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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.
Em evento realizado na última quinta-feira, 20 de maio, pela Associação da Indústria da Cogeração, o diretor de Operação do Operador Nacional do Sistema Elétrico, Christiano Vieira, destacou que a integração dos chamados Recursos Energéticos Distribuídos é um dos assuntos prioritários na agenda regulatória do órgão.
> Continue a leitura na notícia “Integração de REDs é assunto prioritário no ONS": https://bit.ly/4kUtWvj
Relatório da Agência Internacional de Energia mostra que a demanda global por energia aumentou 2,2% no ano passado, o que é considerado um ritmo mais rápido do que a média anual que era de 1,3% entre 2013 e 2023. A última edição da Global Energy Review mostra que a subida mundial foi suprida com o aumento do fornecimento das renováveis e gás natural cobrindo a maioria das necessidades adicionais de energia.
> Saiba mais na matéria “AIE: demanda global por energia cresce forte e vai a 2,2% em 2024”: https://bit.ly/4hMpRGL
Confira a consulta pública que termina nos próximos dias
25/3/2025
Data final: 04/04/2025
-*Consulta Pública 006/2025*
Obter subsídios para o aprimoramento do edital do Prêmio ANEEL de Inovação, edição 2025, a ser realizado no âmbito do Programa de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação – PDI regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL.
Saiba mais no site: https://bit.ly/Aneel-ConsultaPública”
FRAGMENTOS EXTRAÍDOS DO ELECTRA CLIPPING – Edição 06/25 de 21/03/2025
24/3/2025
- Macquarie compra participação em projetos de geração solar
A gestora Macquarie comprou participação em 431,8 MW em projetos de parques de geração solar fotovoltaica desenvolvidos pela Illian Energias Renováveis, do Grupo Electra, além de uma empresa de telecomunicações do Brasil. As operações foram aprovadas pelo Conselho Administrativo de Defesa Econômica (Cade). A Macquarie afirmou que a operação está alinhada com sua estratégia em expandir seu portfólio de atividades no setor brasileiro de energia solar.
- América Latina avança com 44 interconexões energéticas
O CEO da Electra Energy, Franklin Miguel, defende que haja regras minimamente uniformes entre Brasil e Argentina, Uruguai e Paraguai para intercâmbios de energia elétrica. O intercâmbio com os dois primeiros, por exemplo, é um negócio estruturado, mas podia ser melhor, porque toda a importação que se faz hoje não forma lastro e tem que ser liquidada ao Preço de Liquidação das Diferenças. Em relação ao Paraguai, houve um avanço na questão da importação de energia com a portaria do MME que permitiu a participação das comercializadoras na oferta de 100 MW feita pelos paraguaios no ano passado.
- Com chuvas mais escassas, reservatórios reduzem recuperação e preços da energia disparam
Os reservatórios das hidrelétricas pararam de encher e os preços da energia dispararam no mercado livre. De acordo com boletim semanal da operação do sistema do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), a perspectiva é que as vazões dos rios estejam abaixo da média em todos os quatro submercados no fim de março. Nas últimas semanas, o PLD médio está acima de R$ 300/MWh no submercado Sudeste/Centro-Oeste. O reflexo disso é que contratos de energia também têm se situado acima de R$ 300/MWh, chegando até a se aproximar de R$ 400/MWh, dependendo dos parâmetros de cálculo.
- O planeta pede socorro, mostra relatório da Organização Meteorológica Mundial
2024 foi o ano mais quente em 175 anos de registros históricos, segundo relatório da Organização Meteorológica. Segundo o secretário geral das Nações Unidas, António Guterres, “nosso planeta está emitindo mais sinais de socorro”, disse, sobre o relatório da OMM. Ele disse, contudo, que o relatório “mostra que limitar o aumento da temperatura global a longo prazo, a 1,5°C, ainda é possível” e que “os líderes devem se esforçar para que isso aconteça – aproveitando os benefícios de energias renováveis baratas e limpas – com novos planos climáticos nacionais previstos para este ano”.
- ‘Data Centers’ impulsionam contratos de longo prazo com geradoras de energia renovável
2024 foi o ano mais quente em 175 anos de registros históricos, segundo relatório da Organização Meteorológica. Segundo o secretário geral das Nações Unidas, António Guterres, “nosso planeta está emitindo mais sinais de socorro”, disse, sobre o relatório da OMM. Ele disse, contudo, que o relatório “mostra que limitar o aumento da temperatura global a longo prazo, a 1,5°C, ainda é possível” e que “os líderes devem se esforçar para que isso aconteça – aproveitando os benefícios de energias renováveis baratas e limpas – com novos planos climáticos nacionais previstos para este ano”.
- CCEE concluiu a migração de 2.443 novos consumidores ao mercado livre de energia em fevereiro de 23025
A Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) concluiu 2.443 migrações ao mercado livre de energia em fevereiro, um volume que supera em 74% os resultados do mesmo mês do ano passado. Quase 84% do total de novos consumidores chegou ao ambiente com o apoio de um representante varejista. No mês, os setores de comércio e serviços foram responsáveis por mais de 56% das migrações.
- Leilão de baterias ocorrerá no segundo semestre, diz MME
O Ministério de Minas e Energia prevê para o segundo semestre de 2025 o primeiro leilão de baterias de armazenamento, informou o secretário da pasta Thiago Barral. O órgão está na fase final de ajustes das propostas apresentadas por empresas e associações do setor. As baterias representam uma possibilidade de diversificação dos recursos de potência e flexibilidade no sistema elétrico nacional.
- Entrevista: ministro de Minas e Energia defende usar recursos públicos para reduzir contas de luz
O governo enviará ao Congresso Nacional um projeto de lei que estabelece uma reforma nas diretrizes do setor elétrico. A ideia, segundo o ministro Alexandre Silveira, é incluir na proposta o uso de recursos públicos para bancar parte dos subsídios que hoje são pagos pelos consumidores nas contas de luz. Com isso, seria possível reduzir as tarifas em um momento de baixa popularidade da gestão do presidente Lula.
- Indústria teve em 2025 o maior consumo de janeiro desde 2004
Em janeiro de 2025, a indústria usou 15.985 GWh, maior valor para o mês da série histórica da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), que acompanha o consumo desde a sua fundação em 2004. Na comparação com o mesmo mês de 2024, o crescimento do consumo industrial foi de 3%. No total, a carga no país somou 47.143 GWh no mês, o que representou alta de 0,6%.
- Clientes mais pobres vão sentir impacto de decreto sobre Itaipu, dizem especialistas
Para especialistas, a decisão do governo que muda o destino de parte do chamado “bônus de Itaipu” vai afetar mais os clientes mais pobres. A mudança prevê que a Empresa Brasileira de Participações em Energia Nuclear e Binacional (ENBPar) possa criar uma reserva financeira e direcionar até 5% dos recursos do saldo positivo da Conta Itaipu para cobrir oscilações na tarifa de repasse da usina.
- Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico cria grupo de trabalho para evitar cortes de geração de energia renovável
O Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE) deliberou pela criação de um Grupo de Trabalho (GT) visando coordenar ações, realizar diagnóstico, avaliar e propor medidas de planejamento, regulatórias e operacionais para mitigar cortes de geração renovável. Esses cortes ocorrem por razões elétricas, de confiabilidade do Sistema Interligado Nacional (SIN) e de suas áreas elétricas ou por insuficiência de consumo para fazer frente à geração instantânea.”
Fonte: ELECTRA CLIPPING – Edição 06/25 de 21/03/2025
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.
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