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O PAPEL DOS SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO NA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA
20/8/2025
Autores: Nivalde de Castro Igor Barreto Julião
GESEL
As mudanças climáticas suscitadas por ações antrópicas já causaram danos e perdas, em parte, irreversíveis aos ecossistemas, pois estes foram impactados além de sua capacidade de adaptação. Caso não sejam mitigados os impactos e reestruturados os sistemas produtivos, com foco na descarbonização, há consenso de que esse quadro tende a se agravar. Deste modo, são exigidas ações de rápida redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), considerando que a janela de oportunidade para garantir o cumprimento das metas estabelecidas em acordos internacionais é cada vez mais estreita. Nesse contexto, e agravado pela crescente demanda energética propulsionada pelo crescimento populacional, industrialização e eletrificação do consumo, a transição energética tem se tornado mais necessária e estratégica. De maneira geral, o processo de transição energética consiste na substituição progressiva de fontes fósseis por alternativas renováveis, com o objetivo de reduzir as emissões dos GEE e, só assim, combater as mudanças climáticas. Entretanto, esse processo demanda transformações estruturais em toda a cadeia energética e econômica, desde a forma de gerar e distribuir energia até os padrões das cadeias produtivas e de consumo lato sensu. Como ilustrado na Figura 1, a oferta global de eletricidade renovável vem crescendo constantemente, a fim de atender o crescimento de demanda e, em paralelo, reduzir as emissões de GEE. Todavia, a adoção em larga escala dessas novas tecnologias, notadamente das energias eólica e solar, está acompanhada de ingentes desafios, além das questões relacionadas às novas infraestruturas.
1Artigo publicado no Broadcast Energia. Disponível em: ttps://energia.aebroadcast.com.br/tabs/news/747/53186394. Acesso em: 13 de ago. 2025. 2Professor do Instituto de Economia da UFRJ e Coordenador-Geral do Grupo de Estudos do Setor Elétrico (GESEL-UFRJ). 3Pesquisador Associado do GESEL-UFRJ. Figura 1: Geração global de eletricidade por tipo: 2000-2030. (em TWh) Fonte: IEA (2024).
Em escala mundial, as principais fontes de energia que cresceram nos últimos anos foram as energias solar fotovoltaica e eólica, que detêm como uma das suas principais características a intermitência na geração. Dessa maneira, essas fontes de energia apresentam problemas de "despachabilidade", uma vez que sua potência não pode ser controlada e modulada para atender às necessidades da demanda de energia elétrica, que é, de fato, a variável independente do modelo. Assim, no cenário exposto da transição energética, no qual o sistema elétrico avança cada vez mais em investimentos com base nessas tecnologias, em especial na fonte solar fotovoltaica por conta dos custos supercompetitivos, questiona-se como solucionar os desafios relacionados à sua intermitência. A solução crescente que muitos países vêm adotando é a utilização dos sistemas de armazenamento de energia. Como o nome sugere, esses sistemas são diferentes tecnologias que utilizam mecanismos eletroquímicos, mecânicos, térmicos, entre outros, para armazenar energia. Atualmente, o principal representante dos sistemas de armazenamento são os sistemas eletroquímicos, utilizando baterias. Os Sistemas de Armazenamento de Energia por Baterias (no inglês, Battery Energy Storage System, ou BESS) armazenam energia elétrica sob a forma de energia química para posteriormente reconvertê-la em eletricidade quando necessário. Os BESS são modulares, uma vez que são formados por células eletroquímicas individuais, interconectadas em módulos e packs, que possibilitam atender aos requisitos específicos de tensão e capacidade do sistema elétrico. Ademais, os sistemas de baterias melhoram a eficiência, a resiliência e a sustentabilidade do sistema elétrico, oferecendo controle rápido de potência ativa e reativa em grandes quantidades e sem restrições geográficas. Como ilustra a Figura 2, diferentes tecnologias de baterias podem ser aplicadas para esse fim, entretanto grande parte do mercado é dominado pela tecnologia de íon-lítio devido à sua alta densidade de energia, eficiência, escalabilidade, flexibilidade operacional e, obviamente, custos decrescentes por conta da escalabilidade industrial, comandada pela dinâmica economia chinesa. Apesar de amplamente adotada, essa tecnologia apresenta desafios relativos à operação em altas temperaturas, inclusive com riscos de incêndio, o que demanda um sistema de controle contra superaquecimento. Outras tecnologias também merecem destaque, como as baterias de chumbo-ácido, de íon-sódio e de fluxo redox.
As baterias de chumbo-ácido, por exemplo, são as tecnologias mais maduras dentre as demais, possuem uma eficiência moderada, utilizam eletrólitos corrosivos e apresentam um impacto ambiental considerável devido à sua composição. Todavia, permanecem viáveis em contextos em que o custo é um fator crítico e o espaço não é uma limitação. Em contrapartida, as baterias de íon-sódio são uma alternativa promissora ao lítio devido à grande abundância e baixo custo do sódio, sendo consideradas ainda opções mais sustentáveis. Contudo, enfrentam desafios significativos em relação à densidade de energia e à estabilidade dos eletrólitos, estando ainda em estágio de desenvolvimento. Por fim, além dessas baterias convencionais, as baterias de fluxo redox também vêm ganhando espaço. Diferentemente das tecnologias citadas anteriormente, esse tipo de conversor eletroquímico apresenta um esquema de armazenamento externo, com a separação física dos eletrólitos (em dois tanques) e da célula eletroquímica. Essa configuração confere uma grande modularidade e escalabilidade à bateria. Essa tecnologia ainda é relativamente recente, mas já apresenta grande perspectivas de crescimento nos próximos anos, em especial pelos investimentos que a China está realizando através da construção de cadeia produtiva, no duplo movimento de atender demanda interna para firmar a segurança e flexibilidade do crescimento das fontes renováveis não despacháveis, bem como para exportação. De maneira similar às baterias convencionais, as baterias de fluxo redox possuem diferentes composições, porém o tipo com maior grau de maturidade são as baterias de fluxo redox de vanádio (VRFBs). As VRFBs são estáveis, não-inflamáveis, com operação otimizada em temperaturas na faixa de 20-35°C, porém apresentam densidade energética inferior às baterias de íon-lítio. Além das tecnologias de armazenamento eletroquímico, outros sistemas são importantes e interessantes. Nesta direção, merece destaque especial os sistemas de armazenamento de energia mecânica das Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHRs), também denominados de Sistema de Armazenamento Hidrelétrico por Bombeamento. Esses sistemas convertem a energia elétrica excedente em energia potencial gravitacional ao bombear água de um reservatório inferior para um superior e, quando necessário, a água é liberada acionando as turbinas e gerando energia como em usinas hidrelétricas convencionais. Nesse tipo de armazenamento, o Brasil detém um potencial de crescimento muito grande e promissor, já que a base do sistema elétrico brasileiro é de usinas hidrelétricas, condição essencial para esta tecnologia, que são interligadas a um dos maiores sistemas de rede de transmissão mundial. As tecnologias de armazenamento aqui apresentadas são maduras e já possuem diversas aplicações reais no mundo, com foco na estabilização da rede, nos serviços ancilares, como regulação de frequência, reserva giratória e suporte de tensão, e na gestão hídrica.
Suas principais vantagens estão associadas à integração de fontes intermitentes no sistema elétrico, permitindo o aproveitamento de excedentes elétricos para o bombeamento e armazenamento, à alta eficiência e à resposta rápida, de modo a conferir maior despachabilidade ao sistema, e a baixos custos de operação, apesar dos altos CAPEX e tempo de construção. Contudo, mesmo já existindo diferentes sistemas passíveis de aplicação, como o armazenamento térmico com as baterias termoquímicas, os sistemas de sal fundido e o armazenamento subterrâneo de calor, a depender de características locais, é necessário destacar os chamados Sistemas Híbridos de Armazenamento de Energia. Esses sistemas são soluções que combinam diferentes tipos de dispositivos de armazenamento de energia, permitindo atender a requisitos de projeto que uma tecnologia isolada não conseguiria, como a otimização de parâmetros técnico-econômicos (massa, potência, energia armazenada e custo), a melhoria da eficiência e vida útil dos componentes. Dentre as possíveis combinações, duas tecnologias ganham proeminência: os supercapacitores e os volantes de inércia (flywheel). Ambas as tecnologias são mais adequadas para aplicações que exigem picos de potência, suavização de flutuações e recuperação de energia. Esses sistemas conferem respostas de curta duração, atendendo às demandas de potência, enquanto sistemas de baterias atuam no armazenamento de energia de longo prazo. De maneira geral, esses sistemas possibilitam otimizar o desempenho e prolongam a vida útil das baterias, assim como oferecem serviços ancilares relativos à qualidade da energia, porém apresentam altos custos de CAPEX. Portanto, e a título de conclusão deste pequeno, objetivo e didático artigo, garantir um futuro energético sustentável exige mais do que ampliar a geração renovável, requerendo, cada vez mais, torná-la estável, confiável e despachável. Nesse contexto, os sistemas de armazenamento são o elo vital e a variável de ajuste entre a intermitência das fontes solar e eólica e a segurança do suprimento elétrico. Ao combinar diferentes tecnologias e integrá-las de forma inteligente à rede, é possível transformar o desafio da variabilidade em uma oportunidade para acelerar a descarbonização e fortalecer a resiliência dos sistemas energéticos brasileiro e global.
“O curtailment e o constrained off, que acontecem quando há cortes na produção de energia das eólicas e solares, vieram para ficar no setor elétrico, na avaliação do vice-presidente de Comercialização e Soluções em Energia da Eletrobras, Ítalo Freitas Filho. Em painel na ROG.e, (novo nome da Rio Oil and Gás), realizado nesta quarta-feira, 26 de setembro, o executivo ressaltou que o tempo de construção de uma planta solar ou de uma eólica são muito mais rápidos que o de uma LT, criando uma lacuna que torna esse tipo de evento factível.”
“O nível dos reservatórios deste ano está em um patamar pouco abaixo do que foi registrado em 2022. Essa situação deixa o Operador Nacional do Sistema Elétrico confiante para o atendimento da demanda neste ano. A atenção do operador está centrada para o próximo período úmido que a depender do que for verificado poderá fazer com que os níveis para 2025 estejam mais próximos de um volume confortável como foi 2023 ou mais estressado como em 2021.”
- Marco do H2 do Brasil está a frente de outros países, diz associação
“Para a presidente da ABH2, tempo de discussão fez com que nova lei se tornasse moderna”.
- Reversão de gasoduto argentino deve ser concluída no dia 7 de outubro
“País vizinho poderá enviar gás natural para o Brasil via Bolívia. Países assinarão MoU em breve”.
- Tabocas completa 25 anos de trajetória em estreita sintonia com a expansão do setor elétrico
“Movida a grandes desafios e se valendo de tecnologias de última geral, a empresa atende aos maiores empreendedores, ancorando a construção de projetos emblemáticos de transmissão, executados rigorosamente nos prazos contratuais e com qualidade assegurada”.
- Fragmentos extraídos da 14ª edição VOLTS By Canal Energia (24/09/2024)
MENSAGEM DO EDITOR-CHEFE
“A primavera mal acaba de dar o ar da graça, mas todo mundo está de olho é mesmo no verão. O suspense cresceu ainda mais depois da última reunião extra do CMSE (Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico). Chegou-se à conclusão de que, entre uma série de medidas propostas pelo ONS (Operador Nacional do Sistema), adiantar uma hora no relógio pode também trazer algum tipo de alívio ao funcionamento do sistema elétrico. A bola agora está com o presidente Lula. De qualquer forma, se o martelo bater em favor do retorno do horário de verão, a medida só deve ser adotada após as eleições municipais segundo assegurou o ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira. (...)
(...) o STF (Supremo Tribunal Federal) concedeu mais um prazo extra para que a União e a Eletrobras busquem se acertar pacificamente sobre a questão da representatividade no conselho de administração da ex-estatal. O presidente Lula quer fazer valer a montanha de ações que o Estado brasileiro detém na companhia, aumentando o número de cadeiras às quais o governo tem direito. O problema é que isso bate de frente com as regras sob as quais a Eletrobras foi privatizada. Fora isso, o Ministério da Fazendo está com uma baita pulga atrás da orelha. É que em troca de mais espaço no conselho, a empresa quer repassar a Eletronuclear para o colo da União. Levaria junto, claro toda uma imensa dívida decorrente da construção da usina nuclear Angra 3. Vale, efetivamente, gastar muita saliva nessa negociação.
Assunto que não sai de moda nunca é a questão dos subsídios. Não há roda de executivos ou painel de seminário em que o tema não marque presença. O que chamou a atenção desta vez é que uma reflexão bem séria sobre essa questão partiu de um CEO, cuja empresa vem investimento forte em fontes renováveis, segmento bem aquinhoado por benefícios. E a manifestação foi num evento promovido pela própria casa. Maurício Bahr, comandante da Engie, durante evento promovido pela companhia, admitiu que o excesso de subsídios está criando um desequilíbrio tarifário. Que o digam as associações que defendem os interesses dos consumidores. Essas entidades, conforme destacou a Agência CanalEnergia, estão mapeando com lupa potenciais jabutis embutidos em diferentes projetos de lei em tramitação no Congresso Nacional. Não deve faltar trabalho para esse pessoal nos próximos meses.
E de impasse em impasse segue o dia a dia da Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica). Com um colegiado de quatro diretores, o órgão regulador não vê a hora de ver novamente ocupada a cadeira que pertenceu a Hélvio Guerra. Enquanto isso não acontece, os empates são frequentes e muitas decisões importantes ficam numa espécie de purgatório. O que não falta é alfinetada. De um lado o diretor-Geral da Aneel, Sandoval Feitosa, se queixa da demora do governo em dar andamento à indicação de um nome substituto. Do outro, o ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, acusa o órgão regulador de atuação ineficiente. (...).
(...)”
Alexandre Canazio
Editor-chefe do Canal Energia
EXCLUSIVO
“Os brasileiros sempre tiveram uma quedinha por tudo que é importado. Até mesmo os problemas. No setor elétrico, em especial, não faz muito tempo, devido à crise hídrica enfrentamos toda aquela encrenca do Generation Scaling Factor (GSF). Empresas entraram na Justiça para não arcarem com prejuízos. Houve um acordo geral que exigiu muita negociação. Passado tanto tempo, porém, ainda existem pendências a resolver. Agora chegou a vez do curtailment, também conhecido como constrained-off. O leitor pode escolher o termo que lhe agradar. Já falamos disso aqui na Volts, só que, de lá pra cá, o cenário só vem piorando. Em resumo, a oferta de geração renovável continua aumentando em escala exponencial, só que não há como escoar. Há um descompasso entre produção e a disponibilidade de novas linhas de transmissão.
Como ainda não temos regulação para armazenamento em grande escala no Brasil, todo dia, o ONS (Operador Nacional do Sistema) precisa dar um jeito no excesso. E da forma mais trivial à mão. Afinal é preciso haver um equilíbrio no SIN (Sistema Interligado Nacional). Os controladores de usinas eólicas e solares são gentilmente convidados a parar de gerar. Simples assim. Não existe mágica. A eletricidade disponível precisa ser consumida simultaneamente. Resultado: os empreendedores impedidos de entregar sua produção acumulam prejuízos e querem ser indenizados. (...).”
MERCADO LIVRE
“A indústria nacional já compra no mercado livre 92% de toda a eletricidade que consome. Deu em recente levantamento da Abraceel (Associação Brasileira dos Comercializadores de Energia). Com isso, conseguem negociar melhores preços, prazos e tipo de fonte. Sem contar os diversos serviços associados, como consultoria para aprimorar eficiência energética nas respectivas instalações. Um pouco atrás no ranking está a turma do comércio. O pessoal adquire 39% no mercado livre. (...).”
PEDIDOS DE TURBINAS EÓLICAS
“Segundo a consultoria Wood Mackezie, a entrada global de pedidos de turbinas eólicas atingiu 91,2 GW no primeiro semestre fiscal, aumento de 23% em relação ao ano anterior. É recado direto para investidores, pois aponta oportunidades com retorno significativo e rápido pela alta demanda ou margens de lucro robustas.”
MONITORAMENTO DE FOCOS DE CALOR
“A Cemig desenvolveu um sistema que monitora, via satélite, focos de calor a uma distância de até 1,5 km das suas linhas de distribuição e de transmissão. Com isso, os profissionais produzem boletins, avisos e alertas meteorológicos que são enviados às unidades da companhia. Aí elas conseguem tomar decisões, como, por exemplo, mobilizar as equipes – com uma antecipação de até quatro horas – para regiões que serão mais impactadas pelo fogo. (...).”
Fonte: VOLTS By CanalEnergia – 14ª edição (24/09/2024)
“Com expetativa de ampliação na produção do gás natural até 2029, o Brasil conta com diversos desafios a serem vencidos para alcançar essa marca. Entre eles estão a melhora na competitividade, maior flexibilidade, desenvolvimento de infraestrutura essencial (escoamento e processamento), aumento da demanda, e ter um mercado mais dinâmico.
A publicação do Decreto nº 12.153, de 26 de agosto de 2024, que tem como objetivo reduzir o preço do gás natural no Brasil, foi recebida com preocupação, devido à revisão dos planos de desenvolvimento dos contratos já assumidos. Durante o painel “Perspectivas de aumento da oferta doméstica de gás natural”, que aconteceu nesta quarta-feira, 25 de setembro, na ROG.e, a Vice-Presidente da Equinor, Claudia Brun, apontou que o decreto é muito abrangente e todos estão estudando para entender os impactos dele. “O decreto não estabelece regime de transição. O Brasil tem histórico de respeito a contratos e segurança jurídica e o ministro reiterou que os contratos serão respeitados”, disse.”
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
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