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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.
A carga no SIN deve ter variação de 4,3% em janeiro. O valor está cima dos 2,6% divulgados na última semana. No subsistema Sudeste/ Centro-Oeste, a variação chega a 3,2%, bem acima dos 0,6% previstos anteriormente. A região mais uma vez terá a maior variação, de 11,2%, sendo seguida pela Norte, com 4,8%. No Nordeste, a carga deve crescer apenas 0,8%.
> Saiba mais na notícia “ONS: carga sobe e termina janeiro com alta de 4,3%”: https://bit.ly/4juO9XI
- VETOS DO PATEN (política)
Os vetos ao financiamento do Fundo Clima para projetos de mobilidade logística e a incentivos para baterias podem ser uma oportunidade perdida no processo de descarbonização, na avaliação do advogado Thiago Silva, sócio do escritório Vieira Rezende. Os dois dispositivos foram suprimidos pelo governo na sanção esta semana da Lei 15.103, que institui o Programa de Aceleração da Transição Energética (Paten).
> Leia mais na matéria “Advogados defendem revisão de vetos do Paten”: https://bit.ly/40MTfaw
- LA NIÑA (geração
Confirmado em 9 de janeiro pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) dos Estados Unidos, a presença do La Niña no Oceano Pacífico Equatorial deverá persistir ao longo do verão. Segundo projeção da Climatempo, o fenômeno trará impactos diferentes sobre o setor de energia, sendo positivo para a geração hídrica e negativo para as fontes eólica e solar, em função de ventos menos intensos e da redução de dias de sol.
> Continue a leitura na matéria “La Niña deve persistir no verão e impactar setor de energia, prevê Climatempo”: https://bit.ly/42vPNST
- CANALENERGIA (eventos)
AGENDA SETORIAL
13 março/2025
Hotel Windsor Barra - RJ
https://www.agendasetorial.com.br/pt/home.html
WORKSHOP PSR
12 março/2025
Hotel Windsor Barra - RJ
https://workshoppsr.ctee.com.br/pt/home.html
- OUTRAS NOTÍCIAS DE HOJE
Aneel aprova ampliação da UHE Três Marias para LRCAP: https://bit.ly/3EdLZf2
“Usina poderá acrescentar 163 MW de potência”.
Electra assina contrato de compra e venda com a Enliv: https://bit.ly/4hcUrK0
“Aporte de capital faz parte de negociação de aquisição da start up, que será feita em duas etapas”.
Aneel prorroga até 10/02 consulta para valor de O&M de UFVs: https://bit.ly/40wujmf
“Referência dos custos de O&M para usinas fotovoltaicas impacta no orçamento da CCC”.”
Para quem está na correria e não conseguiu acompanhar os assuntos dessa semana, segue um resumo das notícias:
Compensação por Constrained-Off*
- STJ suspendeu liminar que obrigava compensação integral a geradores eólicos e solares afetados por cortes de geração. O impacto projetado seria de R$ 1,1 bilhão em encargos.
- Associações do setor reafirmam batalha judicial contra a decisão.
*Leilão*
- LRCAP e atualização de índices: Publicação de diretrizes e cálculos para o Leilão de Reserva de Capacidade de 2025.
- Leilão de Capacidade: Ampliação da UHE Fontes Nova pela Light, de 132 MW para 292 MW, foi habilitada para participar do leilão de 27 de junho.
*Regulação*
- Renovação de contratos de distribuidoras: Aneel prevê conclusão do processo até 25 de fevereiro.
*Estudos e Projeções*
- Expansão da Matriz Renovável Brasileira: Projeção de 10 GW de capacidade renovável adicional em 2025, incluindo geração centralizada e distribuída
- Crescimento Solar em 2025: Relatório da Wood Mackenzie prevê gargalos e incertezas políticas afetando o setor.
- PMO janeiro: A carga no Sistema Interligado Nacional (SIN) deve crescer 2,6% em janeiro, com variações regionais significativas.
*Empresas e negócios*
- M&A no mercado solar: Crescimento de 76% em 2024.
- GreenYellow: Emissão de R$ 85 milhões em debêntures para projetos de geração distribuída.
- Investimentos em digitalização: CPFL receberá R$ 800 milhões do BNDES para modernização de medidores.
- Donald Trump e transição energética nos EUA: Medidas executivas interrompem apoio à energia renovável e incentivam exploração de combustíveis fósseis.
*Mais notícias*
- Rui Altieri assume a Apine
- Importação de energia da Venezuela para Roraima: Testes da linha de transmissão Boa Vista – Santa Elena foram considerados inconclusivos, necessitando complementação de informações e análises.”
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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