Sistemas de armazenamento de energia para a eletrificação dos canteiros de obras na Europa: uma análise abrangente

Resumo

O presente trabalho examina a aplicação dos sistemas de armazenamento de energia por bateria (BESS) na alimentação de equipamentos pesados de construção (guindastes, elevadores, misturadores, etc.) nos canteiros de obras europeus.Através de uma análise comparativa com os geradores diesel tradicionais, demonstramos as vantagens técnicas, económicas e ambientais das soluções BESS.apoiado por dados de mercado de 2025 e estudos de caso da Alemanha, França e países nórdicos.

1Introdução: O imperativo da descarbonização

O sector da construção europeia representa:

• 36% do consumo final de energia
• 39% das emissões de CO
• 50% dos materiais extraídos (dados da Comissão da UE para 2025)

Com o pacote "Fit for 55" que exige uma redução de 55% dos GEE até 2030, a eletrificação do fornecimento temporário de energia tornou-se crítica.Os sistemas de baterias oferecem agora alternativas viáveis aos geradores diesel devido à:

• Redução dos custos das baterias de iões de lítio de 89% desde 2015
• Melhoria de 3x da densidade energética
• Cadeias de abastecimento maduras na sequência do crescimento da indústria de veículos elétricos

2. Comparação técnica: BESS versus geradores a diesel

2.1 Características de desempenho

Tabela: Principais indicadores de desempenho (dados de referência para 2025)

2.2 Vantagens operacionais

• Seguimento da carga: O BESS corresponde com precisão à demanda variável dos elevadores (pico: 300% de potência nominal)
• Operação em climas frios: As últimas baterias LFP mantêm 85% da capacidade a -20°C (com gestão térmica)
• Modularidade: Escalabilidade de unidades móveis de 50 kWh para soluções em contentores de 2 MWh

3Benefícios económicos e ambientais

3.1 Custos totais de propriedade (análise de 5 anos)

Caso: Fornecimento de energia de 200 kW para um canteiro de obras de média dimensão em Berlim

3.2 Reduções de emissões

• CO2: 60% mais baixo (98 t contra 245 t por ano)
• NOx: 100% de eliminação
• Partículas: zero emissões

4Estudos de casos de aplicação

4.1 Projeto da cidade portuária de Hamburgo (2024)

• Equipamento: guindastes de torre 3 × 150kW + misturadoras de betão
• Solução: 1,2MWh BESS + 300kW PV no telhado
• Resultados:
  • Consumo de diesel reduzido em 28 000 litros/ano
  • Permissão de operação noturna prorrogada por 2 horas
  • Projeto com certificação DGNB Platinum

4.2 Porto de Roterdão Electrificação

• Desafio: Potência 8 × 400 kW guindastes de navio para terra
• Inovação: Sistema híbrido hidrogénio-BESS
  • Banco de baterias de 4 MW (2h de armazenamento)
  • 1Célula de combustível PEM de 0,5 MW
• Desempenho: 92% utilização de energia limpa

5Tendências futuras (2025-2030)

5.1 Roteiro tecnológico

• Baterias de estado sólido: O protótipo da Toyota mostra uma densidade de 500Wh/kg
• Baterias eléctricas de segunda utilizaçãoPotencial de redução de custos de 40%
• Veículo-rede (V2G): Veículos elétricos de construção como armazenamento móvel

5.2 Projecções de mercado

• O mercado europeu de BESS para construção vai crescer a 28,7% CAGR
• 65% dos novos guindastes serão elétricos até 2028 (Investigação fora das rodovias)
• Proibição do diesel em mais de 15 cidades europeias até 2027

6Paisagem política

Principais factores regulatórios:

1. Regulamento da UE relativo aos produtos de construção (CPR 2023): Obrigação de comunicação de dados sobre o carbono