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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.
Os cortes de geração de energia renovável estão sendo analisados e deverão até mesmo fazer parte das análises do PDE 2035 no horizonte decenal. Com esses dados em mãos, a Empresa de Pesquisa Energética deverá trabalhar para sinalizar como as baterias poderão calibrar a oferta do produto que o sistema precisará. A atual sinalização da EPE é de que a necessidade do país pela tecnologia é elevada na forma de capacidade nos próximos 10 anos, está acima de 8 GW.
> Saiba mais em “Curtailment será analisado no PDE 2035, sinaliza EPE”: https://bit.ly/4hVZGNF
DISTRIBUIDORAS DA AMAZÔNIA LEGAL DESCUMPREM METAS DO LUZ PARA TODOS, APONTA IDEC
2/4/2025
Acre e Tocantins não registraram nenhum atendimento no ano passado, segundo o levantamento da entidade de consumidores, a partir de dados disponíveis do MME
A maior parte das distribuidoras da Amazônia Legal não cumpriu a meta prevista de atendimentos do Programa Luz para Todos em 2024, segundo levantamento feito pelo Instituto de Defesa de Consumidores - Idec. O estudo foi realizado a partir de dados do Ministério de Minas e Energia.
Dos nove estados pesquisados, apenas o Amapá, com 1.709 atendimentos para uma meta de 300 (470% a mais) e o Pará, com 20.825 ligações para uma meta de 16.413 (27%) apresentaram desempenho superior ao valor estabelecido para o período em áreas remotas ainda não universalizadas.
SILVEIRA DIZ QUE ESPERA EM BREVE SABATINA DE CANDIDATOS PARA A ANEEL
2/4/2025
Ministro confirma que enviou dois nomes à Casa Civil, sendo um deles do secretário Gentil Nogueira Jr.
O ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, disse nesta quinta-feira (20/03) estar convicto de que terá uma resposta em breve sobre as sabatinas dos indicados para a diretoria da Aneel. Segundo Silveira, há dois nomes na Casa Civil da Presidência da República, sendo um deles, já conhecido, o do secretário de Energia Eletrica do MME, Gentil Nogueira Jr. Ele prometeu divulgar o segundo candidato, que não foi oficialmente anunciado pelo ministério.
Além da vaga aberta com o término do mandato de Hélvio Guerra no ano passado, ocupada interinamente pela servidora da Ludimila Silva, uma nova vaga para o colegiado vai se abrir com o fim do mandato do diretor Ricardo Tili em 24 de maio.
CCEE: CONSUMO DE ENERGIA SOBE 4,9% E BATE RECORDE EM FEVEREIRO
2/4/2025
Uso de mais aparelhos de ar-condicionado por temperaturas elevadas ajudam a explicar volume histórico de 77 mil MW médios no mês
O consumo de energia elétrica subiu 4,9% no Brasil em fevereiro. Segundo dados da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), o país ultrapassou, pela primeira vez, a marca de 77 mil MW médios em um único mês. O calor intenso registrado no período e que faz aumentar o uso de aparelhos de ar-condicionado é o principal fator que ajuda a explicar os resultados.
O mercado regulado computou crescimento de 5,5% no consumo, enquanto o livre aumentou 4% no comparativo anual. O avanço reflete uma combinação das temperaturas mais altas com a maior atividade em alguns setores produtivos e a entrada massiva de novos consumidores no ambiente
TARIFA DE ITAIPU É MANTIDA EM US$ 17,66/KW POR MÊS
2/4/2025
Saldo que seria utilizado para o bônus da usina, a ser repassado aoconsumidor em julho, será usado para compensar o saldo negativo da conta decomercialização que ficou em R$ 355 milhões
A tarifa de repasse da potência contratada de Itaipu ficará em US$ 17,66por kW/mês em 2025. A decisão foi tomada pela diretoria da Agência Nacional deEnergia Elétrica na tarde desta terça-feira, 25 de março. Segundo a análise daárea técnica da autarquia, o ajuste feito pelo governo com o Decreto 12.390,permitiu a alteração estrutural para a gestão da conta de comercialização dausina pela ENBPar.
A tarifa tinha sido prorrogada pela Aneel até 31 de março porque a contada usina binacional estava negativa em cerca de R$ 355,8 milhões em valoresatualizados em março. Como o decreto prevê a criação de um fundo de reserva de5% do saldo anual que era de quase R$ 1,6 bilhão, essa solução foi consideradacomo solução para evitar um aumento da tarifa a partir de 1º de abril.
Segundo os cálculos da agência reguladora, o Custo Unitário dos Serviçosde Eletricidade (CUSE), cobrado para cobrir os custos de operação e manutençãoda hidrelétrica, subiria em US$ 1,06 por kW/mês sem essa solução dada pelogoverno. Essa diferença deve-se ao valor que o consumidor teria que pagar amais para que o país atendesse ao acordo com o Paraguai que manteve a tarifarepassada ao sócio de US$ 19,28 por kW/mês.
Sendo assim, a Aneel concluiu que seria possível não aumentar a tarifacom o decreto que representou o comando legal para usar o saldo positivo dochamado bônus e Itaipu para evitar a majoração. Ainda assim sobrarão R$ 656,6milhões para serem repassados aos consumidores em julho.
Isso porque do montante de R$ 1,598 bilhão deverá ser debitado o valornegativo de quase R$ 354 milhões. Do saldo positivo de R$ 1,2 bilhão, R$ 586,4milhões representam o valor referente aos 5% de reserva do total derecolhimento anual.
O saldo final será conhecido até o final de abril. Está em fase deapuração e assim que for fechado o cálculo os dados serão enviados para a Aneelque deverá fazer a homologação do saldo dessa reserva técnica financeira.
O diretor geral da Aneel, Sandoval Feitosa, comentou que área técnica daautarquia já havia identificado a necessidade de constituição de uma conta dereserva para que a ENBPar tivesse mais estabilidade na gestão da conta.
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
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