Bala de Prata: salvando a rede elétrica moderna

Por Enio Fonseca e Decio Michellis Jr

“Bala de prata” é uma metáfora para uma solução mágica, única e definitiva para um problema complexo, quase sempre usada para dizer que tal solução não existe. A ideia é derivada do folclore europeu, associada a estórias de lobisomens: só uma bala feita de prata pura seria capaz de matar homens que se transformam temporariamente em lobo, como castigo pelas maldades que praticaram, e vagavam noite adentro, atormentando as pessoas, até encontrar alguém que os ferisse e os fizessem sangrar, quebrando dessa forma o encanto. Um único tiro certeiro seria suficiente para resolver o problema.

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Lone_Ranger_Silver_Bullet.jpg

O Brasil possui uma matriz elétrica com alto grau de renovabilidade e baixas emissões de gases causadores do efeito estufa, sendo uma das referências mundiais em produção de eletricidade limpa. A matriz elétrica mundial apresenta a participação da eletricidade renovável no consumo final de energia de 30% em 2023. No Brasil é de 89.2 %, ou seja, 3 vezes mais limpa que a média mundial. A matriz energética mundial apresenta a participação de energias renováveis ​​no consumo final de energia de 13% em 2023. No Brasil é de 49,1 %, ou seja 3,8 vezes mais limpa que a média mundial. Os desafios para o setor elétrico brasileiro (SEB) consiste em três eixos principais: (i) manter a renovabilidade do parque gerador, (ii) garantir a segurança de suprimento e; (iii) reduzir os custos para o consumidor final. Precisamos de um fornecimento de energia confiável, diversificado e acessível para impulsionar as indústrias, o transporte, o agronegócio, a mineração e defesa do Brasil, bem como para sustentar as necessidades básicas da vida moderna. A segurança energética é um cenário cada vez mais crucial na competição global. Um fornecimento doméstico de energia acessível e confiável é um requisito fundamental para a segurança nacional e econômica de qualquer nação. Os conflitos armados entre EUA, Israel x Irã, Rússia x Ucrânia provocaram uma disparada mundial nos custos de óleo, derivados e gás. As incertezas no suprimento e no comportamento dos geram apreensões globais com impactos reais no Brasil. É imperativo que o governo federal (responsável pela política e segurança energética) coloque o bem-estar físico e econômico dos brasileiros em primeiro lugar. O Sistema Interligado Nacional está caminhando para a precarização, aumentando o risco de apagões pelo excesso de energias renováveis não despacháveis, e uma rede elétrica cada vez mais instável, exigindo ações rápidas e decisivas. Sem uma solução imediata, essa situação se deteriorará drasticamente em um futuro próximo devido à crescente demanda por energia e recursos naturais para alimentar a próxima geração de tecnologia e aumento crescente das energias renováveis não despacháveis infraestrutura adicional necessária para suportá-las: baterias e ou hidrelétricas reversíveis, compensadores síncronos para estabilizar a rede elétrica (agora é necessário investir em robustez e resiliência do sistema) e reforços na transmissão de longa distância. O atual desenvolvimento do sistema Interligado Nacional representa uma ameaça iminente e crescente à prosperidade e à segurança energética do Brasil. De acordo com o Plano Decenal de Expansão de Energia 2034 (EPE) (), o Brasil deve consolidar a sua condição de exportador de petróleo, permanecendo como importador líquido dos principais derivados durante todo o horizonte do estudo (10 anos), com destaque para as importações de destilados médios: Nafta (30 % de importação) Outros produtos secundários de petróleo, incluindo asfaltos, coque de petróleo, lubrificantes e solventes (28,5 % de importação) Óleo Diesel (25 % de importação) Querosene de Aviação – QAV (5 % de importação) Brasil é historicamente importador líquido de derivados de petróleo e as projeções do PDE 2034 indicam que o País manterá essa condição nos próximos dez anos. As importações líquidas alcançarão 49 mil m³/d em 2034 (11,3 %). O Agronegócio brasileiro é um gigante com pés de barro (ter pés de barro significa, essencialmente, possuir uma fraqueza pouco visível num grande conjunto que, a uma primeira vista, poderá até parecer muito impressionante e invencível). Somos dependentes da importação de combustíveis, insumos, equipamentos e serviços tecnológicos. A cadeia produtiva do agronegócio representa aproximadamente 24,8% a 29,4% do PIB brasileiro, dependendo do período analisado, segundo a CNA e CEPEA-Esalq. Atualmente, mais de 87% dos fertilizantes usados pela agricultura são importados, ao custo de US$ 25 bilhões anuais – dinheiro que sai do país para gerar divisas e empregos no exterior. O horizonte do PNF (Plano Nacional de Fertilizantes) é chegar a 2050 com uma produção nacional capaz de atendar entre 45% e 50% da demanda interna. Em relação aos agroquímicos (agrotóxicos) – Ingrediente ativo (IA = agente químico, físico ou biológico que confere eficácia aos agrotóxicos e afins), o Brasil depende: 77 % da importação de Produto Técnico (PT = produto obtido diretamente de matérias-primas por processo químico, físico ou biológico, destinado à obtenção de produtos formulados ou de pré-misturas e cuja composição contenha teor definido de ingrediente ativo e impurezas, podendo conter estabilizantes e produtos relacionados, tais como isômeros). 30 % de importação de Produto Formulado (PF = agrotóxico ou afim obtido a partir de produto técnico ou de pré-mistura, por intermédio de processo físico, ou diretamente de matérias-primas por meio de processos físicos, químicos ou biológicos). Uma vez que o uso de combustíveis fósseis é a espinha dorsal de todas essas partes da vida, faz sentido dizer que é “altamente improvável” que uma eliminação gradual de combustíveis fósseis seja apoiada quando os consumidores e contribuintes perceberem o impacto no dia a dia. São mais de 6.000 produtos derivados do petróleo bruto que são a base dos nossos estilos de vida e da nossa economia. São fundamentais, por exemplo, em medicamentos, equipamentos médicos, vacinas, embalagens de alimentos frescos e congelados (só para citar algumas aplicações). Mas ainda não temos um plano reserva para substituir produtos derivados do petróleo, em qualidade, disponibilidade e preço. Como esperar que abandonemos os combustíveis fósseis quando os países ricos não chegaram nem perto de fazê-lo? Com a guerra EUA, Israel x Irã, Rússia x Ucrânia e seus impactos na segurança energética mundial os países estão desacelerando suas políticas Net Zero ou mesmo abandonando-as em defesa da segurança energética. O mapa do caminho para abandono do petróleo parece ser um exercício clássico de ambiguidade – também conhecido como tudo de bom, contra tudo de ruim – que é exatamente o que pode ser necessário para interromper o consumo de recursos naturais não renováveis (petróleo, gás natural e o carvão mineral). É importante enfatizar que não devemos esperar que alguém encontre uma solução mágica que resolva imediatamente a transição energética justa a caminho da emissão zero (Net Zero). Ocorre que a transição energética pode nos tornar mais pobres. O impacto dos subsídios “necessários” ao nos privar voluntariamente de tecnologias bem estabelecidas, apenas para substituir infraestrutura existente por outra de baixo carbono ou Net Zero. As leis Net Zero estão parecendo uma forma de auto sacrifício econômico. Livrar-se do petróleo e do gás em busca de emissões líquidas zero até 2050 impactaria seriamente os padrões de vida das pessoas no Brasil e globalmente. A transição energética está sendo feita com a substituição de energia despachável — fontes que podem aumentar a produção conforme a demanda — por alternativas dependentes das condições climáticas, que exigem infraestrutura de back-up, armazenamento e transmissão dispendiosa. Sem uma geração firme e confiável, veremos tarifas mais altas e consequências econômicas. A febre da energia verde pode ser uma moda passageira, com padrões de portfólio de energias renováveis ​​forçando a eliminação gradual da geração térmica convencional, regulamentações de carbono e mandados obrigatórios de biocombustíveis. Ela é impulsionada por subsídios e mandados obrigatórios, não por fatores econômicos. Retire os incentivos fiscais e as exigências, e o mercado entra em colapso rapidamente. Precisamos de ações contínuas para priorizar a estabilidade da rede elétrica. A política energética exige definições claras e baseadas em evidências de “acessível”, “confiável” e “limpa”, com o objetivo de nos conduzir à estabilidade e à acessibilidade. O termo “acessível” com respeito à energia significa um método de baixo custo de produção de eletricidade, levando em consideração o custo total do sistema de cada fonte de geração. O termo “confiável”, em relação à energia, significa uma fonte de eletricidade que: Exceto quando necessário durante um período de manutenção ou reparos de rotina, tenha uma Capacidade Efetiva de Transporte de Carga de 50 % ou mais; Não esteja sujeita a disponibilidade intermitente; e Não esteja sujeita a condições climáticas rotineiras que impactem a produção de energia. O termo “limpo”, com relação à energia, significa qualquer energia gerada usando hidroeletricidade, energia solar, eólica, maremotriz, geotérmica, biomassa, nuclear ou a combustão de hidrocarbonetos, de acordo com os padrões nacionais de qualidade do ar incluindo qualquer energia gerada usando gás natural. A transição energética está sendo feita com recursos dependentes do clima. Em um mundo que aparentemente está ficando mais quente e mais frio (extremos climáticos) por causa do aquecimento global, como é que podemos confiar cada vez mais em eletricidade não despachável (ou seja, intermitente, geralmente indisponível), dependente do clima de usinas eólicas e solares para substituir, não apenas suplementar, despachável (isto é, carga básica, quase sempre disponível) carvão, gás e energia nuclear? Em outras palavras, se nosso clima está se tornando menos previsível, como é que uma economia de consumo como a nossa pode depender previsivelmente de recursos dependentes do clima? Eólica e solar não são suficientes: vento e o sol são naturalmente intermitentes e, portanto, naturalmente imprevisíveis. As transições energéticas anteriores foram até agora caracterizadas pela produção de mais energia em áreas de terra menores. Mudamos da madeira para o carvão e depois para o petróleo e o gás. Agora com energia eólica e solar revertemos esta tendência. São fontes de energia de baixa intensidade e ocupam muito mais área, além do intenso uso de recursos naturais não energéticos e disposição final ainda não devidamente resolvida, mas reconhecidamente poluente e impactante. As energias eólica e solar são recursos “não despacháveis” (com fatores de capacidade inferiores a 35%), enquanto os combustíveis fósseis e nucleares são “despacháveis” (com fatores de capacidade de 85% ou mais). Isso significa que as comparações de custo entre energia eólica e solar (intermitente, geralmente indisponível) versus combustíveis fósseis e nuclear (carga básica, quase sempre disponível) são muito mais imaginárias do que reais. Na transição energética se verifica uma redução da confiabilidade na oferta de energia: estamos investindo em tecnologias certamente menos eficientes na produção de energia (eólica e solar) e menos confiáveis em entregá-la quando necessário, esperando que algo apareça para ajudar e, ao mesmo tempo, impondo, ou prometendo, restrições às escolhas de estilo de vida para lidar com as consequências (gerenciamento da demanda = racionamento). O Net Zero não é compatível com a prosperidade em massa. Estamos correndo o risco de legislarmos para o declínio econômico, miserabilismo e decrescimento. A energia elétrica, embora invisível e abstrata, resulta de uma decisão que envolve concessões — custo, confiabilidade, segurança e sustentabilidade. Energia quando precisamos, a um preço acessível, pelo tempo que precisarmos. A função não é demonstrar virtude, mas sim abastecer o Brasil. Isso significa energia disponível, acessível e abundante, a cada hora de cada dia, independentemente do clima. Confiabilidade não é um luxo — é sobrevivência. Em um mundo instável, a resiliência não é uma característica desejável. É a sua essência. As usinas de energia renovável variáveis dependentes do clima (entre julho e setembro temos a chamada “safra dos ventos”, quando a geração eólica é naturalmente mais elevada) e, portanto, não despacháveis, devido à ausência de um recurso dispensável (como combustível), têm um custo marginal baixo na produção de eletricidade. As fontes de energia eólica e solar apresentam baixa densidade de potência e baixa densidade de energia quando comparadas às fontes convencionais, em especial os hidrocarbonetos. Mesmo com os custos declinantes e aparentemente competitivos, os custos de energia elétrica sobem com os custos indiretos destas fontes: subsídios, armazenamento/baterias, armazenamento autônomo, expansão da geração térmica para fixar estas energias não despacháveis e intermitentes. “100% de energia renovável”, isso não significa “100% de energia livre de carbono”. Para garantir 100% de redução de emissões de energia renovável, o consumo de energia precisa ser combinado com a geração renovável por hora. Apenas a compra de mais energia solar em uma rede que já tem muita geração solar não resultará em emissões zero. A ausência de capacidade de armazenamento suficiente para capturar todo o excesso de eletricidade implica na geração termelétrica com combustíveis fósseis para fixar a energia de origem solar e eólica intermitentes e não despacháveis. Salvando a rede elétrica moderna À medida que avançamos para uma rede elétrica dominada por energias renováveis e armazenamento de energia, enfrentamos um desafio conhecido como perda de estabilidade do sistema. A maioria das interrupções de energia elétrica atuais não começa como uma escassez de energia de várias horas; elas começam como uma crise de frequência. Isto implica na ativação do ERAC – Esquema Regional de Alívio de Carga é um sistema de proteção que atua no sistema elétrico para evitar apagões, desligando automaticamente partes da carga quando a frequência da rede cai abaixo de um certo limite, compreendendo até 5 estágios com cortes que variam de 5 % a 16 % da carga variando por subsistema e/ou região. O restabelecimento manual das cargas desligadas pelo ERAC das distribuidoras de energia deve ser feito com autonomia pela operação do agente, somente após a estabilização da frequência em valor igual ou superior a 60 Hz, após um tempo igual ou superior a 01 (um) minuto. A reserva girante (ou spinning reserve) no sistema elétrico brasileiro, gerenciado pelo ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico), é a capacidade de geração extra sincronizada à rede que pode ser acionada imediatamente para compensar desequilíbrios entre carga e geração. O montante de reserva girante não é um valor fixo, mas sim calculado probabilisticamente pelo ONS, variando conforme a demanda, a previsão de carga e o risco de falha de equipamentos. Com o aumento da geração renovável intermitente (eólica/solar), a necessidade de reserva girante torna-se mais complexa, exigindo estudos contínuos para manter a confiabilidade do Sistema Interligado Nacional. De acordo com dados recentes do ONS (Boletim Diário de Operação de março de 2026), a Reserva Girante no Sistema Interligado Nacional (SIN) atingiu um valor de 6.155 MW (6,14 %) em um momento de demanda máxima de 100.159 MW. Quando a demanda aumenta repentinamente ou uma usina de base falha, a frequência da rede começa a cair, desencadeando uma série de desligamentos automáticos de proteção (ERAC) e as usinas de pico são acionadas. Mesmo as usinas a gás de partida rápida mais avançadas precisam de vários minutos (10 min. Aproximadamente) para sincronizar e atingir a potência máxima. Recentemente surgiu uma nova alternativa: o armazenamento de energia autônomo, operando na velocidade da eletrônica de potência. Podem fornecer resposta de frequência rápida, uma injeção instantânea de energia em menos de um segundo que impediria a sobrecarga da rede. As baterias podem suportar os choques rápidos e de alta frequência. A maioria dos inversores solares e eólicos atuais são “seguidores da rede” e não se prestam para a perda de estabilidade do sistema. Os armazenamentos autônomos mais recentes estão sendo equipados com inversores formadores de rede, fornecendo inércia sintética. Ao imitar eletronicamente a resposta física de reserva girante, um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) autônomo pode contribuir para estabilizar a tensão e a frequência. Os inversores GFM (Inversores Grid-Forming – são conversores eletrônicos avançados que criam sua própria referência de tensão e frequência), por si só, adicionam um custo adicional de aproximadamente US$ 100.000 por MW (US$ 100/kW) em comparação com os inversores tradicionais de seguidores de rede. Cada kWh entregue à rede pode custar entre US$ 360 a US$ 690 por kWh. Para um dia típico como 04/03/2026 às 19:33 h, 6.155 MW equivalem a um investimento de R$ 88 bilhões nos BESS (Battery Energy Storage System – Sistema de Armazenamento de Energia em Baterias), respeitado a quantidade de energia disponível armazenada (%) no momento da ocorrência. A expectativa é de que em 2026 o Brasil tenha 2 GWh de capacidade instada de BESS. A viabilidade econômica desses projetos depende de uma estrutura de receita sofisticada de pagamento por serviços ancilares. Mas o uso de armazenamentos autônomos não significa a capacidade de autorrestabelecimento (Black Start) ou capacidade de energizar o sistema após um apagão. A resposta inercial é uma propriedade de grandes geradores síncronos, que contêm grandes massas rotativas síncronas e que atua para superar qualquer desequilíbrio imediato entre o fornecimento de energia e a demanda por sistemas de energia elétrica, normalmente a rede elétrica. Devido ao desequilíbrio de energia sempre existente entre o fornecimento de energia mecânica e a demanda de energia elétrica, a frequência de rotação das massas rotativas em todos os geradores síncronos na rede acelera e, portanto, absorve a energia extra em caso de excesso de fornecimento de energia, ou diminui a velocidade e fornece energia adicional em caso de excesso de demanda de energia. Essa resposta, no caso de um gerador síncrono, é incorporada ao projeto e ocorre sem nenhuma intervenção ou coordenação externa, fornecendo ao controle automático de geração e ao operador da rede um tempo valioso (alguns segundos) para reequilibrar o sistema. A inércia do Sistema Interligado está relacionada às constantes de inércia dos geradores em funcionamento; no momento de menor demanda de energia ou que as fontes renováveis (eólica e solar estão em geração máxima) pode haver menos geradores síncronos em funcionamento e, portanto, uma contingência carga/frequência pode ser mais difícil de lidar. A elevada penetração da energia renovável variável criou desafios: por não possuírem massa rotacional (solar) ou seu projeto não o acopla eletromecanicamente ao restante da rede. São recursos baseados em inversores e, portanto, não consegue contribuir com a inércia para o sistema da mesma forma que um gerador síncrono exceto com o uso de armazenamentos autônomos acima descritos. Os custos dos serviços ancilares são repassados aos consumidores através do Encargo de Serviço do Sistema (ESS). A apuração da indicação de pagamento desse encargo é feito pelo ONS e o custo é calculado mensalmente pela CCEE. Ele é pago pelos agentes da categoria consumo aos agentes de geração. Sua gestão fica a cargo da CCEE – Câmara de Comercialização de Energia Elétrica. São essenciais para a regulação da frequência, controle de tensão e resposta a contingências, assegurando o fornecimento contínuo de energia. Recursos e ações que garantem a continuidade do fornecimento, segurança do sistema e manutenção dos valores de frequência e tensão: Regulação primária (Visa o provimento do controle primário de frequência); Regulação secundária (CAG – Controle Automático de Geração, controle secundário de frequência); Reserva para contingências (Visa cobrir grandes variações entre carga e geração; supre desvios não programados); Controle de tensão (suporte de reativo); Capacidade de restauração autônoma (Black-start); Suprimento de perdas. Recursos e ações que garantem a continuidade do fornecimento, segurança do sistema e manutenção dos valores de frequência e tensão: Geradores (Controle de frequência, controle de tensão e partida autônoma); Reatores Manobráveis e Capacitores Shunt (Controle de tensão); Compensadores Síncronos e Estáticos (Controle de tensão); Cargas (Controle de frequência – alívio nas contingências ou interruptíveis). Não foi encontrada nenhuma solução para o problema de intermitência além de manutenção de uma rede de backup de usinas termelétricas convencionais: nuclear, agás e a carvão. O armazenamento hidrelétrico não pode ser desenvolvido em nada parecido com a escala certa e o hidrogênio continua caro e não comprovado. Com tantos desses problemas complexos, gigantescos e persistentes, as pessoas comuns pareçam não perceber o óbvio. Porém, um processo de pensamento aparentemente “irracional” pode ajudar a explicar como podemos ver algo tão óbvio, mas não interpretá-lo corretamente. Fatos que contradizem nossos “pré”-conceitos simplesmente não precisam ser acreditados e quando estes são irrefutáveis, descartamos como inconsequentes, como incidentais. Bala de prata? Não. Precisamos de munição abundante (investimento diversificado), foco na segurança energética, e coragem de escolher o que é melhor para o fornecimento de energia confiável, diversificado e acessível para impulsionar as indústrias, o transporte, o agronegócio, a mineração e defesa do Brasil, bem como para sustentar as necessidades básicas da vida moderna!   Enio Fonseca – Engenheiro Florestal, Senior Advisor em questões socioambientais, Especialização em Proteção Florestal pelo NARTC e CONAF-Chile, em Engenharia Ambiental pelo IETEC-MG, em Liderança em Gestão pela FDC, em Educação Ambiental pela UNB, MBA em Gestão de Florestas pelo IBAPE, em Gestão Empresarial pela FGV, Conselheiro do Fórum de Meio Ambiente do Setor Elétrico, FMASE, foi Superintendente do IBAMA em MG, Superintendente de Gestão Ambiental do Grupo Cemig, Chefe do Departamento de Fiscalização e Controle Florestal do IEF, Conselheiro no Conselho de Política Ambiental do Estado de MG, Ex Presidente FMASE, founder da PACK OF WOLVES Assessoria Ambiental, foi Gestor de Sustentabilidade Associação Mineradores de Ferro do Brasil e Diretor Meio Ambiente e Relações Institucionais da SAM Metais. Membro do Ibrades, Abdem, Adimin, Alagro, Sucesu, CEMA e CEP&G/ FIEMG e articulista do Canal direitoambiental.com. Linkedin Enio Fonseca

Decio Michellis Jr. – Licenciado em Eletrotécnica, com MBA em Gestão Estratégica Socioambiental em Infraestrutura, extensão em Gestão de Recursos de Defesa e extensão em Direito da Energia Elétrica, é assessor técnico do Fórum do Meio Ambiente do Setor Elétrico – FMASE e especialista na gestão de riscos em projetos de financiamento na modalidade Project Finance. Linkedin Décio Michellis Jr      

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