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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 – 153ª edição de 08/04/2025

8/4/2025

“O tarifaço do presidente norte-americano Donald Trump brecou a economia mundial, o frio gelou o Brasil e a temperatura também despencou no setor de energia. Tivemos por aqui uma “semana do freio de arrumação”. Ocorrências somadas trouxeram momentos de reflexão e de rearranjos estratégicos. O jeito agora é encarar os fatos como parte do jogo e acreditar que as coisas devam melhorar daqui pra frente.”

(...), “estourou pra valer uma espécie de crise diplomática entre o Brasil e Paraguai numa hora muito errada. Sim, bem em meio aos preparativos para a renegociação do Anexo “C” do Tratado de Itaipu, vital para o setor elétrico nacional. Tudo em razão de uma acusação de suposta espionagem da parte do governo brasileiro, fazendo com que o nosso sócio suspendesse todas as tratativas.” (...).

Alexandre Canazio

Editor-chefe do Canal Energia

EXCLUSIVO

(...).“Fernando Mosna, diretor da Aneel, nos traz um artigo sobre um tema que está mobilizando interesses poderosos. Ele discute justamente a questão do constrained-off, também conhecido, em seu formato similar, como curtailment. Sem dar muito spoiler, na visão de Mosna, “pensar fora da caixa” é uma das atitudes mais do que necessárias para atualizar a regulação que, claro, faz questão de frisar, é responsabilidade da própria agência. (...)”

(...),“o colega Henrique Faerman trata a fundo de outro tema que provoca embates jurídicos: a renovação das concessões hidrelétricas. Entre outros pontos, o setor aguarda definição estrutural sobre manutenção ou não do regime de cotas e das diretrizes alinhadas com a evolução do mercado. Objetivo é justamente eliminar diferentes interpretações da lei e manter a atratividade dos investimentos. Há uma torcida para que o MME anuncie regras e diretrizes até o final de 2025. O problema, no entanto, é a falta de um debate mais robusto sobre como esse processo deve ocorrer. No centro de tudo está a Lei 12.783, de 2013.” (...).

ECONOMIA

“Parece que não, mas em paralelo aos assuntos bem enguiçados em debate recorrente no setor, mais coisas estão acontecendo. A fila anda! Começando pelo leilão de projetos de transmissão de energia. Já está na praça a respectiva Consulta Pública. Se tudo correr como planejado, o certame, com previsão de investimentos de R$ 7,6 bilhões, deve acontecer em 31 de outubro. E o pessoal está mesmo botando fé de que a conexão “vagalume” de Roraima com a Venezuela voltará a funcionar pra valer. Mais cinco comercializadoras foram autorizadas pelo MME a fazer importações do país vizinho. Esperamos que dê tudo certo. Se não der e algo ocorrer fora das quatro linhas das regras, talvez a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) precise se manifestar. O Superior Tribunal de Justiça (STJ) acabou de validar o poder sancionador da organização, revertendo entendimento contrário determinado em 2023. O que não dá para alterar é a parada da usina Angra 1. Ela está fora do Sistema Interligado Nacional (SIN) desde o último sábado, dia 5, para manutenção programada. A previsão é que o retorno ocorra em 85 dias! São 640 MW a menos no grid e que o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) precisa substituir, se demanda assim exigir. Cenário que tem chance de acontecer porque a previsão é de que a carga suba 1,7% ao longo de abril.

Ajudando a demanda crescer, aliás, ainda que de pouquinho, estão os veículos elétricos (VE). Os modelos plug-in lideraram as vendas no primeiro trimestre de 2025 e, segundo pesquisa da consultoria PwC, 75% dos consumidores brasileiros desejam comprar um VE até 2029. Sorte das companhias de distribuição que andam com energia sobrando, mas continuam lucrando. A Celesc, por exemplo, teve alta de 28,5% no lucro de 2024, que bateu em R$ 715,8 milhões. Nada mal! Passando agora para os registros de “RH”, Thomaz Guadagnin é o novo presidente da Transportadora Associada de Gás (TAG). Ele está no lugar de Gustavo Labanca, que agora é o novo diretor de Negócios de Infraestrutura da Engie. E por falar em Engie, Eduardo Sattamini está com tudo e não está prosa. Além do cargo de presidente da companhia no Brasil, ele foi nomeado Country Manager, no lugar de Maurício Bähr, que vai comandar o Conselho de Administração.”

POLÍTICA

“E o Leilão de Reserva de Capacidade na Forma de Potência (LRCAP) flopou. Cumpriu, enfim, sua triste sina ao ser cancelado pelo MME. Não havia mesmo saída para tanta judicialização. Mas, veja bem, foi-se, digamos, uma “vida”. O certame vai ser reagendado. Não sem antes causar ataques de ansiedade e taquicardia no mercado. Há muitos interesses econômicos em jogo, sem se falar no risco ao sistema elétrico nacional, caso o atraso fuja do controle. Mas, vamos lá atualizar rapidinho a cronologia dos fatos. Não só para pontuar a mecânica dos acontecimentos, mas também para atualizar quem, por acaso, já perdeu o fio da meada em meio a tanta complicação em tão pouco espaço de tempo. Em 28 de março, o STJ suspendeu a utilização do Fator “A” no LRCAP a pedido da Eneva, impactando o cálculo do preço. No dia 1º de abril, a Justiça Federal concedeu liminar, suspendendo os efeitos da portaria do leilão e determinando consulta pública sobre as regras. Em 2 de abril, na sequência, a Proteste também questionou judicialmente o Fator “A”, similarmente à Eneva. No dia 3 de abril, o ministro Alexandre Silveira, sem saída, resolveu cancelar o evento, anunciando um novo certame para o final do ano. A portaria sacramentando a decisão saiu em 4 de abril. O governo pretende agora reorganizar a disputa, rediscutindo o Fator “A” em consulta pública. Apesar do cancelamento ser visto como necessário, para corrigir as regras, os agentes estão pra lá de preocupados por conta de um eventual atraso na contratação de potência. A Abrage defende a realização do leilão ainda em 2025 e o ONS reforça a importância dessa medida. Resta cruzar os dedos para que tudo se encaixe.”

CONSUMO E COMPORTAMENTO

“Você, caro consumidor distraído, pode não ter percebido a diferença. A depender, óbvio, de onde você mora. A Aneel garante, no entanto, que houve sim uma boa notícia sobre a qualidade do serviço prestado pelas distribuidoras, ao longo de 2024. Segundo a agência, os respectivos indicadores mantiveram, na média, a trajetória de queda no ano passado. Foi registrada até uma pequena redução de 1,7% na duração (DEC) e de 5% na frequência (FEC) das interrupções. Já as compensações pagas pelas distribuidoras aos consumidores, em razão de ultrapassagem nos limites impostos pela regulação, aumentaram de R$ 1,080 bilhão em 2023 para R$ 1,122 bilhão no ano passado. Se você mora no Distrito Federal, tem o que comemorar. No grupo das grandes concessionárias, a Neoenergia Brasília foi a que mais avançou na melhora dos indicadores. Já quem reside em Rondônia (RO), Acre (AC) e Piauí (PI), vai ter que esperar mais um pouco para saber se está sendo bem ou mal servido. As respectivas empresas responsáveis por essas áreas de concessão – Energisa (AC e RO) e Equatorial (PI) – estão fora do ranking da Aneel porque ainda permanecem com seus limites flexibilizados. E já que estamos falando da Energisa, é bom pessoal do Mato Grosso (MT) e do Tocantins (TO), estados atendidos pela companhia, ir preparando o bolso. Desde o 1º de abril, MT já está com as tarifas 1,78% mais altas em média, enquanto para TO a revisão em análise na Aneel prevê algo na faixa de 9,4%, em média.”

OUTRAS NOTÍCIAS

“Enfim, um aceno de alguma luz no fim do túnel entre os geradores renováveis, em meio ao mar de lágrimas provocado pelos prejuízos decorrentes do curtailment e do constrained-off, a dupla mais odiada da história do setor elétrico depois do temido Generation Scaling Factor (GSF).  As linhas de transmissão da Rialma em 500 kV, Gentio do Ouro II-Bom Jesus da Lapa II C2 e Gentio do Ouro II -Bom Jesus da Lapa II C4, foram integradas ao SIN. Com isso, segundo o ONS, dependendo do cenário, o novo limite de escoamento de geração na região Oeste da Bahia pode aumentar de 500 MW a 2.500 MW. Ainda no estado baiano, o Operador trabalha com uma expectativa para a integração de mais quatro linhas. Viva! Outra informação bem bacana é que a hidrelétrica Belo Monte alcançou uma marca expressiva. Mundialmente criticada do ponto de vista ambiental, embora muito eficiente do lado de desempenho operacional, a usina evitou que 5,3 milhões de toneladas de CO2 fossem parar na atmosfera, somente nesse começo de 2025.

Estudo do Climate Policy Initiative/PUC-Rio (CPI/PUC-Rio) e do Amazônia 2030 apontou que o Brasil perde uma fortuna em geração de eletricidade devido a um problema ambiental muito sério. Foi constatado que as hidrelétricas Itaipu e Belo Monte perdem juntas, por ano, energia suficiente para abastecer 1,5 milhão de pessoas, como consequência do desmatamento, principalmente no que se refere à Amazonia. Isso gera prejuízo anual de mais de R$ 1 bilhão em receita para as usinas. A floresta Amazônica influencia os padrões de chuva através do mecanismo conhecido por rios voadores, que se movem no sentido Norte-Sul. Daí a Itaipu Binacional figurar nesse levantamento. Ainda em relação ao Norte, aconteceu de novo. Na última quarta-feira, dia 2 de abril, a cidade de Manaus e o estado do Pará sofreram um megadesligamento de 1.358 MW de carga. Algumas localidades ficaram mais de três horas sem abastecimento.”

Fonte: Canal Energia

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OUTRAS NOTÍCIAS DE HOJE

8/4/2025

Equatorial deixa segmento de transmissão por R$ 9,4 bilhões: https://bit.ly/44fpilm

“Canadense CDPQ ficará com as sete SPEs arrematadas em leilão em 2016 e em 2017”.

Chesf conclui modernização de R$ 80 mi na UHE Paulo Afonso II: https://bit.ly/3XPjDi4

“Projeto integra maior pacote de investimentos da companhia para modernização das usinas do Rio São

Francisco, ultrapassando R$ 2 bilhões até 2034”.

Pro Energia expande atuação para três regiões do país: https://bit.ly/3RF9WPD  

“Com modelo simplificado de energia solar por autoconsumo, clientes economizam cerca de 20% nas tarifas de energia”.”

Fonte: Canal Energia

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CANAL ENERGIA (eventos)

8/4/2025

ENASE

11 e 12 junho/2025

Hotel Windsor Oceânico – RJ

www.enase.com.br

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CASA DOS VENTOS INSTALA LIDAR DE NACELE (geração)

8/4/2025

A Casa dos Ventos instalou um LiDAR (Light Detection and Ranging) de nacele em um de seus parques eólicos. O projeto inédito no Brasil, segundo a companhia, aconteceu em parceria com a Vestas e promete mais precisão na análise da curva de potência das turbinas, podendo identificar desalinhamento em relação à direção do vento e otimizar o desempenho dos aerogeradores.

> Leia mais na notícia “Casa dos Ventos instala LiDAR de nacele em parque eólico”: https://bit.ly/44nwLyO

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RELATÓRIO DA ORGANIZAÇÃO LATINO-AMERICANA DE ENERGIA (expansão)

8/4/2025

A América Latina e Caribe atingiram um porcentual de 69% em capacidade renovável em suas matrizes elétricas. Segundo dados da Organização Latino-Americana de Energia (Olade), a geração de eletricidade cresceu 5,5% no ano passado na comparação com 2023 impulsionado principalmente pela expansão das usinas eólicas e solares, e por uma maior participação do gás natural na matriz elétrica regional.

> Continue a leitura na matéria “Renováveis atingem 69% da matriz elétrica na América Latina e Caribe”: https://bit.ly/3EoUfJk

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Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador

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