Como o curtailment está acelerando a evolução regulatória e o debate sobre inserção de novas tecnologias no SIN?

As baterias realmente são a única e melhor solução para necessidade de armazenamento? Experiências internacionais podem ensinar algo ao Brasil?

A expansão acelerada das fontes renováveis intermitentes, verificada nas últimas décadas no Brasil, trouxe a consolidação do uso dessas tecnologias, fortemente voltada para geração eólica e solar fotovoltaica, contribuindo para manutenção da matriz majoritariamente limpa, mesmo com a queda da hegemonia da geração hidrelétrica, mas também acarretou geração elétrica acima da demanda regional em determinados momentos. O problema é mais comumente verificado no Nordeste, onde a expansão dessas fontes foi mais expressiva. Como a energia gerada é verificada acima da demanda regional e as limitações operacionais dificultam a transmissão para outros pontos de consumo, é decretado o corte forçado da geração disponível com foco na segurança do sistema.

Esses cortes reduzem o fator de capacidade dessas usinas e prejudicam aspectos financeiros desses empreendimentos, o que tem contribuído para redução do interesse em projetos do tipo, conforme divulgado pelo Folha de São Paulo, em abril desse ano, com suspensão de 40 bilhões que estavam previstos para investimentos no setor nessa região (Renováveis suspendem R$ 40 bi em investimentos e deixam NE - 18/04/2026 - Economia - Folha).

Para mitigação do problema, HAFNER e LUCIANI abordam a discussão sobre resposta da demanda e armazenamento em seu livro “The Palgrave Handbook of International Energy Economics”, de 2022. Conforme imagem abaixo, os autores demonstram a eficácia dessas propostas de solução. No primeiro gráfico, a situação normal, sem medidas de mitigação, enquanto no gráfico dois, a geração excedente seria armazenada para despacho em momento oportuno, extinguindo a necessidade de geração de qualquer fonte despachável de forma imediata, e por fim o gráfico três, que apresenta o deslocamento da demanda para o mesmo momento de geração.

Figura 1 – Propostas de mitigação para o curtailment: situação normal, armazenamento de energia e deslocamento de demanda. Fonte: HAFNER e LUCIANI, 2022.

A proposta de deslocamento da demanda traz extrema complexidade e não costuma ser muito aceita em discussões por propor controle do uso da energia por parte da população. Com a abertura de mercado prevista na Lei 15.269/2025 pode ser esperado que grande parte dos consumidores, ao serem expostos a sinalização de preços, adquiram maior letramento nas questões energéticas, e a curva atual de demanda do Sistema Interligado Nacional sofra alterações, com possíveis mudanças no período considerado como horário de ponta.

Dessa forma, a solução mais discutida seria de investimento em tecnologias de armazenamento, visando aproveitar o excedente energético que vem sendo desperdiçado pelo curtailment. Recentemente, também pela mesma lei citada, as baterias foram reconhecidas como atividade do setor elétrico com diretrizes para sua regulamentação, permitindo flexibilidade e segurança, fornecendo potência e contribuindo para integração mais eficiente das fontes renováveis. Nesse ano, também foi instituído o primeiro leilão dedicado a baterias, conforme diretrizes publicadas pelo Ministério de Minas e Energia. Essas ações já demonstram que a discussão atual do setor está mais direcionada a garantia de flexibilidade e confiabilidade do sistema do que expansão da geração elétrica.

Nesse contexto, surge uma questão relevante: as baterias são realmente a única alternativa para ampliar a flexibilidade do sistema elétrico brasileiro?

Como outros países lidaram com o curtailment? Quais foram as soluções de mitigação consideradas?

A China é um exemplo interessante de estratégia para mitigação de curtailment. O país passou por grandes desafios em relação ao corte compulsório de geração, analisando diferentes tecnologias de solução, visando não apenas a comparação de CAPEX inicial do investimento, mas também o apelo sustentável, o tempo de vida útil, a capacidade de armazenamento e os benefícios gerais para o sistema. Em paralelo ao uso de baterias, a China passou a implementar a tecnologia de energia termossolar, com usinas instaladas nas regiões de Gansu e Qinghai. Apesar de ter a mesma fonte energética da solar fotovoltaica, a termossolar não converte energia luminosa em energia elétrica, tendo como princípio de funcionamento, a conversão de energia térmica em energia elétrica. A tecnologia permite o acoplamento do sistema de armazenamento a partir de sais fundidos, permitindo o despacho imediato em momentos de maiores demandas. Na imagem a seguir, conseguimos verificar os possíveis funcionamentos da termossolar e o armazenamento térmico:

Figura 2 – Mecanismos de funcionamento da tecnologia termossolar e armazenamento térmico. Fonte: HAFNER e LUCIANI (2022) e HO e AMBROSINI (2020).

Os resultados na China com a inserção progressiva da tecnologia foram promissores, com redução do custo marginal de operação, além da mitigação expressiva do curtailment, com redução percentual maiores que 50%, conforme dados disponibilizados por HE ET AL., em 2018:

Figura 3 – Impacto da inserção da energia termossolar na redução do curtailment na China. Fonte: HE ET AL. (2018).

Além da redução do curtailment e da redução do custo marginal de operação, a inserção da termossolar trouxe maior flexibilidade para o sistema chinês, descarbonização e ampliação da confiabilidade e geração renovável. Porém, é importante ressaltar que a China é um país de grande território e apesar desses casos terem sido mitigados apenas com a geração termossolar, o sistema chinês também se utiliza amplamente de baterias, num sistema integrado de tecnologias de armazenamento.

Para evitar que a discussão se torne muito extensa, não abordaremos outras experiências com profundidade, mas é importante saber que a Espanha, país pioneiro no uso da termossolar, também se utilizou amplamente da tecnologia para mitigação do curtailment.

Quais as vantagens do uso da Termossolar em comparação com as baterias?

Na tabela abaixo, analisamos de forma simples, as características e benefícios de cada tecnologia, buscando expandir as discussões da possibilidade de integração de soluções no Brasil:

Tabela 1 – Análise comparativa de características e benefícios: Baterias vs. Energia Termossolar.

Com a análise da tabela, observamos que o maior empecilho para a expansão da energia termossolar seria o CAPEX inicial que ainda possui valores muito elevados em comparação as baterias. Entretanto, é imprescindível ressaltar que a termossolar possui tempo de vida útil e de armazenamento muito maiores, demonstrando que seria interessante uma análise mais aprofundada em relação a viabilidade dos projetos e seus benefícios sistêmicos do que puramente análise de custo de investimento.

Em relatórios da IRENA (International Renewable Energy Agency), a energia termossolar tem ganhado destaque ao redor do mundo, muito em função da sua capacidade de armazenamento, com números expressivos desde 2010, com aumento do fator de capacidade e redução dos custos de investimento, manutenção e geração de energia. O que demonstra que a tecnologia vem se consolidando nas últimas décadas.

E no Brasil? Quais as perspectivas da tecnologia?

No Brasil, a única planta de usina termossolar está localizada na cidade de Rosana - São Paulo, sendo uma unidade experimental, focada em pesquisa e desenvolvimento, numa parceria entre a Auren e a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). A geração dessa usina não é injetada na rede, e os resultados técnicos foram promissores, demonstrando viabilidade técnica, e de armazenamento térmico. Porém, a tecnologia ainda esbarra em problemas comerciais relacionados aos valores de investimento inicial.

Figura 4 – Planta experimental de energia termossolar em Rosana - SP.

Em outros estudos, realizados em simulações no modelo DESSEM, como na tese de TRAMA (2023), a inserção de usinas termossolares no semi-árido brasileiro (por conta da disponibilidade de área e da elevada irradiação solar direta) também apresentam resultados promissores, a partir da integração com usinas solares fotovoltaicas, com aproveitamento da infraestrutura de conexão existente, onde o custo marginal de operação foi reduzido expressivamente por conta do menor despacho de usinas térmicas de combustíveis fósseis em momentos de estresse sistêmico. O que nos faz refletir que os desafios de inserção da tecnologia estão relacionados a alterações regulatórias, com a implementação de leilões que valorizem necessidades diferentes do sistema, como a garantia de flexibilidade. O primeiro leilão de baterias representa um avanço importante. A questão que permanece é: o setor elétrico brasileiro está preparado para discutir flexibilidade de forma tecnologicamente neutra?