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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.
FUSÕES E AQUISIÇÕES NO SETOR ELÉTRICO (negócios e empresas)
24/9/2024
“O ano de 2024 tem sido marcado por uma intensa atividade de fusões e aquisições no segmento de energia elétrica no Brasil. Dados da consultoria KPMG no consolidado do primeiro semestre apontam que esse poderá ser o mais agitado da série histórica que começou a ser medida em 2005. Somando todas as categorias segregadas pela consultoria, foram 16 operações no segundo trimestre do ano e 34 acordos assinados e divulgados de janeiro ao final de junho.”
“O ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, conta com a realização do leilão de reserva de capacidade ainda este ano. Em conversa a jornalistas após a cerimônia de abertura da ROG.E (novo nome da Rio Oil & Gás), ele revelou que o certame está em fase final de modelagem da perspectiva ideal das fontes que ele admitiria, considerando a transição energética e o parque térmico. “É necessário que se faça nos próximos meses o leilão de capacidade”, afirma.”
Fragmentos extraídos da 13ª edição VOLTS By Canal Energia (17/09/2024)
22/9/2024
“(...) deve ou não ser decretado o horário de verão? (...) Cabe ao governo, enfim, a decisão. Por isso, o MME (Ministério de Minas e Energia) encomendou, pra ontem, um estudo sobre se vale ou não a pena voltar a adotar a esse mecanismo banido.
Paralelamente a essa questão, o MME corre atrás de medidas preventivas para enfrentar a estiagem braba que está secando rios, em meio a uma carga que se anima em crescer porque, o PIB parece querer ensaiar uma retomada. Dá-lhe termelétricas para segurar o SIN (Sistema Elétrico Nacional), que precisa se acostumar com o crescimento exponencial da geração solar que, claro, ao final da tarde, início da noite, diz “tchau, até amanhã”.
O ministro de Minas e Energia garante que, ainda em 2024, vai dar tempo de realizar o tão esperado leilão de capacidade. É que problema da intermitência tende a piorar bastante daqui a alguns anos se nada for feito, segundo avaliação da EPE (Empresa de Pesquisa Energética). De boa novidade, o chefe da Pasta também assegurou que em 2025 vai sair o famoso leilão de baterias. Lá fora elas estão fazendo um baita sucesso.
Do lado regulatório, a Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) também está contribuindo para fortalecer a prevenção. Acaba de aperfeiçoar aquele mecanismo de resposta da demanda, em que grandes empresas abrem mão seu consumo em troca de uma compensação financeira. Isso tudo sem contar que o órgão continua trabalhando com um diretor a menos. O nome do substituto de Hélvio Guerra está lá em análise do Palácio do Planalto. Segredo!
Enquanto isso, tem ainda previsão de gás natural mais barato vindo por aí. Pelo menos é o que deseja o presidente Lula. Na sexta-feira passada, bem animado, ele participou da cerimônia que marcou o início da operação do Complexo Energético Boaventura. Sim, esse é o novo nome do Comperj, que tanto deu o que falar na época da Operação Lava-Jato. Mas agora tudo indica que a unidade vai bombar. Lá será processado gás natural do pré-Sal, via gasoduto Rota 3 que, segundo a Petrobras, está tinindo de novo.
Ainda não acabou. O TCU (Tribunal de Contas da União) segue trabalhando a todo vapor. A Corte de Contas agora está querendo saber mais sobre o mercado livre de energia. Chegaram informações de que há relatos de falhas no tratamento dos riscos de abertura, envolvendo as migrações dos consumidores do Grupo A, que desde janeiro de 2024, tiveram autorização para deixar o ambiente regulado.”
- Pedidos de Turbinas Eólicas: Relatório da Wood Mackenzie apontando um crescimento de 23% nos pedidos globais de turbinas eólicas no primeiro semestre de 2024, com um investimento de US$ 42 bilhões.
- Crescimento da Autoprodução: Projeção da EPE indicando que a autoprodução local no Brasil deve crescer a uma taxa de 2,4% ao ano, com destaque para o setor industrial.
*Transição Energética*
- Relatório da The Bakery: O Brasil é destacado na transição energética, com oportunidades em sistemas de armazenamento, solar flutuante e certificados de energia renovável.
- Restrição de Geração: ONS implementa novas adaptações para restringir a geração eólica e fotovoltaica, visando aprimorar a segurança do Sistema Interligado Nacional.
*Aneel:*
- Encargos de Transmissão: Aneel determina ao ONS a criação de uma plataforma única para a liquidação financeira dos encargos de uso do sistema de transmissão, com prazo de 90 dias para apresentação do cronograma.
- Impasse sobre Linha de Transmissão no Acre (19/09/2024): Debate sobre a linha de transmissão Feijó – Cruzeiro do Sul, com licenciamento problemático pelo Ibama devido à travessia em terra indígena.
- Bandeira Tarifária: A Aneel ainda não definiu a bandeira tarifária para o final do período seco, mas há uma tendência de permanência entre as bandeiras amarela e vermelha até dezembro.
*Clima e Horário de Verão*
- Primavera com Chuvas: Expectativas positivas para o sistema elétrico com o retorno das chuvas durante a primavera de 2024, conforme análise da Nottus.
- Horário de Verão (20/09/2024): Discussões sobre a possível implementação do horário de verão após as eleições, dependendo da aprovação presidencial via decreto.”
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
Soluções no Setor Elétrico
Nossa expertise no Setor Elétrico é resultado de diversos projetos executados por nossos profissionais em empresas de Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização.
Auditoria Externa
Nossa auditoria externa combina metodologia global, análise estratégica, expertise no Manual de Contabilidade do Setor Elétrico (MCSE) e foco em normas regulatórias. Oferecemos serviços especializados para geração, transmissão, distribuição e comercialização, com abordagem proativa e relatórios precisos, assegurando qualidade e satisfação aos nossos clientes.
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