Numa instalação de armazenamento com bateria de 50 megawatts, as perdas de cobre não são apenas um item no relatório de eficiência – são calor. E calor significa ar condicionado. E o ar condicionado significa mais carga parasita no transformador auxiliar da usina. Para as operadoras que executam dois ciclos diários de carga e descarga, cada miliohm de resistência do cabo se traduz em receita mensurável perdida devido ao aquecimento joule, especialmente durante as janelas de pico de descarga, quando a corrente sobe para 1.500 amperes ou mais.
Uma empresa suíça de engenharia de cabos quantificou o impacto dessa ineficiência oculta. Seu recém-desenvolvido O cabo de armazenamento de energia usa um condutor de cobre isento de oxigênio de alta pureza com uma área de seção transversal superdimensionada em uma bitola em relação aos cabos de PVC equivalentes, além de um padrão de torção patenteado que reduz o efeito pelicular a 50 Hz. As medições de laboratório mostram a resistência DC a 20°C, medindo 15% abaixo dos cabos padrão comparáveis, traduzindo-se em uma redução de 20,2% nas perdas I²R sob plena carga. Em termos práticos, um barramento CC de 200 metros que anteriormente perdia 4,2 kW por hora durante a descarga perde agora 3,35 kW – uma diferença que se acumula em cerca de 4.200 kWh poupados anualmente por megawatt de capacidade instalada.
A comparação com o cabo de alimentação MT&LV convencional é instrutiva. Os cabos de média e baixa tensão são burros de carga para redes de distribuição, mas são otimizados para quedas constantes de tensão, em vez de surtos cíclicos de corrente. Seu isolamento de PVC, embora barato e durável, tem uma tangente de perda dielétrica relativamente alta, e o encordoamento do condutor é geralmente concêntrico – adequado para cargas constantes, mas ineficiente para os perfis de rampa rápida típicos de baterias em escala de rede. O novo cabo de energia substitui o PVC por um isolamento de polietileno reticulado que possui menor capacitância e maior estabilidade térmica, permitindo que o condutor funcione mais frio na mesma densidade de corrente.
Para os operadores de parques eólicos, as implicações vão além do próprio contentor de armazenamento. Muitos projetos híbridos de energia eólica e armazenamento usam um cabo especial de energia eólica para os longos coletores que vão das bases da torre até a subestação. Esses cabos são otimizados para tensão em vez de corrente, com blindagem pesada e barreiras contra umidade que adicionam robustez mecânica, mas aumentam a resistência. Quando o mesmo cabo é reaproveitado para conexões da bateria ao inversor — um atalho comum para economia de custos — a resistência adicional pode reduzir de 1 a 2 pontos percentuais a eficiência de ida e volta. O novo cabo específico para armazenamento, por outro lado, é flexível o suficiente para acomodar curvas apertadas dentro de gabinetes em contêineres, mantendo seu perfil de baixa resistência.
Um dos primeiros a adotar – uma operadora australiana do BESS com 200 MW em quatro locais – já substituiu todos os cabos de energia internos pelo novo produto. Seu líder de engenharia observou que a redução de 20% nas perdas reduz a carga parasita da estação o suficiente para economizar US$ 18.000 anualmente por local em custos de resfriamento e energia auxiliar. “Costumávamos aceitar essas perdas como inevitáveis”, disse ele. "Agora percebemos que eles foram uma escolha de design." Com as margens das baterias diminuindo e os spreads de arbitragem diminuindo, esse cabo de baixa resistência pode acabar sendo a atualização de capacidade mais barata disponível – sem novos inversores, sem recipientes extras, apenas cobre que sai do seu caminho.
