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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.
FRAGMENTOS EXTRAÍDOS DA REVISTA O SETOR ELÉTRICO – Edição de 25/04/2025
25/4/2025
- O papel da conversão na mobilidade elétrica no Brasil
“A busca pela descarbonização no segmento de mobilidade tem impulsionado grandes empresas e instituições em todo o mundo, que realizam pesquisas e projetos pilotos que viabilizem a transição energética sustentável neste segmento. Além da indústria de veículos híbridos e elétricos, uma alternativa que vem sendo buscada no Brasil e em outros países do mundo é a conversão de veículos à combustão em carros elétricos ou híbridos.”
- “Capítulo 2 – Repensando a digitalização no setor elétrico brasileiro: Behavioral Techs e suas possibilidades
Neste fascículo, explora-se a evolução das tecnologias de medição no setor elétrico, com foco na medição inteligente e na Infraestrutura de Medição Avançada (AMI). Essas tecnologias permitem comunicação remota, melhoram a qualidade do serviço e reduzem perdas. Também são abordados os custos de implantação do AMI, que têm diminuído. Como alternativa à medição tradicional, o aplicativo Aidu facilita a gestão de faturas e incentiva a participação dos consumidores. O conteúdo destaca a modernização e a eficiência no setor elétrico.
- Fluxo Reverso: O Desafio Técnico Que Virou Discurso Político
“A energia é, por natureza, interdisciplinar. Envolve tanto ciências exatas, responsáveis por desenvolver e otimizar equipamentos e sistemas, quanto ciências sociais, essenciais para a regulação e formulação de políticas públicas. Dito isto, falemos sobre fluxo reverso.
A questão técnica do fluxo reverso não é novidade. Quem trabalha no setor elétrico deve se lembrar da famosa “curva do pato”, apresentada há mais de uma década pelo operador do sistema elétrico da Califórnia (CAISO, 2013). Essa curva mostrava o desafio de balancear a geração e o consumo de energia diante da crescente inserção de fontes renováveis distribuídas, especialmente a solar fotovoltaica.”
- Novos regulamentos para o mercado de geração centralizada, abertura do mercado livre e armazenamento
“Este ano de 2025 pode representar um dos mais significativos avanços no setor de energia no Brasil em décadas. Após um exitoso período de expansão da geração, ampliação da participação das fontes renováveis na matriz e um reconhecido sucesso no processo de leilões de contratação de energia, os tempos (e a tecnologia) agora exigem novas regulamentações e rotas comerciais para uma completa e harmônica modernização do setor.”
“Durante muito tempo, caí na armadilha de achar que tudo precisava ser impecável antes de sair do papel. Até perceber que essa busca pelo perfeccionismo muitas vezes vinha acompanhada de um freio disfarçado. Foi aí que três conceitos mudaram minha forma de agir: o Princípio de Pareto, o ciclo PDCA é uma frase de Mário Sérgio Cortella.”
- Confiabilidade na era das “renováveis”: o desafio da inércia no setor elétrico Parte 1/2
“Nas redes sociais e nas conversas cotidianas, é comum encontrar a percepção de que uma matriz elétrica 100% baseada em fontes renováveis, de baixo carbono (ou ERNC – Energia renovável não convencional, o que exclui a hidráulica), como as energias solar e eólica, seria a solução ideal para os problemas energéticos e ambientais do planeta. Embora essa visão seja atraente e represente um futuro desejável em termos de emissões de carbono, ela desconsidera um elemento fundamental para a estabilidade das redes elétricas: a inércia.”
- Desafios e Perspectivas no Contexto de Sobrecarga e Escassez de Transformadores – Parte 1/2
“O setor elétrico enfrenta uma transformação crescente, impulsionada pela necessidade de atender a uma demanda de potência cada vez mais elevada.
O aumento do número de fontes de energia renováveis, no contexto da geração distribuída, o avanço da eletrificação dos meios de transporte e o contínuo crescimento das populações urbanas colocam uma pressão significativa sobre os sistemas elétricos correlatos. Estes, por sua vez, para responderem a essas demandas pujantes, passam a ser inerentes a infraestruturas de transmissão e distribuição de energia elétrica cada vez mais complexas e com exigências maiores de confiabilidade operativa.”
ONS: “não cortamos porque queremos, mas o necessário para o sistema”: https://bit.ly/44EHQM6
“Em entrevista exclusiva, diretoria do Operador coloca o curtailment como uma das questões mais importantes a ser tratada e afirma que restrições são o resultado de uma conta que não fecha”.
Abradee: incluir expurgos de DEC/FEC na renovação é criar indicador que olha ´para trás’: https://bit.ly/42JRhHB
“Diretoria da Aneel debateu assunto durante votação de recomendação de renovação da EDP ES”.
Abradee considera positiva reforma do setor apresentada pelo governo: https://bit.ly/3Gs3Rnq
“Para associação, busca por equilíbrio nos custos e fim de distorções entre ACR e ACL beneficiarão consumidor”.
Justiça aprova pedido de recuperação judicial da 2W Ecobank: https://bit.ly/42rEQ4m
“Operação suspende por 120 dias execuções de dívidas por credores, retenção, penhora e sequestro de bens”.
A diretoria da Aneel rejeitou pedido da Abeeólica e da Absolar para suspensão dos processos punitivos instaurados contra geradores, em decorrência do blecaute de 15 de agosto de 2023 no Sistema Interligado Nacional. O incidente resultou na aplicação de multas no valor total de R$ 245,3 milhões a 53 empreendedores responsáveis por 747 usinas de ambas as fontes.
> Saiba mais em “Aneel mantém processos que envolvem R$ 245 mi em multas por apagão de 2023”: https://bit.ly/3EzBjb6
- PROGRAMA MENSAL DA OPERAÇÃO DO ONS (geração)
A carga de energia no Sistema Interligado Nacional deve atingir 80.394 MW médios em maio, volume 1,7% maior na comparação anual. Segundo dados apresentados na reunião do Programa Mensal da Operação do Operador Nacional do Sistema Elétrico nessa quinta-feira, 24 de abril, a variação no acumulado do ano é de 3,7%, e a esperada para junho é de 4,5%. As projeções se mantêm em relação a primeira revisão quadrimestral.
> Continue a leitura na notícia “ONS: Carga deve subir 1,7% em maio e 4,5% em junho”: https://bit.ly/4lDrbyC
N5X inicia negociação em tela mas com olho na bolsa de energia: https://bit.ly/3RyOkEH
“Meta de estabelecer a Clearing house é classificada como jornada regulatória e está em desenvolvimento com previsão para lançamento em 2026.”
Eólica bate recorde de 117 GW de nova capacidade em 2024, aponta GWEC: https://bit.ly/4cMzpR7
“GWEC prevê quase 1TW de instalações adicionais até 2030.”
Paradigma agrega IA a ferramentas de gestão e eleva o atendimento no mercado livre a novo patamar: https://bit.ly/3YgXdq9
“Líder no desenvolvimento de ferramentas voltadas ao incremento de ETRM (Energy Trading Risk Management) e SRM (Supplier Relationship Management), empresa protagoniza mais um salto tecnológico ao oferecer ao emergente segmento varejista soluções que disponibilizam às comercializadoras um nível inédito de automação, agilidade e qualidade no processo de assistência aos clientes.”
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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Nossa auditoria interna integra governança e inovação com soluções como outsourcing, criação de comitês e avaliação de riscos. Planejamos e executamos auditorias estratégicas alinhadas ao negócio, utilizando análise de dados e indicadores de desempenho. Reavaliamos estratégias continuamente, garantindo eficiência, valor e melhoria nos processos organizacionais.
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