Conteúdo

• O Custo do Desperdício Renovável (Curtailment)
• O Efeito Bombeamento: Como Funcionam as Reversíveis
• O Complexo do Tâmega: A Solução Portuguesa para a Volatilidade
• Benefícios Econômicos e Redução da Pegada de Carbono
• Lições para o Setor Elétrico Global
• Visão Geral

O Custo do Desperdício Renovável (Curtailment)

A transição energética global enfrenta um paradoxo: quanto mais fontes renováveis intermitentes (eólica e solar) são injetadas na rede, maior é o risco de curtailment. Este termo, que assusta o setor elétrico, refere-se ao desligamento forçado de geradores quando a produção supera a demanda ou a capacidade de transmissão da rede. Portugal, líder europeu na adoção de energia limpa, está na vanguarda do combate a esse desperdício. A solução? As robustas e flexíveis hidrelétricas reversíveis, verdadeiras baterias d’água gigantes que atuam como o pilar de armazenamento de energia do país.

O país ibérico se tornou um laboratório vivo de integração de renováveis, com a eólica e a hídrica respondendo por mais de 70% de sua eletricidade em certos períodos. No entanto, o sucesso traz a complexidade. Em dias de vento forte e sol intenso, a superprodução ameaça a estabilidade do sistema. É nesse momento que as hidrelétricas reversíveis entram em ação, absorvendo o excedente e transformando o problema do curtailment em oportunidade de armazenamento de energia estratégica.

O curtailment é, primariamente, um desafio de engenharia e economia. Quando a oferta de energia limpa (que tem custo marginal próximo de zero) ultrapassa a demanda, o operador do sistema é forçado a reduzir a geração. Isso significa que parques eólicos e solares altamente eficientes são desligados, resultando em perda de receita para os produtores e ineficiência sistêmica.

Em mercados mais maduros de energia limpa, como o europeu, o volume de curtailment pode alcançar níveis significativos. Portugal viu esse risco crescer exponencialmente, dada sua agressiva meta de descarbonização. A intermitência característica da energia limpa exige um contraponto ágil, capaz de responder tanto ao excesso quanto à escassez de geração em questão de minutos.

O dilema é que, sem capacidade de armazenamento de energia, a geração renovável excede a rigidez da infraestrutura. A solução passa por flexibilizar o sistema. As baterias químicas são promissoras, mas em escala gigawatt-hora (GWh), as hidrelétricas reversíveis, ou PHS (Pumped Hydro Storage), continuam sendo a tecnologia mais comprovada, durável e de maior capacidade de armazenamento de energia disponível.

O Efeito Bombeamento: Como Funcionam as Reversíveis

Uma hidrelétrica reversível opera com dois reservatórios em níveis diferentes. Quando há excesso de energia limpa na rede — e o preço da eletricidade está baixo ou negativo devido ao curtailment iminente —, a usina usa essa eletricidade para bombear água do reservatório inferior para o superior. Esse processo armazena a energia como potencial gravitacional.

Quando a demanda atinge o pico ou a geração eólica/solar cai drasticamente, a água é liberada. Ela desce, passa pelas turbinas-bomba (que agora operam como geradores), e a eletricidade armazenada é devolvida à rede. Essa capacidade de reversão de fluxo e de funcionamento em ciclos rápidos confere às hidrelétricas reversíveis uma flexibilidade operacional inestimável para o setor elétrico moderno.

Essa dualidade permite que as hidrelétricas reversíveis desempenhem o papel essencial de time-shifter, deslocando a energia produzida durante as horas de vale (excesso) para as horas de pico (escassez). Para Portugal, onde a intermitência é uma constante, essa tecnologia é o amortecedor que garante a segurança energética.

O Complexo do Tâmega: A Solução Portuguesa para a Volatilidade

O Complexo Eletroprodutor do Tâmega, no norte de Portugal, é o principal exemplo da estratégia portuguesa de combate ao curtailment. Conhecido como a “Gigabateria do Tâmega”, o projeto é uma das maiores obras hidroelétricas europeias das últimas décadas, integrando três barragens e um impressionante sistema de bombeamento.

O Complexo do Tâmega adicionou mais de 1.158 MW de capacidade instalada ao sistema, incluindo uma significativa parcela de hidrelétricas reversíveis. Este megaprojeto representa um investimento bilionário focado em armazenamento de energia e tem a função clara de equilibrar a alta penetração eólica e solar da região.

Estudos no país apontam uma relação técnica de otimização: é ideal que exista cerca de 1 MW de capacidade reversível para cada 3,5 MW de capacidade eólica instalada. O investimento português busca se aproximar dessa métrica para maximizar o aproveitamento da energia limpa e minimizar o curtailment, garantindo que a energia gerada seja realmente consumida.

Graças a projetos como o Tâmega, Portugal não apenas evita o desperdício, mas também eleva a qualidade da eletricidade fornecida. A capacidade de resposta rápida das hidrelétricas reversíveis melhora a regulação de frequência e tensão do sistema, oferecendo serviços ancilares cruciais para a estabilidade da rede.

Benefícios Econômicos e Redução da Pegada de Carbono

A mitigação do curtailment via hidrelétricas reversíveis tem efeitos sistêmicos que vão além da física do sistema. Economicamente, o setor elétrico se beneficia da arbitragem de preços. Ao comprar energia barata na baixa demanda para revender na alta, a usina reversível estabiliza os preços de mercado e otimiza o uso dos ativos renováveis.

Em termos de sustentabilidade, as hidrelétricas reversíveis reduzem a dependência das termelétricas a gás natural ou carvão. No passado, essas usinas de ciclo simples eram acionadas para dar suporte à intermitência renovável. Com o PHS, a energia de reserva pode ser verde e stored-water-based, acelerando a descarbonização.

A experiência de Portugal demonstra que a expansão da capacidade de armazenamento de energia é indissociável da expansão da energia limpa. Não basta gerar; é preciso guardar. A infraestrutura hídrica existente, quando modernizada com tecnologia reversível, torna-se o ativo de infraestrutura de armazenamento de energia mais eficiente para enfrentar a volatilidade.

Lições para o Setor Elétrico Global

A estratégia portuguesa de investimento maciço em hidrelétricas reversíveis é um modelo para países que, como o Brasil, possuem vasto potencial hídrico e uma crescente matriz eólica e solar. O Brasil também enfrenta desafios de integração e, embora em menor escala, o curtailment já é uma realidade em algumas regiões.

O PHS oferece uma alternativa de armazenamento de energia de longa duração (até 12 horas ou mais), superior à maioria das baterias de íon-lítio atuais para aplicações de grande escala. Portugal provou que a combinação de vento, sol e flexibilidade hidráulica é a fórmula ideal para operar uma rede com alta penetração de energia limpa de forma estável e segura.

O futuro do setor elétrico é 100% renovável, mas esse futuro depende de robustos sistemas de armazenamento de energia. As hidrelétricas reversíveis em Portugal não apenas mitigam o curtailment, mas pavimentam o caminho para uma rede resiliente, provando que a velha tecnologia da água, quando reinventada, é a chave para desbloquear o potencial máximo da energia limpa.