Quanto Custa um Sistema Comercial de Armazenamento em Baterias?

Quando as empresas perguntam sobre armazenamento de energia em baterias comerciais, a primeira pergunta costuma ser simples: Quanto custa um BESS?

A parte difícil é que não existe um preço único que se aplique a todos os projetos. Um armário de baterias externo 500kWh instalado ao lado de uma fábrica é muito diferente de um sistema 500kWh que também exige transformador, novos equipamentos de manobra, construção civil e proteção complexa da rede.

A capacidade da bateria pode ser a mesma, mas o custo final do projeto pode ser muito diferente.

Este guia explica o que normalmente está incluído em uma cotação de armazenamento de energia em baterias comerciais, quais itens têm maior impacto no custo e como as empresas podem fazer uma comparação mais útil entre diferentes propostas BESS.

Resposta rápida

O custo total de um BESS comercial normalmente inclui o sistema de baterias, PCS, EMS, gerenciamento térmico, proteção contra incêndio, equipamentos elétricos, transporte, instalação, comissionamento e conexão à rede.

Por esse motivo, o preço do equipamento e o preço do projeto totalmente instalado nunca devem ser tratados como o mesmo número.

Por que os preços de BESS comerciais variam tanto

Sistemas de armazenamento de energia em baterias comerciais não são produtos de consumo padrão com um preço de varejo fixo.

O custo depende do porte do sistema, da rapidez com que ele precisa carregar ou descarregar, do ambiente de instalação e do trabalho necessário para conectá-lo com segurança às instalações da empresa.

Os principais fatores incluem:

• Capacidade da bateria em kWh ou MWh
• Potência do PCS em kW ou MW
• Duração de operação necessária
• Química da bateria e qualidade das células
• Resfriamento a ar ou resfriamento líquido
• Instalação interna, externa ou em contêiner
• Requisitos de proteção contra incêndio e segurança
• Requisitos de transformador e equipamentos de manobra
• Custos locais de mão de obra e construção
• Frete, impostos de importação e tributos
• Requisitos de conexão à rede e certificação
• Prazo de garantia e garantias de desempenho

É por isso que comparar cotações apenas dividindo o preço total pela capacidade da bateria pode, às vezes, ser enganoso.

Um preço mais baixo por kWh pode excluir o PCS, transformador, instalação ou comissionamento. Outra cotação pode parecer mais cara porque inclui a maior parte dos equipamentos necessários para operar o projeto.

Preço do Equipamento vs. Custo do Projeto Totalmente Instalado

Antes de comparar preços, verifique exatamente o que cada fornecedor está cotando.

Preço somente de equipamentos

Uma cotação somente de equipamentos pode incluir:

• Armários de baterias ou contêiner de baterias
• Sistema de gerenciamento de baterias
• PCS
• EMS ou controlador do sistema
• Sistema de resfriamento
• Proteção contra incêndio integrada

Pode não incluir transporte, fundações, cabos, equipamentos de transformador, instalação ou comissionamento local.

Preço de equipamentos entregues

Um preço entregue pode incluir frete internacional e entrega em um porto ou local do projeto, mas descarregamento local, construção e serviços elétricos ainda podem estar excluídos.

Custo com instalação completa

O preço de um projeto com instalação completa pode incluir a maior parte ou todos os itens a seguir:

• Equipamento BESS
• Frete e seguro
• Impostos de importação e tributos locais
• Fundação de concreto
• Cabeamento CA e CC
• Transformador e painéis de manobra
• Equipamentos de proteção
• Mão de obra de instalação
• Testes e comissionamento
• Obras de interligação com a rede
• Licenças e engenharia locais

Ao discutir o custo BESS por kWh, sempre pergunte se o valor se refere ao equipamento de bateria, ao pacote BESS completo ou ao projeto final instalado.

Do que é composto o custo de um BESS comercial?

1. Sistema de baterias

A bateria normalmente é uma das maiores partes do custo do equipamento. Ela inclui mais do que apenas as células individuais.

Um sistema de bateria comercial pode conter:

• Células de bateria de lítio
• Módulos de bateria
• Racks de baterias
• Caixas de alta tensão
• Sistema de gerenciamento de baterias
• Proteção elétrica
• Gabinete ou contêiner de proteção

O preço da célula é importante, mas não representa o custo de um sistema de bateria comercial completo.

A consistência das células, a vida útil em ciclos, o desempenho térmico e as condições de garantia também podem afetar o preço. Uma bateria mais barata pode não oferecer a mesma vida útil ou garantia de desempenho.

2. Sistema de conversão de potência

O PCS converte eletricidade entre a potência CC da bateria e a potência CA da instalação.

Seu custo é afetado principalmente por:

• Potência nominal
• Tensão da rede
• Operação on-grid ou off-grid
• Capacidade de sobrecarga
• Operação em paralelo
• Capacidade de black-start
• Funções de comunicação necessárias

Dois sistemas com a mesma capacidade de bateria podem ter custos diferentes se um usar um 100kW PCS e o outro usar um 250kW PCS.

3. EMS e Sistema de Controle

O sistema de gerenciamento de energia decide quando a bateria deve carregar ou descarregar.

Para uma aplicação simples de backup, a lógica de controle pode ser relativamente direta. Para peak shaving, autoconsumo solar ou operação de microrrede, o EMS pode precisar coordenar:

• Potência da rede elétrica
• Geração solar
• Carga da instalação
• Estado de carga da bateria
• Geradores a diesel
• Períodos tarifários de energia elétrica

O software e os controles podem representar uma parte menor do preço total, mas têm grande impacto sobre se o sistema gera economias úteis.

4. Resfriamento e Proteção contra Incêndio

As baterias comerciais precisam de controle estável de temperatura e sistemas de segurança adequados.

Sistemas menores podem usar resfriamento a ar, enquanto sistemas de maior densidade ou com ciclagem frequente podem usar resfriamento líquido.

O sistema também pode incluir:

• Detecção de temperatura e fumaça
• Detecção de gás
• Alarmes de incêndio
• Supressão automática de incêndio
• Projeto de ventilação ou alívio de explosão
• Controles de desligamento de emergência

Esses sistemas aumentam o custo, mas não devem ser tratados como itens opcionais em uma instalação comercial.

5. Transformador e switchgear

A tensão de saída do BESS deve corresponder ao sistema elétrico da instalação.

Um sistema de baixa tensão menor pode ser conectado diretamente ao switchgear existente. Um BESS maior pode exigir:

• Um transformador dedicado
• Switchgear de média tensão
• Relés de proteção
• Equipamentos de medição
• Um novo painel de conexão à rede

Essa parte do projeto pode aumentar significativamente o custo instalado, especialmente quando o transformador ou o switchgear existente não tem capacidade sobressalente suficiente.

6. Instalação e obras civis

Mesmo um gabinete all-in-one para instalação externa precisa de uma área adequada para instalação.

As obras no local podem incluir:

• Preparação do terreno
• Fundação de concreto
• Drenagem
• Cercamento de proteção
• Valas para cabos
• Descarregamento com guindaste
• Instalação elétrica
• Testes e comissionamento

Uma instalação simples ao lado de uma sala elétrica existente pode custar muito menos do que um projeto situado longe do transformador principal.

Como o tamanho do sistema afeta o custo do BESS

Sistemas maiores normalmente se beneficiam de economias de escala. O custo por kWh geralmente cai à medida que a capacidade da bateria aumenta, porque algumas despesas não crescem em proporção direta ao tamanho do sistema.

Por exemplo, tanto um projeto pequeno quanto um grande podem exigir:

• Serviços de engenharia
• Equipamentos de comunicação
• Mobilização no local
• Comissionamento
• Estudos de proteção da rede

Esses custos fixos do projeto são diluídos em mais energia armazenada em um sistema maior.

No entanto, um sistema maior não representa automaticamente melhor custo-benefício. A bateria ainda deve corresponder à carga real e ao propósito operacional.

Antes de estimar o custo, é útil calcular quanta potência PCS e capacidade de bateria o projeto realmente precisa. Nosso guia de dimensionamento comercial de BESS explica o cálculo básico.

Por que a duração do armazenamento altera o preço

Um BESS geralmente é descrito usando tanto potência quanto energia, como:

• 100kW/200kWh
• 250kW/500kWh
• 500kW/2MWh

A relação entre potência e energia determina a duração do armazenamento.

Por exemplo:

• 100kW/100kWh é aproximadamente um sistema de uma hora.
• 100kW/200kWh é aproximadamente um sistema de duas horas.
• 100kW/400kWh é aproximadamente um sistema de quatro horas.

Aumentar a duração adiciona mais capacidade de bateria, mas a potência PCS pode permanecer a mesma.

Isso significa que o preço total do projeto aumenta, enquanto alguns componentes que não são baterias não precisam dobrar. Como resultado, o custo por kWh pode ser menor para um sistema de maior duração, embora o investimento total seja maior.

Faixas Indicativas de Preço Comercial de BESS

Os números a seguir são estimativas amplas de planejamento, e não cotações fixas. Os preços reais podem variar conforme o país, a especificação do sistema, o escopo do fornecedor, o frete, as tarifas e as condições do local.

Esses intervalos destinam-se apenas a auxiliar no orçamento em estágio inicial. Eles podem representar pacotes integrados de equipamentos, e não custos completos de projeto turnkey.

Serviços no transformador local, construção, conexão à rede, impostos e instalação podem aumentar substancialmente o valor final.

Pesquisas recentes do setor confirmam que os custos de armazenamento em baterias continuaram a cair, embora a taxa e o custo final do projeto variem por mercado, duração e configuração do projeto. A NREL, portanto, publica projeções de custo como custos de sistema completo por kWh, em vez de tratar o custo do pack de baterias como o custo total do projeto.

Por que um sistema 100kWh pode custar mais por kWh

Os clientes às vezes esperam que um sistema 100kWh custe exatamente um décimo de um sistema 1MWh. Na prática, costuma custar mais por kWh.

Um sistema comercial de pequeno porte ainda precisa de:

• Um gabinete ou invólucro
• Um sistema de gerenciamento de bateria
• Um PCS
• Resfriamento
• Proteção contra incêndio
• Controles
• Instalação e comissionamento

Esses componentes básicos são necessários mesmo quando a capacidade da bateria é relativamente pequena.

Um projeto maior pode diluir esses custos fixos em uma capacidade de bateria maior, e é por isso que seu custo por kWh pode ser menor.

Cotação de baixo custo ou cotação incompleta?

Um preço muito baixo nem sempre é um negócio melhor. Às vezes, significa simplesmente que itens importantes não foram incluídos.

Antes de comparar duas propostas, verifique se ambas incluem o mesmo escopo.

Comparar o mesmo escopo técnico é mais útil do que comparar apenas o número final na primeira página de uma cotação.

Como estimar o retorno de um BESS comercial

Um sistema de bateria não deve ser avaliado apenas pelo preço de compra. A pergunta mais importante é como o sistema gerará valor durante a operação.

Possíveis fontes de economia incluem:

• Redução de cobranças de demanda
• Carregamento em períodos de tarifa baixa e descarregamento em períodos de tarifa alta
• Usar mais energia solar no local
• Reduzir a operação de geradores a diesel
• Evitar perdas de produção durante interrupções
• Apoiar o carregamento de veículos elétricos sem aumentar imediatamente a capacidade da rede

Um cálculo simples de payback é:

Período de Payback Simples = Custo Total do Projeto ÷ Benefício Financeiro Anual

Por exemplo, suponha que um projeto de bateria comercial custe USD 300,000 e gere economias anuais estimadas de USD 60,000:

USD 300,000 ÷ USD 60,000 = 5 anos

Esse cálculo simples é útil para uma verificação inicial, mas um modelo financeiro completo também deve considerar:

• Degradação da bateria
• Variações nos preços da energia elétrica
• Custos de manutenção
• Custos de financiamento
• Peças de reposição
• Valor residual
• Impostos e incentivos

Exemplo: Projeto de Peak Shaving

Considere uma fábrica que deseja reduzir um pico de 200kW com duração de aproximadamente duas horas.

Uma configuração inicial possível pode ser:

• Potência PCS: cerca de 200kW
• Capacidade da bateria: cerca de 500kWh

Suponha que o equipamento e os trabalhos locais do projeto elevem o investimento total para USD 200,000.

Se o sistema economizar USD 35,000 por ano por meio de menores cobranças de demanda e deslocamento de energia:

USD 200,000 ÷ USD 35,000 = aproximadamente 5.7 anos

O resultado real depende fortemente da tarifa de energia elétrica e da frequência com que a bateria pode ser utilizada.

Uma fábrica com alta cobrança de demanda pode obter um retorno muito mais rápido do que uma instalação que paga principalmente pelo consumo total de energia.

Para mais contexto sobre esta aplicação, leia como o armazenamento de energia pode reduzir as cobranças de demanda.

Exemplo: Projeto de energia de backup

Projetos de backup precisam ser avaliados de forma diferente porque parte do seu valor vem da prevenção de perdas, e não da redução da conta de luz.

Suponha que uma instalação de processamento de alimentos perca USD 20,000 em produtos e produção sempre que ocorrer uma interrupção prolongada.

Se um sistema de baterias evitar várias perdas desse tipo ao longo de sua vida útil, parte do seu valor vem da continuidade operacional.

Para hospitais, instalações de armazenamento refrigerado, hotéis e plantas industriais, esse valor de perdas evitadas pode, às vezes, ser mais importante que a arbitragem de energia.

Quando o armazenamento comercial em baterias vale a pena?

Um BESS comercial tem mais probabilidade de fazer sentido financeiro quando a instalação apresenta uma ou mais das seguintes condições:

• Cobranças de demanda elevadas
• Uma grande diferença entre os preços de energia elétrica em horário de ponta e fora de ponta
• Interrupções frequentes na rede elétrica
• Operação dispendiosa de geradores a diesel
• Geração solar diurna excedente
• Capacidade limitada de conexão à rede
• Cargas críticas que não podem tolerar interrupção

O caso de negócio pode ser mais fraco quando os preços de energia elétrica são estáveis, as interrupções são raras e a bateria não tem um propósito operacional diário claro.

Nessa situação, instalar um sistema grande apenas porque os preços das baterias estão caindo pode não gerar um bom retorno.

Como obter uma estimativa de custo mais precisa para BESS

Um fornecedor normalmente pode fornecer uma estimativa mais útil quando as informações do projeto incluem:

• Potência necessária de PCS
• Capacidade de bateria necessária
• Tempo de backup ou meta de redução de pico
• Tensão e frequência da rede
• País do projeto e local de instalação
• Instalação em ambiente interno ou externo
• Capacidade do transformador existente
• Dimensionamento do sistema solar
• Perfil de carga
• Certificações exigidas
• Condições de entrega esperadas

Sem essas informações, uma cotação inicial pode ser apenas uma estimativa aproximada de equipamentos.

Perguntas frequentes

Quanto custa um sistema comercial de baterias 100kWh?

Um sistema comercial completo 100kWh pode, de modo geral, ficar na faixa de dezenas de milhares de dólares americanos. O preço real depende da potência PCS, refrigeração, proteção contra incêndio, escopo de instalação e serviços elétricos locais.

Quanto custa um 1MWh BESS?

Um sistema comercial ou industrial 1MWh pode custar várias centenas de milhares de dólares americanos. O valor final varia significativamente conforme a potência PCS, a qualidade dos equipamentos, os requisitos de transformador, a instalação e o país do projeto.

O que significa BESS por kWh?

Isso significa dividir o custo do sistema pela sua capacidade de energia da bateria. No entanto, o resultado só é útil quando as cotações comparadas incluem os mesmos equipamentos e o mesmo escopo de projeto.

O PCS está incluído no preço da bateria?

Às vezes, ele está incluído em uma cotação integrada BESS, e às vezes é precificado separadamente. Isso deve sempre ser confirmado antes de comparar propostas.

Um BESS de maior duração custa mais?

Sim, porque exige mais capacidade de bateria. No entanto, seu custo por kWh pode ser menor porque o mesmo PCS e alguns outros equipamentos fixos podem ser usados em uma capacidade de bateria maior.

Quanto tempo leva para um BESS comercial se pagar?

Não há um período de payback padrão. Depende do custo do projeto, das tarifas de energia elétrica, das tarifas de demanda, da frequência de ciclagem, das perdas por interrupção e de quaisquer incentivos disponíveis.

O preço só é útil quando o escopo está claro

O custo de um sistema comercial de baterias não pode ser julgado apenas pela capacidade da bateria.

Uma comparação significativa precisa mostrar o que está incluído: capacidade da bateria, potência PCS, refrigeração, proteção contra incêndio, EMS, equipamentos de transformador, instalação, frete e comissionamento.

A cotação mais barata pode deixar grandes custos para o proprietário do projeto lidar mais tarde. Ao mesmo tempo, a proposta mais cara não é automaticamente a melhor. O sistema certo é aquele que inclui os equipamentos de que o local realmente precisa e tem um plano claro para gerar valor.

Comece definindo o porte necessário do sistema e a finalidade de operação. Depois que isso estiver claro, a comparação de custos se torna muito mais fácil e bastante precisa.

Explore nossos sistemas de armazenamento de energia comercial e industrial para comparar configurações BESS em gabinete e em contêiner.