Armazenamento é essencial para controlar intermitência das fontes, mostra estudo

O estudo “Pictures of Transformation: um retrato do Brasil em 2035”, elaborado pela Siemens Brasil, com o apoio do Centro Brasileiro de Relações Internacionais (CEBRI), mostra que estocar energia elétrica é essencial para controlar as variações das fontes de energia intermitentes, o que afetará todas as áreas e as pessoas, moldando as cidades e o dia a dia.  Os dados apresentados nesta quinta-feira, 3 de outubro, na sede da Siemens em São Paulo, mostram que, com uma previsão de crescimento anual de 12,8% ao ano até 2040, o mercado de armazenamento de energia deve adicionar até 7,2 gigawatts (GW) de capacidade instalada no Brasil. E que políticas específicas para a tecnologia, juntamente com incentivos e metas para fomentar a integração das baterias à infraestrutura de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, poderão aumentar essa capacidade para 18,5 GW.

Especificamente sobre a matriz elétrica brasileira, até 2031, a proporção das usinas hidrelétricas, eólicas e fotovoltaicas devem, respectivamente, chegar a 51% e 15%. Como fontes, tanto a energia eólica como a solar são intermitentes, o que significa que usinas termelétricas ainda precisam ser ligadas para suprir a demanda em momentos de pico.

Segundo o CEO da Siemens Brasil, Pablo Fava, o Brasil se encontra em um contexto altamente favorável: será anfitrião do G20 em 2024 e da COP30 em 2025. Além disso, o país possui inúmeras oportunidades oferecidas por seus recursos naturais e pela diversidade de seu povo, e apresenta perspectivas positivas para o setor energético. Ele ainda destacou que combinando isso ao programa governamental Nova Indústria Brasil e à crescente demanda mundial por industrialização sustentável, temos um cenário extremamente propício para a realização deste trabalho.

Sem o armazenamento, a projeção nos próximos anos de oferta de energia será maior que a demanda (281GW de capacidade versus 111 GW de demanda até 2027, segundo o ONS).

O estudo mostra que para lidar com a intermitência das fontes renováveis, soluções tecnológicas e inteligentes possibilitam a descarbonização do setor por meio integração e gestão das diversas modalidades. As usinas termelétricas fósseis ainda serão acionadas em situações emergenciais e transitórias, permitindo que o país exerça um papel de liderança na geopolítica global, no que diz respeito à estratégia mundial de redução de gases do efeito estufa. Já a bioeletricidade é gerada próxima aos centros consumidores, reduzindo as perdas do sistema. Além de não ser intermitente, é complementar à geração hídrica. Vale destacar também que a produção de hidrogênio utilizando eletrólise alimentada por energia renovável, reduz a dependência de combustíveis fósseis. Já a integração de redes inteligentes (smart grids) permite o monitoramento e controle em tempo real da distribuição de energia, otimizando o uso de recursos e prevenindo falhas.

Digitalização no sistema elétrico (visão 2035)

De acordo com o estudo apresentado, o Brasil avançou na migração de um sistema centralizado e verticalmente integrado para um sistema distribuído, intermitente, em rede e bidirecional. Os prosumers (produtores + consumidores) são protagonistas dessa transição energética impulsionada pelas tecnologias digitais para gerenciar todo sistema. Gestão de demanda, de transição energética, a crescente digitalização de muitos consumidores, a busca pela sustentabilidade e a ampliação do mercado livre de energia, têm se tornado alavancas para o desenvolvimento de novas tecnologias de redes inteligentes.

A digitalização, incluindo Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial, o sistema Big Data e Gêmeos Digitais, transformou o setor de energia ao maximizar o aproveitamento energético e viabilizar novos modelos de negócios. O armazenamento de energia ofereceu reserva para fontes intermitentes como solar e eólica. A integração dessas fontes na rede nacional, a sua gestão inteligente, a automação e a análise de dados em tempo real permitem operar o sistema elétrico de forma mais eficiente e confiável, reduzindo custos e otimizando a gestão de recursos.

As cidades inteligentes evoluíram e se tornaram verdadeiros ecossistemas interconectados, onde a tecnologia e a sustentabilidade caminham lado a lado. Neste contexto temos os edifícios inteligentes, que utilizam os dados que geram para serem responsivos às necessidades e condições em mudança. A integração de sensores e análise de dados permite um controle ainda mais preciso e eficiente de diversos aspectos dos edifícios e da infraestrutura urbana. Existem sensores, distribuídos por toda a cidade, monitorando em tempo real o consumo de energia, a qualidade do ar e o tráfego. A análise de dados coletados permite a otimização dos recursos, reduzindo desperdícios e promovendo um ambiente mais sustentável. A mobilidade urbana também foi transformada, com veículos autônomos e sistemas de transporte público inteligentes, que se adaptam às necessidades dos cidadãos em tempo real, reduzindo congestionamentos e emissões de poluentes.

O modelo de negócio Energy as a Service (EaaS) se consolidou na indústria de energia e no setor de utilities. Ambos foram impulsionados pela descentralização, digitalização e descarbonização, com o objetivo de democratizar o uso de energias renováveis e acelerar o processo de transição energética em todo o Brasil. Além de utilizar fontes de energia renovável, o modelo utiliza tecnologias de ponta que garantem a qualidade de energia e eficiência energética, podendo incluir também tecnologias de armazenamento de energia.

Para o vice-presidente da Smart Infrastructure, William Pereira, a infraestrutura inteligente é focada na segurança e no conforto das pessoas. Ela se adapta para enfrentar novos desafios e demandas de seus usuários, como os impostos pelas mudanças climáticas. A digitalização e a tecnologia são essenciais para escalarmos o impacto na resiliência, disponibilidade e sustentabilidade.

Biocombustível na transição energética

Os biocombustíveis ganharam um capítulo à parte. Nesse sentido, o Brasil é um dos líderes na produção de etanol, com 34 bilhões de litros produzidos, apoiando a transição para um sistema de energia de baixo carbono no setor de transporte. O etanol representa cerca de 41,3% da energia consumida por veículos leves no País, porém o custo para o consumidor ainda é alto. A demanda por biocombustíveis, impulsionada pelos setores automotivo e da aviação, tende a crescer exponencialmente, com a Agência Internacional de Energia (IEA) prevendo um aumento de 22% até 2027. O Brasil investirá R$ 200 bilhões em biocombustíveis até 2037, focando em áreas como combustível sustentável de aviação (SAF), diesel verde, etanol de segunda geração (E2G), captura e estocagem de carbono. Os investimentos também estão relacionados à integração no Programa Nacional de Mobilidade Verde e Inovação (MOVER).

Atualmente, 1,2% do território brasileiro é usado para o cultivo de cana-de-açúcar, com 0,9% destinado à produção de etanol. As usinas de etanol geram sua própria energia por meio da queima do bagaço de cana e, em alguns casos, vendem o excedente de eletricidade à rede.

A adoção de políticas públicas para biocombustíveis, que reduzam impactos relacionados ao uso da água, da biodiversidade, mitigando desmatamentos e que gerem certificados de descarbonização é essencial para evitar os impactos ambientais. O crédito de descarbonização CBIO (um ativo ambiental equivalente a uma tonelada de carbono), do programa Renovabio, comercializado por produtores de biocombustíveis, pode incentivar agricultores e produtores a adotarem melhores práticas de gestão para reduzir as emissões de gases de efeito estufa em toda a cadeia produtiva de biocombustíveis.

O Brasil cresceu devido à sua relevância estratégica na transição energética, impulsionado pelos compromissos do Acordo de Paris até 2030 e pelo Programa Renovabio. Além disso, a produtividade agrícola, o melhoramento genético, o etanol de segunda geração e novos combustíveis, como o biogás, também contribuíram para esse crescimento.

Carbono

Alguns estudos apontam um enorme potencial de associação com Bioenergia-CCUS (BECCUS), considerando a grande produção de biocombustíveis no Brasil, principalmente bioetanol de cana-de-açúcar, e as vantagens de capturar CO2 dos processos de fermentação.

A recuperação avançada de petróleo, a produção de refrigerantes, indústrias de ureia e metanol, e a produção de hidrogênio de baixo carbono são listadas como algumas das principais possibilidades para a utilização do CO2 capturado. Além disso, as Bacias Sedimentares do Paraná e de Santos foram consideradas as mais promissoras para o armazenamento de carbono, pois estão localizadas próximas a grandes fontes de emissão de CO2 e possuem favorabilidade geológica. Para possibilitar os projetos CCUS no Brasil, são necessários: desenvolvimento de um marco regulatório com políticas públicas e incentivos financeiros para viabilizar comercialmente os projetos de CCUS; avaliação de disponibilidade hídrica sem comprometer seus múltiplos usos; uma rede integrada de gasodutos para o transporte de CO2; e uma caracterização mais madura das bacias sedimentares para armazenamento de CO2.

Para 2035, as alternativas de captura, uso e armazenamento de carbono (CCUS), que se tornaram confirmadamente de baixo risco, têm grande relevância para o caminho da descarbonização na transição energética do Brasil. Essas tecnologias de baixo carbono ajudam a reduzir as emissões de carbono, principalmente nos setores de energia e indústria. O conceito está relacionado à remoção de CO2 em excesso na atmosfera pela Captura, Utilização e Armazenamento de Carbono (do inglês, Carbon Capture, Utilisation and Storage – CCUS), a partir de tecnologia de captura direta do ar com armazenamento, oriunda dos setores de difícil descarbonização. Inovações tecnológicas para melhoria da rede de transportes e monitoramento de armazenamento mais seguros estão em constante evolução.

Gestão integrada de energia e operação nos portos

O Brasil, sendo uma grande economia e exportador de commodities, realiza mais de 90% do comércio exterior por via marítima, com portos movimentando R$ 293 bilhões anualmente. Há um grande espaço para elevar a produtividade dos portos, melhorando a sua eficiência operacional e a viabilização de novas soluções de logísticas para o desenvolvimento da navegação de cabotagem e hidrovias. O novo PAC prevê 137 projetos e R$ 54,8 bilhões para modernizar o setor portuário, que enfrenta desafios como adaptação a navios maiores, eficiência operacional, infraestrutura intermodal e problemas ambientais. A descarbonização nos portos, segundo a Organização Marítima Internacional (IMO), tem um importante papel no processo da transição energética. O estudo da DNV GL mostra que é preciso eletrificar as atividades portuárias e substituir os combustíveis fósseis por renováveis. O Brasil, já soma mais de US$ 22 bilhões em investimentos para construção de usinas produtoras de hidrogênio verde, todos concentrados em portos, como o Pecém, no Ceará, Suape, em Pernambuco, e Açu, no Rio de Janeiro.

O estudo mostra que para 2035, a inovação ascendente do modal marítimo diz respeito à modernização dos portos. O Brasil segue a tendência dos grandes portos globais, passando por uma sequência de informatização, digitalização, culminando nos chamados “portos inteligentes”.

Portos com melhor desempenho energético e com foco em gestão integrada de energia são modelos para novos investimentos, destacando a autogeração a partir de fontes renováveis, incluindo hidrogênio verde, captura e armazenamento de carbono. As soluções de monitoramento de energia baseadas em nuvem são utilizadas para otimizar o consumo energético e reduzir emissões. A modernização de alguns portos traz uma grande melhoria da eficiência operacional com a implementação de soluções como gêmeo digital e a automatização dos processos, enquanto a digitalização alfandegária reduz os tempos de espera. A segurança operacional também é prioritária para proteger operações e pessoas. IoT e gêmeo digital reduzem falhas críticas, melhorando a eficiência geral das operações portuárias, com início mais rápido e comissionamento ágil, possibilitando o melhor gerenciamento do fluxo de cargas, a redução de tempos de espera e o aumento de produtividade.

Mobilidade urbana

Hoje, o congestionamento do tráfego e a insuficiência do transporte público elevam o tempo de deslocamento, e a dependência de veículos sobre rodas aumentam as emissões de gases poluidores e de efeito estufa. O Programa Nacional de Mobilidade Verde e Inovação (Mover) deve estimular investimentos em novas rotas tecnológicas e aumentar as exigências de descarbonização da frota automotiva brasileira, incluindo carros de passeio, ônibus e caminhões. Tal incentivo vem estimulando investimentos em veículos elétricos. A estimativa é que em 2030 a frota circulante brasileira chegará a 56 milhões de veículos, com 11,8% de participação dos eletrificados. Uma infraestrutura robusta de carregamento será crucial para eliminar a ansiedade de autonomia e incentivar a transição dos consumidores para veículos elétricos.

A gestão integrada aprimorada, junto à parceria entre o governo e o setor privado e a sociedade civil, levará a ganhos para o aumento de competitividade do País, tornando a mobilidade acessível e reduzindo congestionamentos e poluição das cidades.

A eletrificação do transporte público e privado é uma tendência crescente que pode contribuir significativamente para a redução das emissões de gases de efeito estufa. A expansão da infraestrutura de carregamento de veículos elétricos é essencial para suportar essa transição. A adoção de carros elétricos, tanto para transporte individual quanto coletivo, não só diminui a pegada de carbono, mas também melhora a qualidade do ar nas áreas urbanas, promovendo um ambiente mais saudável para a população.

Para enfrentar os desafios da mobilidade urbana, será necessário priorizar a melhora na qualidade dos transportes públicos segundo diretrizes da Lei de Mobilidade Urbana, investimentos na manutenção e expansão da malha ferroviária, metrô, ônibus e ciclovias. Será crucial aprimorar a gestão integrada com a parceria entre governo, setor privado e sociedade para alcançar um sistema de mobilidade mais eficiente, acessível e sustentável.

Para 2035, a integração dos modais, a locomoção de baixa emissão de carbono e coletiva melhoraram a qualidade de vida, tornaram o sistema eficiente e, consequentemente, houve um aumento de competitividade do País. Soluções digitais integradas melhoram o deslocamento, o monitoramento, a sustentabilidade e a conectividade nas cidades brasileiras. A expansão do sistema de metrô, trens, ônibus e ciclovias foi essencial para aumento de cobertura. As infraestruturas ferroviárias digitais com a automação e eletrificação das malhas ferroviárias otimizaram o custo e aumentaram a eficiência energética. As operações de manutenção melhoram o desempenho, e as soluções digitais e softwares aumentaram a capacidade das infraestruturas existentes e melhoraram a experiência dos passageiros.

Os veículos a combustão passam pela transição energética, com ônibus, caminhões de distribuição e veículos leves movidos a biodiesel, como também um aumento considerável de veículos elétricos. Esse que demanda a implementação de estações de carregamento ultrarrápidas e tecnologias de carregamento sem fio está avançando rapidamente, prometendo recargas mais rápidas e convenientes. Os veículos elétricos se conectam à rede inteligente com a vantagem de devolver a energia elétrica à rede por meio do carregamento inteligente e sua comercialização.