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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 governo de Minas Gerais voltou a se movimentar para privatizar a Cemig. No início da tarde desta quinta-feira, 14 de novembro, o governador em exercício, Mateus Simões (Novo), protocolou na Assembleia Legislativa de Minas Gerais (ALMG) dois projetos de lei, um trata da elétrica e outro da Copasa. No que se refere à primeira, a ideia é de transformá-la em uma empresa com controle pulverizado sem um acionista majoritário. A expectativa é de que a tramitação dure algumas semanas ou poucos meses.
> Saiba mais na notícia “Governo de MG apresenta projeto para privatização da Cemig”: https://bit.ly/4hO20Ya”
“Apesar de haver uma faixa que varia entre 850 milhões de toneladas a 1 bilhão de toneladas de CO2 equivalente, governo diz querer alcançar a meta mais elevada”.
- COP 29: NDC do Brasil poderia ser mais ambiciosa, avaliam organizações: https://bit.ly/3UTjrwD
“Entidades avaliam que por sediar a COP 30 o Brasil deveria apresentar metas mais ambiciosas para poder liderar o processo”.
- ArcelorMittal começa a produzir no Brasil aço inovador para estruturas fotovoltaicas: https://bit.ly/3YIeacu
“Magnelis será produzido em planta de SC que teve investimentos de R$ 2 bilhões na expansão”.
“A Aneel deve obrigar os acionistas de seis distribuidoras a aportarem R$ 10,2 bilhões para ajustar os níveis de endividamento das empresas, evitando, com isso, a abertura de processos que podem levar à caducidade das concessões. A proposta do diretor-relator Fernando Mosna, é de que os aportes sejam feitos em até 90 dias.
> Saiba mais na notícia “Aneel pode obrigar distribuidoras a fazerem aporte de R$ 10,2 bilhões”: https://bit.ly/40Nz1hk”
FRAGMENTOS EXTRAÍDOS DA 137ª EDIÇÃO, DA VOLTS BY CANALENERGIA – 12/11/2024
14/11/2024
- Projeto de Lei do Mercado de Carbono
“No Congresso Nacional há a previsão – mais uma – de que o projeto de lei do Mercado de Carbono desencante nesta semana. Já na Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica), é a estrutura de governança da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) que estará em debate na diretoria colegiada.”
- Mercado Livre de Energia
“Por falar em CCEE e em ansiolíticos, tem muita gente preocupada com o mercado livre de energia. Bruscas oscilações de preço, que vem sendo verificadas nas últimas semanas, mexem com os nervos das comercializadoras. A torcida é para que não aconteça nada de mais grave. Afinal, as migrações não param de acontecer e os negócios estão bombando. Mas é bom que todos fiquem atentos à apresentação dos resultados da liquidação do Mercado de Curto Prazo (MCP) referente ao mês de agosto último.”
- Fusões e aquisições seguem aceleradas em 2024
“Levantamento feito pela consultoria KPMG, revelou que até setembro último foram contabilizadas 51 operações do tipo. O número é 45% acima do foi registrado no mesmo período do ano passado, de 35 operações.”
- Orçamento de 2025 da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE)
“Em assembleia extraordinária dos agentes, foi aprovado o orçamento de 2025 da CCEE. Ficou em R$ 345,7 milhões, alta de 21% em relação ao valor do atual.”
- Usina Nuclear Angra 3
“O ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira defendeu bastante a modernização da cadeia nuclear no Brasil. Afirmou ainda que é a favor da conclusão da usina Angra 3.”
Nosso comentário:
Perfeita a posição do ministro. Vale lembrar que o Brasil entrou no Programa Nuclear, com a construção das Usinas Angra 1, 2 e 3, visando ao conhecimento tecnológico da energia nuclear, em desenvolvimento dessa fonte de energia no mundo. O resultado foi exitoso no domínio da tecnologia demonstrado nas etapas de construção das usinas. Portanto, coerente a defesa da modernização da cadeia nuclear no Brasil como atualização de conhecimento tecnológico.”
- IPCA de outubro de 2024
“O resultado do IPCA de outubro bateu em 0,56%, acréscimo de 0,12 ponto percentual em relação a setembro. A conta de luz apareceu de novo como um dos principais vilões da alta. Tudo por causa da bandeira vermelho patamar 2. Aí, ninguém entendeu muito bem, mas o Ministério de Minas e Energia (MME) soltou uma informação de que tem a expectativa de que em dezembro a sinalização retorne para verde. Ou seja, sem cobrança adicional. Só que, data vênia, quem decide isso é a Aneel. Enfim... Mas, a notícia boa é que o Luz usPara Todos vai ter continuidade em 2025. Não vai sair barato – está orçado em R$ 3,9 bilhões. Por isso entrou em processo de consulta pública. Porém é um programa que precisa seguir em frente. Desta vez, a meta é beneficiar milhares de pessoas em 15 estados, que até hoje sobrevivem privadas desse serviço essencial.”
- Usina Nuclear Angra 2
“A usina nuclear Angra 2 entrou em operação oficialmente lá por volta do ano 2000 e acaba de completar seu vigésimo ciclo de operação. Bem mais nova do que a sua irmã do lado, Angra 1, inaugurada em 1985, a “jovenzinha” está em pleno vigor e vem fazendo bonito. Alcançou 99,4% de disponibilidade e lacrou o segundo melhor resultado da história do empreendimento, segundo comemorou a Eletronuclear, controladora da planta de geração. Quem está rindo a toa também são as concessionárias de veículos elétricos. As vendas em outubro superaram em 21% as realizadas em setembro”
- Grupo Enel
- Na Itália, o grupo Enel não tem muito do que se queixar. Pelo contrário. De janeiro a setembro deste ano abocanhou um lucro líquido de 5,8 bilhões de euros, alta de 16,2%em relação ao período anterior. Já no Brasil, suas controladas no seguimento de distribuição passam por maus bocados. Vem colecionando multas formidáveis. A Secretaria Nacional do Consumidor (Senacon), vinculada ao Ministério da Justiça e Segurança Pública, negou o recurso interposto pela Enel SP e manteve a multa de R$ 13 milhões aplicada em junho de 2024. Na semana passada, em Ação Civil Pública, a Advocacia Geral da União (AGU) anunciou que busca reparação dos prejuízos com a interrupção da energia em São Paulo. Total de indexações pode passar de R$ 1 bilhão, incluindo pagamentos individuais a clientes.”
- Plano Decenal de Energia Elétrica – PDE
“Todo investidor e empresário do setor deveria ter um exemplar de cabeceira. Ou, pelo menos, baixar num tablet, para ficar mais fácil de ler. Afinal são 16 cadernos que compõem a mais recente edição do Plano Decenal de Expansão de Energia. (...). A versão consolidada acaba de sair do forno da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) (...)”
- Atendimento a rampa de carga
“A EPE – Empresa de Pesquisa Energética iniciou os estudos para a criação de um novo indicador, que deve ser aprovado até o final de 2025. A ideia é mensurar os recursos disponíveis com capacidade para atendimento à rampa de carga.”
Fonte: VOLTS BY CANALENERGIA – 137ª Edição – 12/11/2024
“O plenário do Senado aprovou nesta quarta-feira (13/1) o substitutivo ao PL 182, que regulamenta o mercado regulado de créditos de carbono. Fruto de um acordo negociado entre as duas casas, o texto relatado pela senadora Leila Barros (PDT-DF) retorna para apreciação final da Câmara dos Deputados.
> Leia mais na notícia “Senado aprova o PL do mercado de carbono”: https://bit.ly/4fnnDwU”
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
Soluções no Setor Elétrico
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