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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 VOLTS By CANALENERGIA – 152ª edição de 01/04/2025
1/4/2025
EXCLUSIVO
(...).
“Na presente temporada, os agentes ouviram o ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, anunciar prazos aqui e acolá, mas nada acontece. Desta vez, porém, o chefe da pasta falou em Medida Provisória (MP) para tentar resolver essa parada. Foi a senha para mais um debate acalorado. (...)
Pra começar, o presidente da Comissão de Infraestrutura do Senado Federal questionou a ideia da MP. De um lado, segundo Marcos Rogério, é preciso dialogar com a Câmara dos Deputados. Já os agentes, mais objetivos, se adiantam em apontar prioridades. A abertura do mercado para a baixa tensão, por exemplo, é considerada urgente. A Confederação Nacional da Indústria (CNI), por sua vez, considera o PL 414 um bom ponto de partida. Agora, parece algo unânime a defesa por um processo que evite novo “jogo de lobbies” no Congresso Nacional.”
ECONOMIA
“Ajustando o radar para trazer o que de mais relevante vem movimentando o setor, vale destacar que na Aneel ficou resolvido que a tarifa de repasse da potência contratada da Itaipu Binacional fica em US$ 17,66 por kW/mês em 2025. Segundo a análise da área técnica, o ajuste feito pelo governo, por meio do Decreto 12.390, permitiu a alteração estrutural para a gestão da conta de comercialização da usina pela Empresa Brasileira de Participações em Energia Nuclear e Binacional (ENBPar).
A agência também acaba de abrir consulta pública sobre o edital do Leilão de Energia A-5, previsto para 22 de agosto. As contribuições serão recebidas até 12 de maio. Um pouquinho mais distante, em setembro, o Leilão dos Sistemas Isolados ganhou ampliação do prazo para apresentação, à Empresa de Pesquisa Energética (EPE), dos parâmetros necessários ao cálculo de custo do combustível e da parcela variável do custo de operação e manutenção. A data afinal agora é 30 de maio.
E, de uma só tacada, a Engie arrematou duas hidrelétricas. Pela bagatela estimada em cerca de R$ 2,95 bilhões, as felizes vendedoras são a EDP e a CTG. O negócio envolveu as usinas Santo Antônio do Jari (393 MW) e Cachoeira Caldeirão (219 MW), ambas localizadas no Amapá. Por falar em região Norte, o ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, veio com a novidade de que a decana obra da Interligação Manaus-Boa Vista, deve ficar pronta antes do final deste ano. Houve avanço de 70% na construção dessa linha que vai anexar Roraima ao Sistema Interligado Nacional (SIN). O estado sofre muito com a confiabilidade do fornecimento de energia. Não só a interligação com a Venezuela é tipo “vagalume”, como também as térmicas que sustentam a eletricidade local, vira e mexe deixam os consumidores na mão. Não por acaso, a Aneel manteve multa de R$ 2,75 milhões à empresa Brasil BioFuels em decorrência do atraso na implantação da usina BBF Baliza. O Amazonas também não fica atrás em termos de qualidade de serviço duvidosa. Agorinha, em 27 de março, o Operador Nacional do Sistema (ONS) relatou a interrupção de 373 MW de carga na área da capital Manaus. (...).”
CONSUMO E COMPORTAMENTO
(...), “a Aneel decidiu manter a Bandeira Verde para o mês de abril, o que significa que não haverá valor adicional às tarifas. O Índice Nacional de Preços ao Consumidor Amplo 15 (IPCA-145) de março, por sua vez, subiu menos e ficou em 0,64%, embora a energia elétrica residencial no grupo Habitação tenha variado para cima (0,43%). Agora é que entra a metade vazia na conversa. Os consumidores do subgrupo B (baixa tensão) devem perceber, em média, uma alta de 4,67% nas tarifas de energia neste ano. Como naquele bordão das pesquisas feitas em época de eleições, claro que o resultado pode variar para mais ou para menos. Até porque a análise também indica que 68% das distribuidoras apresentarão reposicionamentos tarifários, numa faixa entre -3,4% e 12,8%. Essa “calculeira” toda consta de um estudo recém-divulgado pela TR Soluções. As projeções, segundo a consultoria, indicam que cerca de 90% do aumento é explicado por elevações dos elementos de custos da Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição (TUSD), com destaque para altas de 23% da TUSD CDE e de 7,26% da TUSD FIO B. Calma! Não precisa entender no detalhe! Basta perceber que será preciso reenquadrar o seu orçamento doméstico de mais uma vez ao longo de 2025”.
USO DE ETANOL EM USINA TERMELÉTRICA
“A rigor, a iniciativa não é exatamente uma novidade porque a Petrobras já fez isso num passado não muito distante. Mas, sem dúvida, pode ser uma boa notícia para a indústria sucroenergética, que há tempos não experimenta um crescimento mais expressivo. Estamos falando do uso de etanol em usina termelétrica. A finlandesa Wärtsilä firmou parceria com a Energética Suape II para realizar um teste com o uso desse biocombustível. Essa operação será realizada na unidade localizada em Recife (PE) e será a primeira do gênero em um tipo de motor destinado à produção de eletricidade em larga escala. E por falar em energia, vale registrar aqui que para os lados do mercado livre o consumo médio brasileiro atingiu 26.802 MW médios em 2024, aumento de 8% em relação à média do ano anterior. Segundo estudo da Associação Brasileira dos Comercializadores de Energia (Abraceel), o ambiente passou a representar 43% de toda a eletricidade consumida no país no ano que passou, 8% a mais na comparação anual.”
NÍVEL DOS RESERVATÓRIOS
(...). “De acordo com o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), as chuvas voltaram em março, mas não supriram déficit hídrico que já vinha desde fevereiro. Isso porque houve temperaturas acima da média no Sul, Sudeste e Centro-Oeste. Para abril, a previsão inicial é de deplecionamento no nível de reservatórios em quase todo o país. Ou seja, haverá queda no armazenamento de água, com exceção do submercado Norte. A Climatempo, nosso parceiro, confirma que o mês deverá ser desafiador para o setor elétrico quando se pensa em nível de afluências. A perspectiva no final do período úmido de 2024/2025 é de chuvas abaixo da média na maior parte do Brasil. Para se ter uma ideia, por conta das recentes ondas de calor, o consumo de energia elétrica subiu 4,9% no Brasil em fevereiro, conforme levantamento da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Outra informação preocupante é de que em 2024, o total de perturbações no Sistema Interligado Nacional (SIN) chegou a 3.844 ocorrências, aumento de 9,1% na comparação com as 3.494 registradas em 2023.” (...).
Fonte: VOLTS By CANALENERGIA – 152ª edição de 01/04/2025
Distribuidoras confirmam interesse em renovar concessões: https://bit.ly/3Y6NDG7
“Balanço divulgado pela Aneel mostra que todas as 19 concessionárias com contratos a vencer até 2031 pretendem prorrogar as outorgas”.
Petrobras avalia eventual conflito de interesse em ida de Tolmasquim ao CA da Eletrobras: https://bit.ly/4j96Lfv
“Diretor foi indicado pela União após novo acordo de acionistas”.
Eletrobras apresenta novos candidatos ao Conselho de Administração: https://bit.ly/42hIAUV”
“Eletrobras apresentou ainda os argumentos para a incorporação da Eletropar, entre eles, a simplificação das operações e da estrutura societária da empresa”.
O Ministério de Minas e Energia estendeu por seis meses a vigência da Portaria Normativa MME nº 88, de 31 de outubro de 2024. O texto trata das diretrizes para operação em condição diferenciada de usinas termelétricas para atendimento de potência no SIN. Agora as regras, que valeriam até esta segunda-feira, 31 de março, terminam em 30 de setembro.
> Continue a leitura na notícia “MME estende operação térmica diferenciada”: https://bit.ly/41RD38r
A Petrobras e o BNDES assinaram nesta segunda-feira, 31 de março, protocolo de intenções para uma iniciativa inédita que visa a contratação de créditos de carbono gerados a partir de restauração florestal na Amazônia. O programa ProFloresta+ visa restaurar até 50 mil hectares de áreas degradadas na região, capturando cerca de 15 milhões de toneladas de carbono.
> Leia mais em “Petrobras e BNDES lançam programa para compra de créditos de carbono”: https://bit.ly/3YdY2jo
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
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