Armazenamento-de-Energia-Uma-Decisão-Inadiável

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Armazenamento de Energia - Uma Decisão Inadiável. 
 A politica de geração de energia elétrica vigente no Brasil consiste na 
permanência do modelo hidrotérmico, prevendo-se essencialmente a 
adição de novas usinas térmicas e grandes usinas hidroelétricas “a fio 
d´água”, bem como aumentando gradativamente a geração de fontes 
renováveis, principalmente através de usinas solares e eólicas. Com a 
importante perda de reservação dos reservatórios das hidroelétricas da 
região sudeste e nordeste, desde 2001, contemplamos atualmente um 
sistema interligado frágil e submetido a risco real de grandes 
“blackouts”, como aqueles já ocorridos em fevereiro/2014 e 
janeiro/2015, os quais desligaram regiões importantes do país. A 
recessão econômica desde 2014 vem impedindo problemas mais sérios 
para o sistema. 
À medida que a matriz receba cada vez mais a adição de geração 
renovável e de usinas hidroelétricas sem reservatórios de acumulação, 
o sistema interligado ficará mais instável devido a potencial perda de 
regulação do sistema, bem como da energia de reserva necessária para 
atender as demandas de pico. Em agosto/2015, a incidência de usinas 
térmicas e nucleares na matriz era de 29,8% e das hidroelétricas, 
65,5%. 
Nesta conjuntura, seria importante e estratégico para o pais proceder a 
uma criteriosa avaliação dos sistemas de armazenamento de energia 
utilizados ao redor do mundo e cujas tecnologias já são conhecidas . 
Estas tecnologias têm estado em evidencia nos últimos anos, 
principalmente em países de primeiro mundo, sendo constantemente 
discutidas e avaliadas como recursos essenciais para os sistemas 
elétricos, através do fornecimento de serviços para aumentar a sua 
confiabilidade e flexibilidade, bem como, facilitando a estes sistemas a 
integração de recursos provenientes de energia renovável, de natureza 
variável. 
Apresenta-se a seguir, um gráfico referente à comparação entre 
diferentes sistemas de armazenamento de energia, elaborado pela 
"Electricity Storage Association" - E.S.A. Neste gráfico, os diversos 
sistemas são comparados entre si relativamente à respectiva 
capacidade em MW e o tempo em horas, necessário para descarregar a 
energia armazenada . Notar que os sistemas que apresentam maior 
capacidade e maior tempo de descarga são as usinas reversíveis, os 
sistemas a ar comprimido e as baterias de chumbo- ácido. 
"Energy Storage System Comparison - Discharge Duration 
and Power Rating" - Electricity Storage Association - E.S.A 
 
A figura seguinte apresenta a distribuição das tecnologias de 
armazenamento de energia em operação pelo mundo, enfatizando-se 
que as usinas reversíveis e a tecnologia de ar comprimido são aquelas 
mais utilizadas, com 140000 MW e 440 MW, respectivamente. 
 
A demanda por energia e as alterações do clima mundial estão 
intimamente correlacionadas com o consumo de energia, já se 
tornando uma séria questão para a maioria dos países desenvolvidos. 
Os sistemas de fornecimento de energia elétrica de inúmeros países 
dependem intensamente de fontes não renováveis, tais como 
combustíveis fósseis (carvão), gás e óleo. Uma vez queimados, estes 
não são sustentáveis no longo prazo sendo, inclusive, responsáveis 
pelas severas alterações climáticas que o mundo está experimentando, 
através da contínua emissão de dioxido de carbono e outros gases de 
efeito estufa. 
Nesta circunstância, as empresas e órgãos oficiais ligados à geração 
elétrica nestes países vêm, insistentemente, buscando soluções para 
fornecimento de energia que eliminem da atmosfera as emissões de 
gases de efeito estufa, permitindo também melhor estabilidade para os 
sistemas elétricos com o mínimo impacto ambiental. No que se refere 
ao Brasil, acreditamos que os sistemas mais recomendáveis de 
armazenamento de energia seriam as usinas hidroelétricas reversíveis 
( cuja tecnologia já possuímos) e os bancos de baterias como aquele 
mostrado no início deste artigo, com o objetivo de reduzir perdas 
elétricas, suprir demanda de ponta, fornecer serviços ancilares e 
melhorar a confiabilidade do nosso sistema. 
Com esta meta, foi recentemente criada a ABAQUE – Associação 
Brasileira de Armazenamento e Qualidade de Energia - que se dispõe a 
promover a difusão e o conhecimento das tecnologias de 
armazenamento de energia atualmente existentes , para uso comercial, 
em sistemas elétricos, em transportes ou qualquer outra finalidade. 
Em essência, o armazenamento de energia pode ser feito através de 
diversos sistemas que armazenam o excesso de energia para ser 
posteriormente utilizada, permitindo às empresas geradoras fazer o 
equilíbrio entre demanda e suprimento. 
Sistema de Armazenamento de Energia através de 
Volantes (Flywheels)-20MW- Stephentown - New 
York 
 Uma das principais razões pelas quais as fontes renováveis de energia 
não são usadas em larga escala está no fato de que elas não dispõem de 
tecnologia de armazenamento confiável, eficiente e econômica. Esta 
questão vem sendo muito discutida em todo mundo e várias soluções 
estão sendo propostas, das quais algumas já estão sendo utilizadas e 
outras encontram-se ainda em testes. 
Considerando, por outro lado, os crescentes preços das formas 
tradicionais de energia e seus devastadores impactos sobre o Meio 
Ambiente, iremos certamente presenciar, nos anos vindouros, o rápido 
desenvolvimento dos sistemas de armazenamento das fontes 
renováveis de energia, bem como dos demais serviços que estes 
sistemas podem fornecer . O armazenamento de energia poderia, 
assim, vir a representar, em curto prazo, um importante papel para a 
melhoria de desempenho do SIN - Sistema Interligado Nacional - 
assim que forem sendo resolvidas, com as autoridades do setor, as 
questões ligadas à sua regulamentação e respectiva legislação, 
propiciando que o armazenamento de energia possa ter acesso ao 
mercado, transformando-se em “business”, através da compensação 
compatível pelos serviços fornecidos. 
As tecnologias de armazenamento de energia têm, como já citado, o 
potencial para impactar significativamente o sistema elétrico, 
especialmente porque à medida que o sistema requer investimentos 
consideráveis em infraestrutura para manter sua confiabilidade, os 
ativos envelhecem e as demandas ao sistema aumentam devido às 
cargas variáveis e à maior geração. 
 
Sistema de Armazenamento de Energia com Ar comprimido e Gás - Matagorda- Texas - 
317 MW - EE.UU 
 Uma vez que os esforços para modernização dos sistemas estão 
sempre continuando, existe, atualmente, a oportunidade para que as 
tecnologias de armazenamento de energia possam oferecer seus 
variados serviços. Com o desenvolvimento dos recursos de geração 
distribuída, dos veículos elétricos, aumento nos programas de 
eficiência de energética, bem como no desenvolvimento de 
microssistemas criando redes inteligentes (smart grids), as tecnologias 
de armazenamento de energia podem assegurar que as necessidades de 
confiabilidade sejam efetivamente alcançadas. 
As tecnologias de armazenamento de energia podem ser divididas da 
seguinte forma: 
 
 Relativamente a custos e rendimentos das diversas tecnologias de 
armazenamento de energia, apresenta-se a seguir uma Figura 
comparando o respectivo custo inicial e a eficiência de cada uma delas: 
 
 Já aconteceram anteriormente, no Brasil, obras hidráulicas 
referentes à tecnologia de usinas reversíveis, como apresentado a 
seguir: 
 
 
 
Usina Hidroelétrica Reversível Hohenwarte II- 320 MW- Rio Saale- Alemanha 
 Em anos passados foram realizados, no Brasil, dois 
diagnósticos relativamente às Usinas Reversíveis. Um deles, em 1982, 
realizado pelo IPT de São Paulo e CESP, concluiu existir um potencial 
provável de 199,7 GW nas Serras da Mantiqueira, do Mar e Geral. Um 
outro, realizado em1979, pela Eletrobrás, concluiu existir um 
potencial provável de 289,0 GW em Minas Gerais, Rio de Janeiro e 
Região Nordeste. Embora já tenham decorridos cerca de 35 
anos, seria importante que estes estudos preliminares/diagnósticos 
fossem devidamente reavaliados, pois o antigo potencial identificado é 
muito expressivo, equivalendo a 1,5 vezes toda a potência atualmente 
instalada no país: 137 GW. 
Mesmo com as atuais restrições ambientais e as naturais alterações 
sócio econômicas e de biodiversidade ocorridas neste período, seria 
extremamente importante que tal diagnostico fosse atualizado, 
podendo resultar deste trabalho uma indicação do(s) projeto(s) de 
usinas reversíveis a serem oportunamente implantadas no Brasil. Se 
fosse possível viabilizar apenas 10% dos valores identificados pelos 
antigos diagnósticos, poderíamos obter cerca de duas vezes a 
capacidade instalada da usina de Belo Monte, com melhores resultados 
para o sistema interligado. 
 Somos de opinião que os Órgãos oficiais de energia elétrica do país 
devem iniciar, com a devida brevidade, o exame e avaliação dos 
sistemas de armazenamento de energia já disponíveis no mundo para 
uma possível futura aplicação no Brasil, com ênfase nas usinas 
reversíveis para as quais temos "expertise" e também em grandes 
bancos de baterias. Tais processos poderiam vir a contribuir 
decisivamente para a maior confiabilidade e estabilidade do sistema 
interligado, bem como para os sistemas de geração distribuída. 
Com este propósito, a Aneel - Agencia Nacional de Energia Elétrica 
está ultimando providências para elaboração de um projeto de P&D, 
referente a Armazenamento de Energia, o qual deverá estar publicado 
até fins de 2015. 
 
 
Jose Augusto Pimentel Pessoa – Eng. Consultor - Diretor da ABAQUE-
Associação Brasileira de Armazenamento e Qualidade de Energia