Kharen Stecca

A história da energia solar no Brasil, embora pareça recente devido ao seu crescimento explosivo, teve um marco regulatório decisivo que mudou a relação do brasileiro com a eletricidade. O ponto de partida fundamental foi a Resolução 482 de 2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). Antes dessa norma, a geração de energia era um processo centralizado e restrito a grandes usinas. A resolução permitiu, pela primeira vez, que o consumidor comum instalasse painéis em seu telhado, produzisse sua própria energia e injetasse o excedente na rede elétrica nacional.

Essa mudança regulatória, não por acaso, coincidiu com um fenômeno econômico global: a queda drástica nos preços dos equipamentos. "O que antes era uma tecnologia caríssima e restrita a projetos experimentais ou locais isolados tornou-se um investimento viável para residências e empresas", conta o professor Enes Gonçalves Marra, da Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação (EMC) da Universidade Federal de Goiás (UFG). A simplicidade da instalação e a abundância do recurso solar no território brasileiro fizeram com que a fonte solar passasse a dominar o cenário da Geração Distribuída (GD), sendo hoje, segundo o professor, responsável por 99% dessa modalidade no país.

O crescimento não se limitou apenas aos telhados. Paralelamente, surgiram as grandes usinas de Geração Centralizada (GC), vastos campos de painéis solares que vendem energia diretamente para o sistema. "O Brasil consolidou-se como um dos líderes mundiais em energia limpa, utilizando a solar para complementar suas fontes tradicionais, como a hídrica e a eólica, outro setor que também cresceu no país".

Mas o sucesso trouxe novos desafios. Com a entrada massiva de uma fonte intermitente (que depende da luz do sol), o sistema elétrico precisou se adaptar à impossibilidade de armazenamento da energia em forma elétrica em larga escala. Hoje, segundo o professor, o país vive uma fase em que a discussão não é mais sobre como atrair a tecnologia, mas sobre como integrá-la de forma racional, garantindo que a rede suporte o fluxo e que o Operador Nacional do Sistema (ONS) consiga equilibrar a produção e o consumo sem desperdícios.

 

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Como funciona um sistema solar residencial?

Um sistema de energia solar de telhado, tecnicamente classificado como Geração Distribuída (GD), funciona de forma integrada à rede elétrica da concessionária, permitindo que o consumidor produza sua própria eletricidade a partir de módulos (painéis) instalados em superfícies (veja infográfico abaixo). Mas o sistema precisa "conversar" com a rede elétrica nacional, e é aí que reside a maior parte das dúvidas e questionamentos sobre essa suposta "geração própria" de energia por parte do consumidor.

Para um sistema de telhado padrão, a rede da concessionária não é apenas um fio de conexão, mas um componente essencial por três motivos principais: o sistema de telhado precisa da rede para funcionar porque ela é o que se chama de "lastro", como explica o professor: "uma referência para integração do sistema solar à rede". O sistema desliga automaticamente, por exemplo, em caso de manutenção da rede, evitando riscos de segurança aos técnicos da concessionária.

A rede também é uma espécie de "bateria virtual de créditos para o consumidor", explica Enes. "Como não é possível armazenar a energia na forma elétrica de maneira barata (o uso de baterias físicas ainda é caro e em maturação), a rede atua como uma bateria de créditos. Quando você injeta o excedente na rede, ele é consumido pelo vizinho mais próximo, mas você recebe um crédito que pode ser utilizado em até cinco anos para abater o consumo futuro".

A rede também é responsável por abastecer o consumidor em horários sem sol. "Como o pico de consumo no Brasil ocorre geralmente entre as 17h e 22h – período em que não há sol – a rede é o que garante que o consumidor continue tendo energia quando seu sistema de telhado para de produzir", explica Enes. Fica claro que a rede funciona, portanto, como uma infraestrutura de serviço que permite o transporte e a compensação da energia, garantindo o equilíbrio entre o que se produz e o que se consome e, nesse contexto, não é possível pensar em sistemas totalmente independentes.

"Caso o consumidor deseje independência total da rede, seria necessário investir em um banco de baterias químicas, o que permitiria manter a energia mesmo em caso de quedas na rede da concessionária, embora isso ainda represente um custo adicional significativo", acrescenta o professor.

 

 

Transmissão: o grande gargalo da energia no Brasil

Se a impossibilidade de armazenar eletricidade em larga escala é o primeiro grande desafio do setor, o segundo é, de acordo com Enes, o seu transporte. "Como a energia é geralmente produzida em locais distantes dos centros de consumo, nasce a necessidade vital da transmissão – o transporte no 'atacado' – e da distribuição – o transporte no 'varejo'". A infraestrutura elétrica funciona, segundo o pesquisador, como as rodovias do país: de nada adianta ter um carro potente (a geração de energia) se não houver estradas adequadas para ele transitar até o destino final.

A magnitude desse sistema no Brasil é impressionante. "Apenas a chamada Rede Básica do Sistema (RBS) – que compreende as linhas de alta tensão, iguais ou superiores a 230 mil volts – possui uma extensão que seria suficiente para dar 4,3 voltas ao redor da Terra. Esse complexo é conhecido como o Sistema Interligado Nacional (SIN), uma rede que conecta as diversas regiões do país para permitir que a sobra de energia de um local supra a carência de outro", detalha o professor.

Ainda assim, a rede tornou-se o atual "gargalo" da matriz energética brasileira. O pesquisador aponta que hoje o Brasil vive uma situação paradoxal: sobra o "produto" (energia solar e eólica), mas falta a "estrada" (capacidade de transmissão) para levá-lo ao consumidor. Essa deficiência técnica é responsável por uma parcela significativa das interrupções de geração.

Segundo Enes, a indisponibilidade de linhas de transmissão é o motivo por trás de uma fatia considerável dos cortes de produção determinados pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). "Sem novos investimentos em torres, subestações e linhas, o potencial de crescimento das energias renováveis corre o risco de ficar 'preso' nos locais de produção", explica.

O coordenador estadual em Goiás da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), Francisco Maiello, também aponta a necessidade urgente de melhorias na infraestrutura de transmissão. "O gargalo é considerado mais crítico na região Nordeste, onde se concentra a maioria das plantas, e no norte de Minas. A gente tem leilões de transmissão que foram feitos no ano passado, mas essas linhas demoram de dois a três anos para serem construídas", destaca Francisco, reforçando que esse caminho de expansão vem sendo acelerado diante da pressão do mercado.

A infraestrutura atual foi pensada para um fluxo unidirecional (da distribuidora para o consumidor). "Para lidar com a geração distribuída e a intermitência das fontes solar e eólica, é preciso investir na adequação da proteção da rede, permitindo que o sistema suporte a inversão do fluxo de energia com segurança", completa Enes.

Segundo o representante da Absolar, o setor aguarda agora a abertura total do mercado de energia, prevista para 2027 e 2028, o que deve trazer novas oportunidades de negócios e gestão. Ele ressalta que, embora a tecnologia avance rápido, ainda faltam "clareza regulatória" e celeridade por parte da Aneel para acompanhar as mudanças abruptas do mercado. "O mercado está se modernizando muito e muito rápido". Ele também destaca a importância do apoio acadêmico para embasar esses novos modelos de investimento.

Baterias: solução para o armazenamento da energia

Outra possibilidade é pensar em armazenamento de energia. "Como não é possível armazenar eletricidade de forma direta, o desenvolvimento de baterias químicas em larga escala é visto como um aliado essencial. O armazenamento permitiria guardar a energia excedente nos momentos de pico de produção, evitando o corte por 'razão energética', e utilizá-la quando a rede estivesse menos sobrecarregada, conferindo maior estabilidade operacional ao sistema", pontua Enes.

O professor da UFG também destaca o potencial da pesquisa científica. "Pesquisas acadêmicas, como as realizadas no Centro de Excelência em Hidrogênio e Tecnologias Energéticas Sustentáveis (Cehtes) da UFG, estudam o hidrogênio verde como um vetor de armazenamento. Essa tecnologia poderia atuar como uma forma de 'guardar' a energia que as linhas de transmissão não conseguem escoar no momento da geração. Embora essas soluções não cheguem ao mercado em poucos meses, precisam ser pensadas a longo prazo".

Enes ressalta, porém, que esses investimentos não são gratuitos e acabam impactando as tarifas de energia. Por isso mesmo, ocorrem de forma moderada. "A solução envolve uma decisão política e econômica sobre quem arcará com esses custos para garantir que a rede não entre em colapso devido ao excesso ou à falta de carga".

Francisco Maiello acredita que, diferente de outras tecnologias ainda em fase de pesquisa, o armazenamento em baterias é visto pela Absolar como uma solução pronta e "extremamente viável" para contratos de longo prazo. No entanto, o avanço dessa tecnologia esbarra em uma carga tributária desproporcional. "O tributo em cima de baterias é de quase 80%, mais do que outros produtos, como cigarro e bebida", afirma.

A associação trabalha junto ao governo e órgãos reguladores para reduzir esses impostos e aguarda um leilão de capacidade focado em armazenamento para "tracionar" o mercado. "Nossa expectativa é positiva, com o anúncio de ao menos uma fábrica de baterias se instalando no Brasil em breve", conta.

Guerra energética: por que diversificar é importante?

A matriz elétrica brasileira é frequentemente citada como uma das mais limpas do mundo, com cerca de 70% de sua produção vinda de fontes de baixo impacto ambiental, como a hídrica, a solar e a eólica (veja infográfico abaixo). No entanto, o professor da UFG alerta que a busca por uma matriz sustentável não deve se transformar em uma "guerra das energias", onde se defende uma única fonte como a solução definitiva.

"A complexidade do sistema elétrico exige que o país mantenha uma diversidade de fontes, pois cada uma possui prós e contras operacionais, técnicos e econômicos que se complementam para garantir que nunca falte eletricidade para a sociedade", ressalta Enes.

Atualmente, segundo o professor, o pilar central dessa engrenagem é a energia hídrica, que responde por cerca de 60% da energia consumida no país. Além de ser a fonte mais barata – com custo aproximado de R$ 200 por MWh, contra até R$ 2 mil do diesel – as hidrelétricas funcionam como verdadeiras "baterias de água".

Como a eletricidade não pode ser armazenada em sua forma final em larga escala, os reservatórios das usinas permitem guardar energia na forma de água para ser usada nos momentos de escassez ou quando o sol e o vento não estão disponíveis.

Essa complementaridade é o que permite a expansão segura das energias solar e eólica. A energia solar, que hoje domina 99% da geração distribuída no Brasil, é extremamente barata e abundante durante o dia, mas sofre a restrição natural no período da noite. É nesse momento que a eólica costuma ganhar força, já que o vento tende a ser mais intenso no final da tarde e início da noite, justamente quando o consumo nacional atinge seu pico.

"Quando essas fontes renováveis não são suficientes, o sistema recorre às usinas térmicas a gás ou diesel, que, embora mais caras e poluentes, oferecem a segurança necessária para evitar apagões em períodos de restrições hídricas", explica Enes.

A gestão da matriz energética brasileira, segundo o professor, é um exercício constante de equilíbrio entre custo, sustentabilidade e segurança. "O sistema precisa ser capaz de processar a energia de forma que a produção nunca exceda nem seja inferior ao consumo, o que causaria um colapso na rede. Portanto, a coexistência de várias fontes não é apenas uma escolha econômica, mas uma necessidade técnica para manter a viabilidade da vida moderna em um país de dimensões continentais".

 

 

Data centers: solução para a sobra de energia ou um novo "passivo ambiental"?

Com o crescimento da inteligência artificial e da demanda por processamento de dados, o Brasil entrou na mira de gigantes globais de tecnologia para a instalação de grandes data centers. Essas estruturas são centros de tratamento de dados que consomem uma quantidade massiva de eletricidade para manter processadores velozes e poderosos em funcionamento ininterrupto.

Diante do cenário atual, em que o Brasil enfrenta o desafio de desperdiçar cerca de um quinto do seu potencial de geração solar e eólica por falta de demanda ou de armazenamento, o aumento do consumo provocado por esses centros surgiu, à primeira vista, como uma solução para escoar o excedente energético.

Para Francisco Maiello, da Absolar, os data centers são um tema "aquecidíssimo", sendo uma solução de carga tecnicamente possível e rápida, embora exijam cuidados com pontos de conexão e a necessidade de fontes complementares devido à intermitência solar. No entanto, o professor da UFG, Enes Marra, acredita que essa "solução" deve ser vista com extrema cautela para que o país não se torne uma "colônia energética".

"O risco reside no fato de o hemisfério Norte já estar saturado em termos de capacidade de produção, buscando no Brasil uma fonte de energia barata e limpa, enquanto o passivo ambiental – como os impactos da construção e o desmatamento – permanece no território nacional", afirma. Além disso, ao firmar contratos de suprimento de longo prazo com esses centros, segundo Enes, essa energia fica "travada", não podendo ser utilizada para o consumo interno da sociedade brasileira, caso o sistema precise.

Outro ponto destacado é o uso de isenções de impostos para atrair essas empresas. "Ao abrir mão de impostos para atrair um data center, uma região está, na verdade, abrindo mão do dinheiro da sociedade, já que os recursos do governo provêm da arrecadação pública. Muitas vezes o retorno social desses empreendimentos é desproporcional, uma vez que o número de empregos gerados por um centro de dados é baixo em relação ao impacto ambiental e ao consumo massivo de recursos energéticos", avalia Enes.

A soberania sobre os recursos nacionais também é uma preocupação. O exemplo de Itaipu, para o professor, é emblemático: com a dívida de construção da hidrelétrica quitada, o Paraguai poderia vender sua metade da energia para grandes corporações estrangeiras instalarem data centers, o que encareceria a conta de luz no Brasil, que hoje utiliza grande parte dessa fatia paraguaia.

"Embora os data centers possam dar um destino à sobra de energia, a decisão de atraí-los não deve ser puramente econômica. Ela exige um equilíbrio entre os benefícios financeiros e os custos sociais e ambientais, garantindo que o dinheiro dos impostos e a energia do país não sejam entregues apenas para aumentar o lucro de grandes capitais internacionais", observa o professor.

Sustentabilidade e soberania

Francisco Maiello afirma que o setor está preparado para o descarte de equipamentos. Embora o volume massivo de resíduos só seja esperado para daqui a 10 ou 15 anos, já existe um decreto de 2020 que regulamenta a logística reversa e distribuidores que possuem programas próprios de reciclagem. Mas não descarta a parceria com as universidades para pensar as soluções possíveis para esta questão.

A pesquisa na UFG também tem se voltado ao ciclo de vida da tecnologia. Para evitar passivos ambientais futuros com o descarte de milhões de painéis solares, a UFG estuda a mineração urbana, utilizando a água supercrítica para recuperar metais nobres como ouro e platina de placas de circuito impresso.

Como bem lembra Enes, o caminho da bancada do laboratório até o mercado é longo. O setor enfrenta o desafio da viabilidade econômica e da escala industrial. Enquanto a tecnologia avança, o alerta do pesquisador é claro: "O Brasil não pode se apaixonar por uma 'pílula mágica' ou se render à 'guerra das energias'. A segurança nacional depende de uma matriz diversificada onde a solar, a eólica e a hídrica – nossas 'baterias de água' – atuem em conjunto com a inovação científica para garantir energia barata, limpa e soberana".

 

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