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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.
A juíza da 1ª Vara Civel da Justiça Federal no Amazonas, Jaiza Fraxe, rejeitou recurso apresentado pela Aneel e manteve a prorrogação por mais 60 dias do prazo para a transferência de controle da Amazonas Energia. A postergação da data para a conclusão do processo tinha sido determinada pela magistrada em novembro do ano passado, e o prazo final se encerra em fevereiro desse ano.
> Continue a leitura na notícia “Justiça mantem prorrogação de transferência da Amazonas Energia”: https://bit.ly/4gop3qy
A carga em fevereiro no Sistema Interligado Nacional deve ter um aumento de 3,7%, de acordo com projeções apresentadas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico na reunião do Programa Mensal da Operação nesta quinta-feira, 30 de janeiro. O valor está abaixo da previsão do PMO e da estimativa do planejamento 2025-2029, de 5,3%.
> Leia mais na notícia “ONS: Carga no SIN em fevereiro deve crescer 3,7%”: https://bit.ly/3CrLRYN
A XRTE informou ao CanalEnergia que deve restabelecer o bipolo Xingu- Terminal Rio até o fim da semana que vem, mantendo o prazo de até 15 dias a partir da ocorrência que tornou o bipolo indisponível, no dia 22 de janeiro. Ou seja, o retorno seria até 5 de fevereiro. De acordo com a XRTE, de propriedade da State Grid, as condições locais são extremamente desafiadoras, mas a empresa permanece diligente.
> Saiba mais na matéria “XRTE: Bipolo de Belo Monte deve ser restabelecido até a próxima semana”: https://bit.ly/42vLTtf
> Sobre o mesmo assunto, leia também “Indisponibilidade em bipolo de Belo Monte sem prazo para acabar”: https://bit.ly/3EfX13j
Still without plants of this type in the country, Reversible UHEs were the subject of a study prepared by the Energy Research company. The Reversible Hydroelectric Power Plants Roadmap — “Perspectives and paths for inserting reversible power plants in Brazil” is a study that analyzes the opportunities and challenges for inserting these plants in Brazil. It highlights that the construction of a pilot project, the establishment of a grant modality, the reassessment of the market design are fundamental for the viability of this type of project.
> Learn more in the news “EPE launches roadmap for reversible UHEs”: https://bit.ly/4jFpX5c
- BATTERIES AND STORAGE (businesses and companies)
In Greener's assessment, solutions involving batteries and storage are expected to accelerate, with other business models being encouraged. Last Tuesday, January 28, during the webinar 'Photovoltaic Sector: Current Outlook and Expectations for 2025', Greener CEO Marcio Takata emphasized that the focus for flexibility should be on services that bring more resilience and flexibility to the grid.
> Continue reading the article “Greener: flexible solutions should accelerate in 2025”: https://bit.ly/40Bm9cj
- GREEN SOLUTION (market)
A study by Bulbe showed that in 2024, 80% of Brazilians interviewed felt the financial impact on the final amount of the electricity bill. The results show that, despite a financially tight 2024, the forecast for 2025 is still not a relief: about 50% of the interviewees believe that the new year will represent a significant increase in the costs of these services - especially energy bills.
> Read more in the article “In 2025, Brazilians intend to invest in solutions to reduce electricity costs”: https://bit.ly/4jNDNT4
- CANALENERGIA (events)
COMMUNITY MEETUP
“Tax reform in the Electric Sector - What now?”
30 January/2025
Online
SECTORIAL AGENDA
13 March/2025
Hotel Windsor Barra - RJ
https://www.agendasetorial.com.br/pt/home.html
WORKSHOP FOR
12 March/2025
Hotel Windsor Barra - RJ
https://workshoppsr.ctee.com.br/pt/home.html
- OTHER NEWS FROM TODAY
EPE study indicates investment of R$ 380 million to assist MT: https://bit.ly/4gofVSS
“Work involves expansions, reinforcements, and equipment replacements at five substations in the central region of the State”.
Eletrobras will invest R$ 221 million in Bahia and Mato Grosso: https://bit.ly/3CuQGQY
“Investments will generate a combined RAP of R$ 36.7 million for the company”.
CCR and Neoenergia sign wind energy contract: https://bit.ly/3EkjKLO
“Energy generated by wind turbines will meet 60% of Grupo CCR's current demand”.
The Central Bank raised the Selic rate by 1 percentage point and raised interest rates to 13.25% a year. In the announcement of the decision, Copom indicated that a new increase of the same magnitude may occur at the next meeting.
The increase in Selic is part of the Central Bank's strategy to control inflation, which is still above the target. However, higher interest rates also make credit more expensive, which hinders financing, reduces consumption, and may further slow economic growth.
With the sign of a new increase, the market already projects that Selic could reach 14.25% at the next meeting. The decision reinforces the Central Bank's stricter stance in the fight against inflation, which should impact companies, consumers, and investors in the coming months.
Interest rates in the USA: The Fed decided to keep interest rates between 4.25% and 4.50% at the first meeting of 2025 and interrupted the cycle of cuts that began in September of the previous year. The decision was already widely expected by the market, especially after signs that the U.S. economy remained resilient, with solid growth and unemployment still low.
ECB meeting: Following the Copom and FOMC meetings, it is the turn of the European Central Bank (ECB) to decide the next interest rate, at 10:15am. In the midst of a weak economy in the bloc, which shows no signs of recovery, a cut of 0.25 p.p., is expected to bring interest rates in the euro zone from 3% to 2.75%.
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Nossa expertise no Setor Elétrico é resultado de diversos projetos executados por nossos profissionais em empresas de Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização.
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