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Armazenamento industrial em DC coupling com inversor integrado

Armazenamento industrial em DC coupling com inversor integrado

O problema que este produto resolve

A indústria enfrenta hoje dois desafios energéticos cada vez mais prementes: a redução dos custos associados aos picos de consumo e a necessidade de continuidade operacional perante falhas de rede. As soluções tradicionais de armazenamento em AC coupling resolvem parte do problema, mas implicam uma cadeia de conversão mais longa — e consequentemente, maiores perdas energéticas — quando integradas com produção fotovoltaica.

É neste contexto que a FOX-ESS apresenta a Gmax Plus: um sistema all-in-one de armazenamento energético (BESS) com inversor integrado, concebido especificamente para aplicações industriais e comerciais de média e grande escala.

 

Da Gmax à Gmax Plus: o que mudou?

A FOX-ESS já tinha no mercado a Gmax, uma solução de armazenamento em AC coupling — ou seja, a bateria liga-se ao lado CA do sistema, a jusante do inversor fotovoltaico. Esta arquitetura mantém-se disponível e continua a fazer sentido em instalações onde já existe um inversor FV instalado e se pretende acrescentar armazenamento sem alterar a infraestrutura existente.

A Gmax Plus representa uma evolução arquitetural significativa:

 

Característica Gmax Gmax Plus
Topologia AC coupling DC coupling
Inversor integrado Não Sim
Ligação FV direta Não Sim (via MPPT)
Backup integrado Não Sim
Entrada gerador Não Sim
Capacidade 215 kWh 241 kWh

 

A passagem para DC coupling significa que os módulos fotovoltaicos ligam diretamente ao sistema, antes de qualquer conversão de energia. O inversor integrado faz a gestão conjunta da carga e descarga da bateria e da produção FV, eliminando uma etapa de conversão AC/DC e melhorando a eficiência global do sistema.

 

Especificações técnicas

Configurações de potência disponíveis

A Gmax Plus está disponível em cinco modelos, todos com 241 kWh de capacidade de armazenamento:

 
Modelo Potência nominal Potência de backup máx. (10 s) N.º de MPPT
Gmax Plus 50 50 kW 155 kW 4
Gmax Plus 60 60 kW 155 kW 4
Gmax Plus 80 80 kW 155 kW 8
Gmax Plus 100 100 kW 155 kW 8
Gmax Plus 125 125 kW 155 kW 8

Nota: A potência de backup de 155 kW (disponível por 10 segundos) é transversal a todos os modelos, o que representa uma capacidade de resposta a picos bastante acima da potência nominal — relevante em arranques de motores ou cargas com elevada corrente de inrush.

Características elétricas do lado FV (DC)

  • Sobredimensionamento solar até 200% da potência nominal do inversor
  • Tensão mínima de arranque: 180 V
  • Corrente máxima de curto-circuito (Isc): 50 A por MPPT
  • 2 strings por MPPT; número total de MPPT: 4 a 8 conforme o modelo

O sobredimensionamento de 200% é uma característica relevante: permite dimensionar o campo FV para o dobro da potência do inversor, maximizando a produção nas horas de menor irradiância sem comprometer o equipamento.

Comutação e continuidade de serviço

  • Tempo de comutação on-grid → off-grid: < 10 ms

Este valor é suficientemente baixo para garantir a continuidade de funcionamento da maioria dos equipamentos industriais sensíveis, sem necessidade de UPS adicionais para cargas críticas.

 

Segurança e proteção

A Gmax Plus integra um conjunto robusto de sistemas de proteção passiva e ativa:

  • IP67 — proteção total contra poeira e imersão temporária em água
  • Liquid cooling — arrefecimento por líquido para gestão térmica eficiente em ambiente industrial
  • 128 sensores de temperatura distribuídos pelas células e componentes críticos, para deteção precoce de anomalias térmicas
  • Sensor de fumo com alarme sonoro integrado
  • Extintor de incêndio interno
  • Válvula de expansão para gestão de pressão interna

A combinação de liquid cooling com 128 pontos de monitorização de temperatura permite uma gestão térmica granular, importante para garantir a longevidade das células e prevenir eventos de thermal runaway.

 

Cenários de aplicação

O design DC coupling com inversor integrado, backup e entrada para gerador torna a Gmax Plus aplicável em três cenários distintos:

1. Instalação nova com produção FV e armazenamento

Integração num único equipamento do inversor FV, da bateria e do sistema de backup. Solução mais eficiente energeticamente, com uma única interface de gestão.

2. Retrofit com backup numa instalação FV existente

A entrada AC do inversor integrado permite ligar um sistema FV já existente e passar a ter armazenamento e backup sem substituir o inversor original. Este cenário é funcionalmente próximo do AC coupling, mas com a vantagem de ter o backup e a gestão energética centralizados.

3. Sistema totalmente off-grid

Combinação da bateria, do inversor e de um gerador diesel como fonte de backup de emergência. A capacidade de ligar gerador é nativa no equipamento, sem necessidade de equipamentos externos de sincronização.

 

Escalabilidade

  • Até 20 unidades em paralelo em modo on-grid
  • Até 10 unidades em paralelo em modo off-grid

Isto permite escalar a capacidade total até 4.820 kWh em on-grid (20 × 241 kWh), uma dimensão relevante para instalações industriais de maior consumo.

 

Sistema de gestão energética (EMS)

A Gmax Plus inclui uma EMS (Energy Management System) própria, redesenhada para suportar os diferentes modos de operação do sistema. As funcionalidades de gestão disponíveis incluem:

  • Peak shaving — corte dos picos de consumo para redução da potência contratada ou evitar penalizações tarifárias
  • Backup de reserva — reserva de capacidade para situações de falha de rede
  • Arbitragem tarifária — carregamento em períodos de tarifa baixa e descarga em períodos de tarifa alta
  • Regulação de frequência — participação em serviços de rede para operadores que o permitam

A EMS é o elemento que diferencia uma bateria de um sistema de gestão energética inteligente. A qualidade da EMS determina, em grande medida, o retorno real do investimento — pelo que esta ser proprietária e integrada, e não dependente de um controlador externo, é uma vantagem operacional relevante.

 

Quando faz sentido escolher a Gmax Plus?

A Gmax Plus é uma boa opção quando:

  • Se pretende uma solução integrada (FV + armazenamento + backup) num único equipamento, reduzindo complexidade de instalação e manutenção
  • A instalação é nova, permitindo tirar partido do DC coupling desde o início
  • Existe necessidade de backup imediato (< 10 ms) para cargas críticas
  • O projeto requer escalabilidade modular até cerca de 5 MWh

Como solução de armazenamento e backup de energia, a Gmax Plus representa um passo concreto para a resiliência energética industrial. A integração num único equipamento do inversor, da bateria, do backup e da gestão energética simplifica a instalação e a operação, enquanto abre a porta a modelos de exploração mais inteligentes — da arbitragem tarifária à regulação de frequência.

Para instalações que procuram maior autonomia, menor dependência da rede e preparação para as exigências do mercado energético, presente e futuro, a Gmax Plus é uma proposta tecnicamente sólida.

 

Gonçalo Barroso, TSS Portugal

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