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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.
As companhias de energia elétrica realizaram, no acumulado de 2024, 72 operações de fusões e aquisições, Esse volume representa um aumento de mais de 40% em relação ao mesmo período de 2023. No período foram registradas 51 operações dessa natureza. Esse resultado é o maior dos últimos vinte anos, de acordo com levantamento da KPMG com 43 setores da economia brasileira.
Saiba mais na matéria "Fusões e aquisições em energia elétrica somaram 72 operações em 2024": https://bit.ly/41mfNyU
A Frente Nacional de Consumidores de Energia entrou na guerra contra a derrubada de vetos da Lei 15.097/2025, que instituiu o marco regulatório das eólicas offshore. A entidade aponta que o potencial impacto dos jabutis seria o equivalente a instituir uma bandeira tarifária vermelha permanente na conta de energia no país pelos próximos 25 anos.
Leia mais na matéria "FNCE: custo dos jabutis da offshore são comparados a uma crise hídrica por ano
“O município de Quaraí, no Rio Grande do Sul, registrou 44°C, a maior temperatura do país em 2025. Estados como São Paulo, Paraná, Minas Gerais, Santa Catarina e Mato Grosso do Sul também enfrentam temperaturas até 7°C acima da média. A previsão indica que essa onda de calor deve persistir até 24 de fevereiro.
As mudanças climáticas têm intensificado a frequência e a severidade de eventos extremos, como as ondas de calor. Em 2024, a temperatura média global ultrapassou 1,5°C acima dos níveis pré-industriais, atingindo 1,52°C, o maior valor já registrado em um período de 12 meses. Essas condições afetam a saúde pública, a agricultura e a disponibilidade de recursos hídricos e sobrecarregam os sistemas de energia devido ao aumento do uso de aparelhos de refrigeração.
Especialistas alertam para a necessidade de medidas de adaptação às novas condições climáticas e esforços contínuos para mitigar seus efeitos. A população deve adotar precauções, como manter-se hidratada, evitar exposição prolongada ao sol e utilizar roupas adequadas para minimizar os riscos associados ao calor extremo.”
Confira a consulta pública que está terminando na próxima semana:
18/2/2025
Data final: 24/02/2025
-*Consulta Pública 005/2025*
Obter subsídios para estabelecer metodologia de análise do máximo esforço das transmissoras na cobrança de valores referentes aos encargos rescisórios dos Contratos de Uso do Sistema de Transmissão – CUST.
ATENÇÃO: O prazo de envio de contribuições dessa consulta foi prorrogado até as 23h59 do dia 24/2/2025.
Saiba mais no site: https://bit.ly/Aneel-ConsultaPública
FRAGMENTOS EXTRAÍDOS DO ELECTRA CLIPPING – Edição 03/25 de 07/02/2025
18/2/2025
- Migração ao mercado livre bate recorde em 2024, impulsionada por clientes de pequeno porte
“Em 2024, o mercado livre de energia no Brasil registrou um recorde de 26.834 migrações, representando um aumento de 262% em relação a 2023. Esse crescimento foi impulsionado principalmente por empresas de pequeno porte, especialmente após a abertura para toda a alta tensão em janeiro do ano passado. A média de demanda contratada pelos novos consumidores foi de 240 kW, indicando a maior participação de comércios e indústrias menores. O setor de serviços liderou as migrações, seguido pelo comércio e empresas do ramo alimentício. São Paulo foi o estado com o maior número de migrações, totalizando 8.835.”
- Preço médio de energia do mercado cativo deve subir 9% em 2025
“O preço médio do portfólio de contratos de compra de energia das concessionárias para atendimento de seu mercado cativo (Pmix) pode subir cerca de 9% neste ano, passando para uma média equivalente a R$ 270/MWh. Caso atinja o patamar, o preço médio será o maior no mercado regulado dos últimos dois anos. A alta é associada à variação da Conta Centralizadora dos Recursos das Bandeiras Tarifárias, conforme mostram dados da TR Soluções.”
- Brasil intensifica exportação de energia elétrica para Argentina e Uruguai sem comprometer segurança energética
“Com a melhoria das condições de suprimento de energia elétrica e a redução da necessidade de despacho termelétrico, o Brasil intensificou a exportação de energia elétrica para a Argentina e o Uruguai. Na última segunda (3), o volume exportado para os vizinhos chegou a 1.093 MW médios, sendo 23% para o Uruguai e 77% para a Argentina.”
- Calor persiste e sul bate novo recorde de carga média diária
“Após atingir o recorde de carga média diária na última terça (4), de 18.312 MWm, o submercado Sul bateu novo recorde no dia seguinte, quando o subsistema demandou 18.416 MW médios, conforme o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Os números se devem à temperatura: as ondas de calor seguem intensas na região, com termômetros no Rio Grande do Sul marcando mais de 40 graus.”
- “Green, baby, green!”: Europa reforça papel do hidrogênio na sua estratégia
“A União Europeia anunciou uma nova estratégia em favor do hidrogênio verde, batizada de Bússola da Competitividade. A iniciativa espera impulsionar a economia do bloco, em grande parte por meio da redução da dependência energética, em especial do gás natural da Rússia. Para tanto, inclui a criação de parcerias para garantir o fornecimento de matérias-primas e tecnologias essenciais para a descarbonização, como o hidrogênio verde, e deve trazer ainda mais dinâmica aos acordos comerciais que a UE já possui com 76 países.”
- Regulação das hidrelétricas reversíveis avança, apesar das indefinições
“O planejamento para as usinas hidrelétricas reversíveis (UHR) no Brasil deve dar um passo importante neste ano, com a regulamentação do tema. Dentre os desafios da atividade estão a definição de remuneração, a competição nos leilões e o mapeamento de projetos viáveis. Também é necessário regulamentar o acesso à rede de transmissão e distribuição, a regulação das outorgas e a forma de remuneração dos empreendimentos. O tema será discutido em seminário no MME no dia 20 de março.”
- Em 2025, brasileiros pretendem investir em soluções para reduzir os gastos com a luz
“Em 2024, 80% dos brasileiros sentiram o impacto financeiro no valor final da conta de luz, conforme estudo da Bulbe. Os resultados apontam que a previsão para 2025 ainda não é de alívio: cerca de 50% dos entrevistados acreditam que o novo ano representará um aumento significativo nos custos desses serviços. Diante disso, muitos consumidores estão planejando ações para reduzir os gastos, como a compra de eletrodomésticos mais eficientes e a adesão à energia solar.”
- Aneel habilita 4,2 GW em hidrelétricas para leilão de potência
“A Aneel já habilitou 4,2 GW em ampliações em usinas hidrelétricas visando o Leilão de Reserva de Capacidade (LRCAP), a ser realizado em junho. A aprovação mais recente foi a de Três Marias (MG), da Cemig, cuja capacidade instalada deve passar de 396 MW para 559 MW.”
- Com cortes de até 60%, geradores vão recorrer de liminar do curtailment
“Os geradores renováveis pretendem entrar com recurso no Superior Tribunal de Justiça (STJ) contra a suspensão da liminar que determinada o ressarcimento dos cortes de geração determinados pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Em paralelo, os agentes seguem discutindo o assunto com a Aneel para o aprimoramento da regulamentação desses cortes de geração.”
- Demanda instantânea de energia no SIN atinge novo recorde de 102.924 MW
“O Sistema Interligado Nacional (SIN) alcançou um novo recorde de demanda instantânea de carga no dia 22 de janeiro, atingindo a marca de 102.924 MW. O recorde anterior, de 102.478 MW, havia sido estabelecido em 15 de março de 2024. No mesmo dia, foram registrados novos recordes de carga média diária no SIN e no subsistema Sudeste/Centro-Oeste, alcançando 92.985 MWmed e 54.021 MWmed, respectivamente. Os aumentos foram provocados principalmente pelas altas temperaturas.”
Fonte: ELECTRA CLIPPING – Edição 03/25 de 07/02/2025
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
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Nossa expertise no Setor Elétrico é resultado de diversos projetos executados por nossos profissionais em empresas de Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização.
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