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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 ELECTRA CLIPPING, edição 05/2025 de 7 de março de 2025

10/3/2025

- Decreto do governo evita aumento de 5,99% na tarifa da Usina de Itaipu

O governo publicou decreto que evita um aumento de 5,99% na tarifa da usina hidrelétrica de Itaipu. De acordo com o decreto, a estatal ENBPar, que controla a parte brasileira de Itaipu, poderá constituir uma "reserva técnica financeira" com o saldo positivo da conta de comercialização da energia da usina. Esse saldo positivo até então era distribuído exclusivamente na forma de um desconto nas tarifas de energia dos consumidores. Essa reserva poderá ser utilizada para abater o déficit que a usina registrou no ano passado, da ordem de US$ 120,9 milhões.

- Acordo entre a União e Eletrobras vai resgatar usina nuclear, diz AGU

O ministro da Advocacia-Geral da União (AGU), Jorge Messias, avalia que o acordo firmado entre União e a Eletrobras relativo à governança e à participação da União na companhia resultará na “criação das condições para resgate da produção de energia nuclear no Brasil”. Fontes da empresa afirmam que o acordo é um avanço, garante segurança jurídica, mas ponderam que ainda não há clareza sobre o futuro de Angra 3. O acordo prevê aporte de R$ 2,4 bilhões para modernização e ampliação nuclear brasileira. Esse valor decorrerá de debêntures emitidas pela Eletronuclear.

- Mercado livre de energia proporcionou R$ 55 bilhões de economia para consumidores em 2024

O mercado livre de energia propiciou R$ 55 bilhões de economia aos consumidores em 2024, resultado proporcionado por um consumo recorde de 28.386 MW médios. Considerando os valores atualizados economizados desde 2003, os ganhos acumulados foram superiores a R$ 476 bilhões. A economia proporcionada pelo mercado livre de energia foi compilada no Economizômetro, calculadora digital da Associação Brasileira dos Comercializadores de Energia (Abraceel).a

- Cobrança extra na conta de luz pode vir mais cedo do que o esperado, pela piora na previsão de chuva

A piora nas expectativas de chuva para os próximos meses tem feito com que a possibilidade de acionamento da bandeira tarifária amarela apareça mais cedo nos modelos matemáticos dos especialistas que acompanham o tema. O gerente de Inteligência de Mercado da Electra Energy, Gabriel Apoena, cita que já se observa a escalada do PLD previsto para março, que deve alcançar média mensal acima dos R$ 300/MWh, ante valor abaixo dos R$ 100/MWh estimado para fevereiro.

- ONS: carga em março indica tendência de expansão em todas as regiões

O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) prevê crescimento da carga em todo o Brasil em março. O avanço no Sistema Interligado Nacional (SIN) é estimado em 3,5%, para 86.414 MWmed, enquanto no Sul deve ser de 5,6% (15.516 MWmed) e no Sudeste/Centro-Oeste, de 3,6% (49.529 MWmed). As estimativas para os níveis de Energia Armazenada (EAR) no final de março são superiores a 70% nos subsistemas Norte, Nordeste e Sudeste/Centro-Oeste.

- Estudo da CCEE mostra crescimento de 3,9% no consumo de energia elétrica no Brasil em 2024

O Brasil consumiu 3,9% mais energia elétrica em 2024 do que em 2023 e ultrapassou, pela primeira vez, a marca de 70 mil MW médios, segundo estudo da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Os resultados são associados ao calor intenso registrado no primeiro semestre aliado a uma maior atividade industrial e de setores como serviços e comércio. No mercado livre, a alta foi de 10,5%, com destaque para os segmentos de saneamento (47,9%), serviços (21,7%) e comércio (20,1%).

- Aneel aprova termo aditivo aos contratos de concessão de distribuição

A diretoria da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) aprovou o termo aditivo ao contrato de concessão do serviço público de distribuição. Com a assinatura do termo, as distribuidoras formalizarão a prorrogação por 30 anos dos contratos de concessão, a partir do final da vigência dos contratos atuais. Ao todo, 19 distribuidoras possuem contratos a vencer entre 2025 e 2031. O termo prevê ações para o aumento da resiliência das redes de distribuição frente a eventos climáticos.

- Preço da energia incentivada já supera R$ 300/MWh no segundo semestre

A menor perspectiva de chuvas, combinada com as incertezas sobre a vazão na usina de Belo Monte e o aumento das temperaturas, levou ao aumento dos preços nos contratos de energia com vencimento nos próximos meses, segundo a BBCE. Os contratos de energia convencional com vencimento em março tiveram alta de 86% na semana de 14 a 21 de fevereiro, chegando a R$ 235,24/MWh. Já os contratos para o segundo trimestre deste ano foram a R$ 238,03/MWh, alta de 45,84%.

- Com mais consumidores e volatilidade de preços, liquidez do mercado livre cresceu em 2024

A liquidez no mercado livre de energia elétrica cresceu ao longo do ano de 2024, com a abertura do segmento a todos os consumidores da alta tensão e o aumento do número de unidades consumidoras que optaram por migrar para esse ambiente de contratação. Segundo dados da Abraceel, em dezembro de 2024 cada MW médio no mercado livre foi comercializado 6,33 vezes antes de ser entregue ao consumidor final. No mesmo mês do ano anterior, o índice de liquidez havia sido de 5,13 vezes. O aumento do índice aponta para um maior dinamismo nos negócios nesse setor.

- Parques eólicos e solares são ‘desligados’ para evitar sobrecarga e cobram ressarcimento que pode pesar na conta de luz

O aumento de interrupções na geração de fontes renováveis tem gerado uma disputa entre diferentes agentes do setor e pode acabar levando a um impacto direto na conta de luz dos brasileiros. Cálculos do Itaú BBA com base em números do ONS apontam que, em dezembro do ano passado, os cortes de geração em parques solares e eólicos chegaram a 17,8% e 9,8%, respetivamente, de toda energia produzida pelas duas fontes no país.

Fonte: ELECTRA CLIPPING, edição 05/2025 de 7 de março de 2025

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OUTRAS NOTÍCIAS DE HOJE

10/3/2025

Curtailment: geradores consideram GT um primeiro passo para a solução: https://bit.ly/4hlwAH6

“Associações esperam que a solução, ou conjunto de soluções, a serem propostos inclua mudanças na metodologia da Aneel de classificação dos eventos passíveis de ressarcimento financeiro às empresas”.

Carga em março continua com previsão de alta de 3,5%: https://bit.ly/3FiEwfd

“Previsão de afluências no maior Sudeste recua 5 p.p. e a previsão é de que submercado termine o mês com  ENA equivalente a 60% da média histórica”.

Renova anuncia aumento de capital e confirmação de créditos pelo VC Energia II: https://bit.ly/3XIgzUP

“O aumento será realizado por meio da emissão privada de, no mínimo, 485 milhões e, no máximo, 500 milhões ações ordinárias nominativas, escriturais e sem valor nominal”.

Fonte: Canal Energia

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ACORDO COM UNIÃO É POSITIVO PARA ELETROBRAS (negócios e empresas)

10/3/2025

Na avaliação da agência de classificação de risco Fitch Ratings avalia que o resultado do acordo de conciliação firmado entre o governo e a Eletrobras será positivo para a empresa caso seja aprovado com as bases acertadas entre as partes. O acordo desobriga a Eletrobras de aportar recursos em Angra 3 caso as obras continuem. Por outro lado, a União ganha assentos no conselho de administração da companhia, que se compromete a investir em debêntures a serem emitidas pela Eletronuclear.

> Continue a leitura na matéria “Para Fitch, acordo com União é positivo para Eletrobras”: https://bit.ly/3Fs5l0h

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LIGHT PODE TER ‘EMPRÉSTIMO’ JUNTO AOS CONSUMIDORES (distribuição)

10/3/2025

A Light, concessionária que atende a maior parte da região metropolitana do Rio de Janeiro, pediu à Aneel um diferimento que, se aprovado, poderá resultar em manter a atual tarifa cobrada. Esse processo está na pauta da reunião de diretoria na próxima terça-feira, 11 de março, e o pleito da distribuidora é de não ser concedida a redução tarifária que é calculada em 14%, ao invés disso solicitou a manutenção da tarifa atual.

> Leia mais na matéria “Light pode ter ‘empréstimo’ de R$ 2 bi junto aos consumidores, calcula TR Soluções”: https://bit.ly/3XyFU3l

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CONTRATOS DA ELETROBRAS PARA ÂMBAR ENERGIA (geração)

10/3/2025

A Justiça Federal no Amazonas concedeu tutela antecipada autorizando a cessão do contrato de fornecimento de gás natural da Cigás com a Eletrobras para o Grupo J&F. Em despacho emitido nesta quinta-feira (06/02), a juíza da 1ª Vara Civel, Jaíza Fraxe, proibiu a distribuidora de gás do Amazonas de impor qualquer obstáculo à transferência, estabelecendo multa diária de R$ 50 mil por descumprimento, até o limite de 30 dias-multa. O valor pode, no limite, chegar a R$ 1,5 milhão.

> Saiba mais na notícia “Justiça determina transferência de contratos da Eletrobras para Âmbar Energia”: https://bit.ly/3QWvoiJ

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