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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.

OUTRAS NOTÍCIAS DE HOJE

19/3/2025

Disputa pela CME embolada entre PL e PSD: https://bit.ly/41Dw0Pj

“Partido de Silveira sugeriu entrada do PT na disputa, o que pode levar a oposição a reivindicar a Comissão de Fiscalização e Controle”.

CEOs reportam ganhos com aportes em impacto climático e IA generativa: https://bit.ly/3Riz12F

“Pesquisa da PwC revela contraste entre otimismo econômico, nível de confiança no crescimento de receita e na sustentabilidade dos modelos de negócios”.

ONS: armazenamento ao fim de agosto deve ser superior a 2024: https://bit.ly/3FAT229

“Projeções apresentadas em reunião do CMSE indicam patamar elevado na comparação anual tanto no cenário superior como inferior”.

Fonte: Canal Energia

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PREVISÕES METEOROLÓGICAS PARA O OUTONO/INVERNO (geração)

19/3/2025

Durante coletiva de imprensa realizada nesta terça-feira, 18 de março, a meteorologista Desirée Brant, sócia da Nottus Meteorologia, revelou que as previsões indicam que o outono e o inverno serão com neutralidade climática, sem influência de fenômenos como o El Niño ou La Niña, que ocorreram nos últimos anos. De acordo com ela, o relatório da National Oceanic and Atmospheric Administration traz essa probabilidade, que estaria hoje em 62%.

> Leia mais em “Outono e inverno deverão ser de neutralidade climática, prevê Nottus”: https://bit.ly/3FFrEzZ

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BATERIAS COMEÇAM A SURGIR EM GD (mercado)

19/3/2025

Uma tendência que já é realidade no exterior começa a ser verificada no Brasil, a hibridização de sistemas de GD. O volume ainda é baixo, mas a combinação entre sistemas de geração solar com baterias começa a aparecer em pesquisa da Greener. No ano passado 4% das vendas, em média, contavam com o fornecimento de sistemas com armazenamento.

> Continue a leitura na matéria “Baterias começam a surgir em GD, aponta Greener”: https://bit.ly/4ifMIvk

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CRONOGRAMA DO LRCAP (expansão)

19/3/2025

O ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, afirmou em conversa com jornalistas que o governo trabalha para evitar que a ação judicial de geradores termelétricos contra o teto de custo estabelecido pelo governo para o Leilão de Reserva de Capacidade desse ano afete a realização do certame. Silveira disse que a única preocupação com a suspensão do prazo para o envio dos documentos de habilitação à Empresa de Pesquisa Energética é a questão da segurança energética.

> Saiba mais na notícia “MME quer evitar que ação judicial afete cronograma do LRCAP”: https://bit.ly/4ig6Opc

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FRAGMENTOS EXTRAÍDOS DO VOLTS By CANALENERGIA - edição 150ª, de 18/03/2025

18/3/2025

Tecnologias limpas

“Tecnologias limpascomo o hidrogênio verde e eólicas offshore abrem novas oportunidades denegócios para os nossos portos. A adaptação da infraestrutura para novoscombustíveis e a redução de emissões nos terminais se transformaram emprioridades. Instalações como o Açu e Suape, por exemplo, já estão firmandoparcerias e desenhando projetos em hidrogênio verde e e-metanol, com o objetivode se tornarem hubs energéticos. Desafios como a falta de regulamentação e acaptação de investimentos ainda precisam ser superados.

Em paralelo, outrosmovimentos com acento ambiental avançam, a exemplo de iniciativas como aAliança Brasileira para Descarbonização de Portos. Há uma busca acelerada poreletrificação, combustíveis limpos e equipamentos eficientes. A meta de netzero para emissões até 2050 pela Organização Marítima Internacional impulsionaessa transformação. O conceito de porto-indústria também favorece especialmenteo desenvolvimento da eólica offshore.”

Economia

“Reagendado para 22 de agosto, o Leilão de Energia A-5 deste já tem sistemática definida. O Ministério de Minas e Energia (MME) divulgou no dia 12 último a Portaria Normativa 102, que traz todo o esquema. Lembrando que haverá apenas um produto, focado exclusivamente em hidrelétricas. As PCHs dominam até o momento. Há 2,5 GW em empreendimentos inscritos no total, somando 173 usinas. Ainda para os lados da geração renovável, a boa notícia é que o grupo de trabalho criado pelo Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE), para discutir medidas de mitigação do chamado curtailment, realizou a primeira reunião em 13 de março e aprovou um plano de trabalho. O GT reconheceu o caráter estratégico da instalação de três compensadores síncronos em subestações no Rio Grande do Norte, para aumentar a confiabilidade no fornecimento.

E por falar em geração, a Eletrobras vendeu um pouquinho a mais no quarto semestre de 2024, coisa de 1,1%, mas, no balanço geral de todas as suas atividades, fechou o ano com um resultado de R$ 25,5 bilhões, alta de 32,2% sobre 2023. Nada mal! Daqui para frente, a empresa planeja dar um “up” em transmissão, reforçando sua posição nessa área. Sobre o acordo com o governo para aumento da participação da União no Conselho de Administração, a informação é de que tudo deve ser resolvido ainda em março, mas será preciso sinal verde do Superior Tribunal Federal (STF). Passando da ex-estatal para a ainda estatal Petrobras, o secretário de Petróleo e Gás do MME, Pietro Mendes, foi indicado pelo Planalto para seguir na presidência do Conselho de Administração da companhia. As posições vão ser sacramentadas em Assembleia Geral Ordinária (AGO) marcada para 16 de abril. Detalhe importante: Mendes é também candidato a uma vaga na diretoria da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).

E há novidade no Conselho de Administração da Associação Brasileira dos Comercializadores de Energia (Abraceel). Wilson Ferreira Jr., hoje na Matrix Energia, é o novo presidente, com mandato até março de 2027. Já na Associação Brasileira de Energia de Resíduos (ABREN), Yuri Schmitke foi reeleito presidente executivo da entidade. O novo mandato será de 4 anos - 2025 a 2028. (...). A superintendente de Gestão Tarifária e Regulação Econômica da Aneel, Camila Bomfim, vai assumir o cargo de assessora na Diretoria Geral da agência com a missão de atuar no diagnóstico atual e futuro das tarifas, em razão dos novos contratos de concessão de distribuição. (...).”

Política

“(...). O Leilão de Reserva de Capacidade na forma de Potência (LRCAP) acabou judicializado. O Superior Tribunal de Justiça (STJ) suspendeu a exigência do Custo Variável Unitário (CVU) máximo de R$ 1.711,18/MWh como requisito técnico de habilitação de usinas térmicas. Por isso, o MME anunciou que vai estender o prazo de apresentação do CVU e do parecer técnico de comprovação de combustível da ANP para a habilitação de geradores interessados em participar do certame. Até fevereiro, a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) havia cadastrado 74 GW, entre 327 projetos termelétricos e ampliações de hidrelétricas. Segue complicado também o debate na Aneel sobre o reajuste tarifário da Light. Houve aquela dúvida sobre conceder uma redução média de 11,96% ou autorizar um diferimento, que funcionaria, na prática, como um empréstimo do consumidor à distribuidora, com validade até 2027. Nada ficou decidido na reunião pública de 11 de março. Após mais uma calorosa discussão houve voto de vista por parte da diretora Ludimila Silva. Detalhe: a agenda da sessão de hoje do colegiado não inclui esse tema. De certo mesmo, como resultado relevante da reunião anterior, os diretores aprovaram uma decisão sobre outro assunto não menos inflamável. Há mudança nas regras de cálculo das perdas não técnicas das distribuidoras. Elas passarão a ser calculadas pelo mercado medido, e não mais pelo mercado faturado. Isso porque a proposta considera os impactos da mini e microgeração distribuída nas perdas comerciais das empresas. As alterações serão aplicadas a partir dos processos tarifários de 2025. Há possibilidade, porém, de cálculo retroativo nos processos de 2026 para as distribuidoras que não tiverem reajustes aprovados com base na norma, casos da Enel Rio e da Light. (...)”

Consumo e comportamento

“(...). O Índice Nacional de Preços ao Consumidor Amplo (IPCA) 15 já havia sinalizado que o cálculo ao final do mês ia dar bem ruim. E deu. No segundo mês do ano a inflação fechou em 1,31%. A alta foi de 1,15 ponto percentual sobre a taxa de janeiro (0,16%), segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). No grupo Habitação (4,44%), a energia elétrica residencial foi o subitem com o maior impacto positivo no índice (0,56 p.p.), ao avançar 16,80%, após a queda observada em janeiro (-14,21%), em função da incorporação do Bônus de Itaipu. Consumidores da Enel Rio de Janeiro, em particular, ficaram ainda mais macambúzios. (...). A diretoria da Aneel aprovou reajuste médio de 0,27% nas tarifas da concessionária. Se vale de algum consolo, pelo menos, o texto sobre o Projeto de Lei 223/25, que cria o programa Recicla Cash segue em análise na Câmara dos Deputados. A iniciativa tem como objetivo incentivar a reciclagem de resíduos sólidos urbanos por meio de crédito financeiro e posterior desconto nas contas de luz e água. A conferir.”

BBCE

“O Balcão Brasileiro de Comercialização de Energia (BBCE) tomou uma decisão bem vinda para quem atua nesse segmento de negócio bastante dinâmico e positivo, mas que, vez ou outra, enfrenta algumas cascas de banana pelo caminho. A plataforma passou a intensificar a supervisão de ofertas e operações realizadas na plataforma EHUB. No radar da iniciativa está o acompanhamento com lupa das ofertas e negócios que estiverem fora das condições de mercado. Estão previstas notificações às empresas e, quando necessário, a aplicação de medidas de enforcement. Ou seja, decisões mais duras poderão ser adotadas. Outra boa nova é que o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e o Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (MMA) anunciaram a abertura de consulta pública sobre o cenário da certificação de carbono no Brasil. As propostas da sociedade civil e entidades interessadas no tema podem ser enviadas até o dia 25 de abril. (...).”

Hidrelétrica Belo Monte

“Quem não tem nada a comemorar é a Norte Energia, que opera a hidrelétrica Belo Monte (PA – 11.233 MW). A empresa encerrou 2024 com prejuízo de R$ 1,67 bilhão. O resultado é pior que o de 2023, quando a perda chegou a R$ 850,8 milhões. Para completar o cenário, o ministro Flávio Dino, do STF, reconheceu a omissão do Congresso Nacional em assegurar aos povos indígenas o direito de reparação por danos decorrentes de empreendimentos hidrelétricos em seus territórios. Em relação ao caso específico das comunidades indígenas afetadas pela construção de Belo Monte, ele definiu que elas têm direito de participação nos resultados do empreendimento, até que a questão legislativa seja sanada. Ainda segundo a decisão, a medida deve ser aplicada a outros projetos em que haja aproveitamento dos potenciais energéticos de recursos hídricos. Bastante positiva para os povos originários, injustiçados ao longo de décadas, complicado para os geradores que vão ter que separar mais recursos para atender à determinação do Supremo”

Fonte: VOLTS By CANALENERGIA - edição 150ª, de 18/03/2025

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