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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 DO VOLTS By CANALENERGIA - edição 151ª, de 25/03/2025

25/3/2025

ANGRA 3

(...). A decisão final sobre a continuidade ou não do empreendimento permanece indefinida. Um novo acordo entre os acionistas, divulgado pela Eletrobras, prevê, por enquanto, a rediscussão quanto a retomada da construção. Seria uma contrapartida por maior presença da União no conselho da elétrica. Contudo, o acordo também desobriga a ex-estatal de aportar recursos na usina caso o governo decida prosseguir, com a União se comprometendo a apoiar a venda da participação da Eletrobras na Eletronuclear, empresa responsável pelo projeto. Um novo estudo pelo BNDES está previsto.

Especialistas apontam que, no final das contas, a decisão de concluir Angra 3 se tornou mais política do que econômica. Os equipamentos já foram adquiridos e faltam 34% das obras para terminar tudo. Só que a modelagem financeira ainda gera dúvidas. O custo estimado de conclusão é de R$ 23 bilhões, enquanto os custos de descomissionamento permanecem tema de debate. A tarifa apontada no estudo do BNDES é de mais de R$ 600 por MWh. Não é das mais módicas, ainda assim é bem mais em conta que muita termelétrica por aí. Há urgência na decisão, pois a Eletronuclear tem recursos para manter os contratos de manutenção dos equipamentos apenas até meados do ano. O grande risco é a perda da garantia e longos prazos para substituição. A expectativa de alguns especialistas é que, caso a opção seja pela conclusão da construção, a usina possa ficar pronta em até seis ou sete anos.  

ECONOMIA

Começamos hoje com a notícia de que o Ministério de Minas e Energia (MME) publicou portaria contendo a agenda regulatória da pasta para o período 2025-2027. O documento traz uma série de temas que serão regulamentados no biênio. O que ninguém entendeu é porque a reforma do setor elétrico não consta na lista. Vai saber. Na Câmara dos Deputados, enquanto isso, houve uma dura disputa, mas o PSD, partido ao qual o ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, é filiado, faturou o comando da Comissão de Minas e Energia (CME), uma das mais importantes da Casa. O deputado Diego Andrade (PSD-MG) foi eleito presidente e, em conversa com jornalistas, prometeu diálogo permanente com o MME sobre os assuntos mais críticos do setor. (...).

E por falar em temas tensos, Silveiravoltou a reforçar o apoio do governo a medidas de desconcentração do mercado degás natural no país. A ideia é reduzir o custo do insumo para a indústria egeração termelétrica. Falta, claro, combinar com a Petrobras, que é agentedominante nesse segmento. Mudando agora de fóssil para renovável, a Empresa dePesquisas Energéticas (EPE) informou que há quase 3 Gigawatts (GW) em projetoscadastrados para o Leilão de Energia A-5, programado para agosto. Lembrando queo certame está reservado para usinas hidrelétricas. Do lado das renováveisintermitentes, a boa notícia é que as atividades no grupo de trabalho criado paratentar mitigar o problema do curtailment seguem aceleradas. Do lado da Aneel,também há várias ações em andamento, segundo garantiu o diretor-geral, SandovalFeitosa. O assunto é pra lá de urgente porque a modalidade de geração solarfotovoltaica não para de crescer no Brasil.

Dados recém-divulgados pelaAssociação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar) apontam que afonte acaba de atingir a marca de 55 GW de potência instalada operacional. Jáde acordo com a Aneel, em fevereiro último, chegamos à marca de 5 milhões deunidades consumidoras que utilizam os excedentes e os créditos da energiaproduzida em micro e minigeração distribuída. No que se refere ao mercadolivre, o panorama não é diferente. A autoprodução liderou contratos de solar eeólica em 2024, segundo a consultoria Clean Energy Latin America (CELA). O bomdessa história é que o Brasil segue fazendo bonito no filme da transiçãoenergética.

POLÍTICA

O clima de convivência entre osdiretores da Aneel não anda muito amistoso como temos relatado ao longo dasúltimas edições da Volts. As reuniões semanais tornaram-se palco de rusgas elongos embates. Por isso, o setor está de olho no não menos complicado processode seleção dos candidatos a ocupar cadeiras no colegiado da agência. Além davaga aberta com a aposentadoria de Hélvio Guerra, há a previsão de substituiçãode Ricardo Tili, que deixa o cargo em maio próximo. O ministro de Minas eEnergia, Alexandre Silveira, disse estar convicto de que terá uma resposta em brevesobre as sabatinas dos indicados. Segundo Silveira, há dois nomes na Casa Civilda Presidência da República. Um deles, já conhecido, é o do secretário deEnergia Elétrica do MME, Gentil Nogueira Jr. Silveira prometeu divulgar embreve o segundo candidato. Aí é que a coisa pega. Isso depende da articulaçãopolítica do governo, comandada pela ministra de Relações Institucionais, GleiseHoffmann, com o Senado Federal.

CONSUMO E COMPORTAMENTO

Éno mínimo angustiante pagar todo mês uma despesa que pesa muito no bolso, semsaber exatamente como é composto esse tal custo. Pois é, segundo a BulbeEnergia, essa é a realidade dos respondentes de uma pesquisa que revela que,embora 8 em cada 10 consumidores leiam a conta de luz todo mês, metade temdificuldades para entendê-la. Nem mesmo a função da Bandeira Tarifária é bemcompreendida pelos entrevistados. E quem tem que ficar de olho na fatura mensalsão os consumidores do Piauí. A Aneel acaba de abrir uma Consulta Pública quevisa debater uma possível revisão tarifária da concessionária. O pessoalatendido pela CPFL Santa Cruz também precisa prestar atenção, porque a agênciaadiou a decisão sobre o reajuste anual, em meio a um caso meio parecido com oda Light, que relatamos na edição passada da Volts.  Apesar de tudo, talvez não devamos nospreocupar tanto com a lisura das distribuidoras. As companhias com as melhoresavaliações dos consumidores foram premiadas pela Aneel, em Brasília na últimaquarta-feira, 19 de março. A cerimônia reconheceu empresas que se destacaram em14 categorias. Entre as vencedoras estão Energisa Tocantins, Sulgipe e CPFLSanta Cruz. Na visão do Instituto de Defesa dos Consumidores (Idec), porém, opanorama está longe de ser cor-de-rosa na Amazônia Legal. Estudo recém-divulgado,revela que a maior parte das distribuidoras da região não cumpriu a metaprevista de atendimentos do Programa Luz para Todos em 2024. (...)

DEMAISNOTÍCIAS

Apesar dos grandes esforçospromovidos pelas empresas especializadas (ESCOs) em prestar consultoria sobreconservação de energia para grandes empresas consumidoras, esse tema ainda estámeio longe de ser um campeão de audiência no Brasil. A boa notícia é que o MMEaprovou ajustes no orçamento do Plano de Aplicação de Recursos (PAR) doPrograma Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel). Para aimplementação da 5ª edição do PAR, foram arrecadados aproximadamente R$ 470milhões, um montante 5% superior ao previsto. Também foram propostas eaprovadas melhorias na destinação dos recursos, incluindo o fortalecimento dacapacitação laboratorial. Outro ponto que merece destaque positivo é que omercado livre continua bombando. Para se ter uma ideia, a Câmara deComercialização de Energia Elétrica (CCEE) concluiu a migração de 2.443 novosconsumidores ao longo de fevereiro. A Cemig, por sua vez, tem muito acomemorar. Anunciou que se aproxima de 150 MW médios comercializados nosegmento varejista.

Em meio a uma safra de resultados de 2024, em quepredominaram lucros vistosos, uma empresa, em particular, chamou a atenção. AEneva voltou a registrar prejuízo. E não foi uma perda qualquer. Bateu em R$962 milhões. Esse montante superou bastante o valor da linha vermelhaverificada em 2024, quando a empresa registrou R$ 290 milhões de prejuízo. E aPSR, olho que tudo vê, deixou o mercado de orelha em pé em relação à ItaipuBinacional. Segundo a consultoria, a judicialização da Tarifa de Energia de Otimização(TEO) da geradora pode ser uma eventual surpresa nada agradável para o setor em2025. O problema é que a TEO de Itaipu impacta na composição do PLD mínimo e asua exclusão vem sendo questionada. Para a diretora técnica da consultoria,Paula Valenzuela, caso haja alguma movimentação nessa direção, contratos jáformados podem ir parar nos tribunais. O assunto não é novo. Desde 2023 é queessa lebre vem sendo levantada no setor, sem que se chegue a uma conclusão. (...).

Fonte: VOLTS By CANALENERGIA - edição 151ª, de25/03/2025

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OUTRAS NOTÍCIAS DE HOJE

25/3/2025

Engie compra por R$ 2,95 bilhões UHEs da EDP/CTG no Amapá: https://bit.ly/4iCVq79

“UHEs Santo Antônio do Jari e Cachoeira Caldeirão estão contratadas no ACR. Aquisição aumentando peso das hidrelétricas no parque gerador da Engie”.

ONS: número de perturbações subiu 9% em 2024: https://bit.ly/425v7zl

“Segundo relatório anual, número de novos projetos de geração com parecer de acesso caiu pela metade”.

MME aponta inconsistências em conclusão do Idec sobre Luz para Todos: https://bit.ly/4j46cDg

“Ministério informou que foram mais de 60 mil atendimentos pelo programa no ano passado”.

Eletronuclear anuncia novo plano de demissões: https://bit.ly/4iG4JDh

“Plano de Desligamento Complementar prevê participação de aproximadamente 90 empregados aposentados e empresa espera adesão maior do que os 30% do programa anterior”.”

Fonte: Canal Energia

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CANAL ENERGIA (eventos)

25/3/2025

ENASE

11 e 12 junho/2025

Hotel Windsor Oceânico – RJ

www.enase.com.br

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INTEGRAÇÃO DE REDS (geração)

25/3/2025

Em evento realizado na última quinta-feira, 20 de maio, pela Associação da Indústria da Cogeração, o diretor de Operação do Operador Nacional do Sistema Elétrico, Christiano Vieira, destacou que a integração dos chamados Recursos Energéticos Distribuídos é um dos assuntos prioritários na agenda regulatória do órgão.

> Continue a leitura na notícia “Integração de REDs é assunto prioritário no ONS": https://bit.ly/4kUtWvj

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DEMANDA GLOBAL POR ENERGIA CRESCE (expansão)

25/3/2025

Relatório da Agência Internacional de Energia mostra que a demanda global por energia aumentou 2,2% no ano passado, o que é considerado um ritmo mais rápido do que a média anual que era de 1,3% entre 2013 e 2023. A última edição da Global Energy Review mostra que a subida mundial foi suprida com o aumento do fornecimento das renováveis e gás natural cobrindo a maioria das necessidades adicionais de energia.

> Saiba mais na matéria “AIE: demanda global por energia cresce forte e vai a 2,2% em 2024”: https://bit.ly/4hMpRGL

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

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