vantagens das RFBs
As baterias de fluxo redox são ideais para aplicações de armazenamento de energia estacionário em larga escala. Com a integração de maiores volumes de fontes de energia renovável variável (ERV) nas redes elétricas, podem ocorrer períodos mais longos de indisponibilidade destas fontes. Assim sendo, serão necessárias tecnologias de armazenamento de energia capazes de proporcionar um armazenamento de longa duração, como as baterias de fluxo redox, para o fornecimento de energia durante estes períodos prolongados.
Os fabricantes de baterias de fluxo redox (RFBs) afirmam que os seus sistemas têm uma longa vida útil. Em alguns casos, ultrapassam os 20.000 ciclos, um número muito superior ao das baterias de iões de lítio. Isto significa que as RFB podem fornecer mais energia ao longo da sua vida útil, resultando num custo nivelado de armazenamento (LCOS) mais baixo em comparação com as baterias de iões de lítio. Isto confere às RFB uma vantagem como tecnologia de armazenamento de energia em relação às baterias de iões de lítio.
Algumas tecnologias de baterias de fluxo redox (RFB), como as RFBs baseadas em vanádio (VRFBs), podem desacoplar a potência de saída da capacidade energética. Para aumentar a capacidade energética, é necessário aumentar o tamanho dos tanques de armazenamento de eletrólitos, bem como o volume do eletrólito. As alterações na montagem da célula só são necessárias quando se pretende aumentar a potência de saída da RFB.
Dimensionamento desacoplado da potência e da capacidade energética de baterias de fluxo redox. Fonte: IDTechEx.
Isto significa que à medida que a duração do armazenamento aumenta, o CAPEX destes sistemas aumenta apenas proporcionalmente ao tamanho do tanque de armazenamento ou ao número de células. No caso das baterias de iões de lítio, à medida que a duração do armazenamento aumenta, o aumento do custo unitário do sistema é proporcional, uma vez que todos os componentes devem ser dimensionados em conformidade. Isto traduz-se em maiores reduções no LCOS (custo nivelado de operação) com o aumento da duração do armazenamento para as baterias de fluxo redox (RFBs) em comparação com as baterias de iões de lítio. Assim, as RFB apresentam fortes argumentos para se tornarem uma tecnologia competitiva de armazenamento de energia de longa duração no futuro. O relatório da IDTechEx apresenta, explica e analisa os cálculos de LCOS para RFBs de iões de lítio versus RFBs de vanádio.
mercado atual
Apesar destas vantagens, o CAPEX por kWh das baterias de fluxo redox de vanádio (VRFBs) é atualmente superior ao das baterias de iões de lítio, e as reduções de custos são limitadas pelo custo do eletrólito de vanádio. Além disso, uma vez que não existe atualmente uma procura significativa por tecnologias de armazenamento de energia de baixa densidade (LDES), as VRFBs competirão com as baterias de iões de lítio por serviços auxiliares de rede e de concessionárias no atual mercado de armazenamento estacionário de energia. Estas aplicações terão normalmente uma duração de quatro horas ou menos, para as quais as baterias de iões de lítio são já uma tecnologia mais amplamente implementada, bem compreendida e comercialmente viável. Assim sendo, prevê-se que o crescimento das VRFBs nos próximos anos seja constante e consista em projetos-piloto e de demonstração.
Os fabricantes de baterias de fluxo redox (RFB) tentarão reduzir o custo dos seus sistemas, melhorando os processos de fabrico ou desenvolvendo alternativas químicas mais baratas. Procurarão também aumentar a capacidade de armazenamento dos seus sistemas para demonstrar a sua capacidade em armazenar grandes quantidades de energia por períodos mais longos. Por exemplo, a ESS Inc. planeia instalar uma RFB de ferro com uma capacidade de 500 MWh, com uma duração de 10 horas, na Alemanha, em 2027. O sucesso destes projetos será crucial para impulsionar o crescimento do mercado de RFB.
Sinais emergentes e perspetivas do LDES
Embora o aumento da penetração de fontes de energia renováveis variáveis (ERV) impulsione a procura a longo prazo por tecnologias de armazenamento de energia de baixa densidade (LDES), espera-se que esta procura seja maior em alguns países mais cedo do que noutros. Entre eles, destacam-se a Austrália, a Coreia do Sul e os Estados Unidos. Os fatores-chave nestas regiões incluem o histórico de segurança energética e o risco de apagões, concursos previamente anunciados para projetos de LDES, anúncios governamentais de metas de implementação de LDES e financiamento para estas tecnologias.
De um modo geral, noutras regiões, a procura por tecnologias de armazenamento de energia de baixa densidade (LDES) será maior no início da década de 2030, impulsionada pelo aumento da penetração das energias renováveis variáveis (VRE) e pelos desafios associados à incerteza e variabilidade no fornecimento de eletricidade. As baterias de fluxo redox (RFBs) serão adequadas para aplicações LDES, dado o seu menor custo nivelado de operação (LCOS) e a escalabilidade mais simples e barata da duração do armazenamento em comparação com as baterias de iões de lítio. Entretanto, prevê-se que o crescimento das RFB seja constante nos próximos anos, com as implementações a consistirem principalmente em projetos de demonstração e competição com as baterias de iões de lítio noutros serviços auxiliares e de fornecimento à rede. As restrições de fornecimento de materiais para baterias de iões de lítio, como o lítio e o cobalto, no final da década de 2020 podem também ser um fator impulsionador para o aumento da procura de outras tecnologias de armazenamento de energia em geral, incluindo as RFB.
Autor: Conrad Nichols, Analista de Tecnologia da IDTechEx
