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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.
Nota técnica da Aneel recomenda a aprovação do orçamento anual da Conta de Desenvolvimento Energético para 2025 de R$ 49,23 bilhões. O valor das cotas anuais da CDE-USO deve ser de R$ 41,408 bilhões e o montante para a CDE-GD, em R$ 5,48 bilhões. O montante para 2025 ainda não foi aprovado pela agência. A NT foi produzida no âmbito da Consulta Pública 38, que trata do tema. A diretoria da Aneel vai apreciar o orçamento da CDE na reunião pública desta terça-feira, 15 de julho.
>Leia mais em “Aneel: MP 1.300 deve levar CDE a R$ 49,2 bilhões”: https://bit.ly/40hD4kR
- INDICAÇÕES PARA AGÊNCIAS REGULADORAS (política)
O Senado vai votar em agosto os nomes indicados para cargos de diretoria nas agências reguladoras. A Presidência da casa informou em comunicado que os relatórios sobre as indicações serão lidos entre 4 e 8 de agosto. Os senadores vão fazer um esforço concentrado para a aprovação dos nomes nas comissões e no plenário de 11 a 15 agosto.
>Saiba mais na matéria “Senado vota em agosto indicações para agências reguladoras”: https://bit.ly/40mbraq
Entidades questionam pontos polêmicos do PL do licenciamento: https://bit.ly/40dHWYf
“Governo tenta negociar pontos do projeto que será votado na semana que vem pela Câmara dos Deputados”.
H2V: Desafio ambiental e de conexão frustram expectativas no Piauí: https://bit.ly/4nHvh9X
“Depois de ter parecer de acesso negado pela segunda vez, ação movida pelo MPF contra a Solatio e o estado pede a revogação da licença de usina de hidrogênio que já iniciou seu canteiro de obras. Empresa comenta riscos para o projeto com atraso”.
Carga desacelera e deve recuar 1,3% em julho: https://bit.ly/44ugisD
“Destaque é a queda de 1,9% no submercado Sudeste/Centro-Oeste, a única retração entre todos os quatro do país”.”
Segmentos que hoje são beneficiários dos subsídios da Conta de Desenvolvimento Energético vão passar à condição de pagantes, sempre que as despesas da CDE ultrapassarem o teto do fundo setorial estabelecido na MP 1304. Estão nessa lista proprietários de sistemas de micro e minigeração distribuída, geradores incentivados e consumidores livres com descontos nas tarifas de uso dos sistemas de transmissão e de distribuição (Tust e Tusd). Para 2025, o orçamento da conta deve ser da ordem de R$50 bilhões.
>Saiba mais na matéria “Beneficiários de subsídios vão pagar para manter teto da CDE”: https://bit.ly/4kDeaUc
NOVA MP (política)
O governo brasileiro publicou nesta sexta-feira, 11 de julho, a Medida Provisória 1304/2025, que introduz mudanças em cinco leis relacionadas ao setor elétrico nacional. A MP, assinada pelo presidente Luiz Inácio Lula da Silva e pelo ministro Alexandre Silveira, traz alterações com a promessa de corrigir as questões que impactam na conta de luz para o financiamento da Conta de Desenvolvimento Energético (CDE). O texto altera as regras de contratação de térmicas inflexíveis da Lei 14.182, que permitiu a privatização da Eletrobras, mas foi apenas parcialmente realizada.
>Continue a leitura em “Nova MP cria teto para CDE e limita contratação de térmicas”: https://bit.ly/44MKcar
- PROBLEMA DA ANEEL (política)
O problema da Aneel é maior do que o orçamento reduzido e nem começou este ano. A PSR afirma, contudo, que há outros pontos que mostram que autarquia vive uma importante crise. A falta de pessoal para a realização do trabalho para o qual foi criada é o primeiro. O segundo é a ausência de diretores titulares, situação que ocorre desde maio de 2024, quando terminou o mandato de Hélvio Guerra.
>Leia mais em “Problema da Aneel é maior do que corte do orçamento, analisa PSR”: https://bit.ly/44KMEy5
Diretor executivo na NEAL – Negócios de Energia Associados Ltda
“Há cerca de uma semana, em post que não foi possível confirmar a autenticidade, alguém, a partir de alguns números que pareciam reais, afirmava que, com a evolução da solar, com o tempo, no Brasil, seria reduzida a dependência das UHEs. Não era a primeira vez que eu tinha lido sobre isso. Vamos ver se é verdade.
Suponha um sistema cuja oferta só tenha duas fontes, solar e UHEs, com potência instalada de 50 GW e 100 GW, respectivamente. Entre 11 h e 14 h a carga é de 100 GW, e cada fonte atende 50%. Entre 14 h e 18 h, a geração média da solar cai para 15 GW e a carga passa 110 GW
A partir do início da redução da solar, até chegar a zero, a rampa, em cerca de 4 horas, é entre 45 e 60 GW. Não é simples, mas é um valor possível para quem tem 100 GW.
Agora admita que a potência da solar passou para 100 GW. Nessa condição, tal fonte atenderia toda carga entre 11 e 14h. Só que agora o esforço das UHEs para “subir” a rampa seria de 95 GW, que é impossível, todos os dias, o ano todo, para uma potência total de 100 GW, mesmo que tal potência tenha flexibilidade de 100%. Sem contar que as UHEs prestam outros serviços, além dos diversos tipos de reservas. Assim, no exemplo, elevação da capacidade instalada da solar exigiria bem mais que 100 GW de hidrelétricas.
E se, além das UHEs existissem outras fontes, como no Brasil? O problema não muda muito. O volume de GWs necessário para subir a rampa até diminuiria, mas seguirá a aumentar na proporção direta do crescimento da solar, isto é, da inclinação e do comprimento do “pescoço do pato”.
Em palavras simples, o aumento da participação da solar sempre exigirá a contribuição de outras fontes flexíveis, que, nas condições atuais, são as UHEs e as UTEs a gás natural. E mais: a elevação da participação das fontes intermitentes, sobretudo da solar, torna o sistema menos flexível, o que aumenta a probabilidade de deterioração do limite de potência, e é natural que seja assim.
Esta é uma das principais razões de o ONS insistir no LRCP e, pelo que foi noticiado, exigir prontidão das UTEs.
Assim, é lenda que o aumento da participação da solar reduzirá a dependência das hidrelétricas. Acho até que a pessoa quis afirmar outra coisa, como, por exemplo, que a solar, em algumas horas do dia, supriria uma maior proporção da demanda, o que é ótimo, mas isso não implica reduzir a dependência de fontes flexíveis.”
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
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