Oportunidades para microrredes com geração solar e baterias em sistemas isolados

Após fornecer as baterias de lítio para mais de 40 mil sistemas de geração solar com armazenamento na Amazônia Legal, como parte do programa de universalização da energia na região, a UCB se prepara para atender a demanda de sistemas mais robustos, com soluções saindo da escala de kW para MW.

A empresa opera desde os anos 70 uma fábrica de baterias de chumbo da sua unidade Unipower em Extrema, no sul de Minas Gerais, para aplicações diversas – de elevadores às urnas eletrônicas.

Já na fábrica na Zona Franca de Manaus, no Amazonas, produz baterias de lítio para, principalmente, celulares – de acordo com o vice-presidente de Negócios e Inovação da UCB, Marcelo Rodrigues, “10 a cada 10 celulares Motorola e quatro a cada 10 celulares Samsung” usam as baterias produzidas pela empresa.

A experiência para aplicações no setor elétrico é mais recente. Em 2019, dois fundos, GEF e Confrapar, adquiriram participação de 49% na companhia, com a visão de transformar a empresa, que já tinha um histórico na fabricação de baterias, em um negócio de solução de armazenamento de energia. No início de 2024, o fundo GEF tornou-se o controlador da UCB.

As células de bateria são importadas e em Manaus a UCB integra a parte eletrônica dos sistemas de armazenamento. “A UCB fabrica a BMS, Battery Management System. É isso que leva à longevidade dessas baterias, essas estruturas eletrônicas que gerenciam carga e descarga”, diz o vice-presidente da empresa.

A companhia passou a fabricar em Manaus os sistemas de baterias com tecnologia de lítio, ferro e fosfato, com células importadas e BMS feita no Brasil.

Dos kW para MW na universalização da energia

Em 2020, a companhia entregou essas baterias para 78 sistemas piloto, que combinam geração fotovoltaica com bateria de lítio, na Amazônia Legal, como parte do programa de universalização da energia Luz para Todos. Desde então, foram instalados 42 mil sistemas com baterias fornecidas pela UCB.

A ideia é usar essa experiência com os sistemas isolados para atender projetos de maior porte, incluindo as microrredes, que integram sistemas de geração maiores, para continuar atendendo novos consumidores que ainda não têm acesso à energia.

“Estamos falando ainda de sistemas em kW [atendidos até o momento] e a gente entende que a nossa evolução é passar para soluções de MW. Em vez de colocar um sistema de uma bateria e quatro painéis fotovoltaicos para atender a uma unidade consumidora, estamos falando de um conjunto de baterias centralizado com a usina fotovoltaica para o atendimento dessas comunidades na Amazônia”, diz vice-presidente da UCB. Essas microrredes, para atender localidades com maior adensamento da população, poderiam integrar usinas de 50 a 100 kW.

Os 42 mil sistemas atendidos até o momento devem somar entre 150 e 200 MWh de capacidade de armazenamento, estima o executivo.

Outras aplicações on grid e a espera pela regulação

“O sistema de energia tem um potencial absurdo, mas temos um desafio regulatório”, observa Rodrigues, em relação às aplicações de armazenamento conectadas à rede.

Entre 2024 e 2025, a Agência Nacional de Energia Elétrica deve discutir diversos temas ligados ao armazenamento, incluindo a criação da figura dos Agregadores, simulações nos modelos computacionais do setor elétrico, novos modelos de negócio como a mitigação de curtailment e constrained-off das usinas e as definições estruturais sobre o empilhamento de receitas dos diversos serviços.

O executivo cita regulações de outros mercados, que estabelecem inclusive a obrigatoriedade de armazenamento em novos sistemas de geração distribuída. “Na Califórnia e no Chile, para fazer uma conexão de solar GD tem que ter pelo menos 20% de armazenamento”, comenta.

No Brasil, ele adiciona, a integração de armazenamento pode ser uma solução para a inversão de fluxo de potência, que tem sido uma barreira para a aprovação de pedidos de acesso de GD. “O governo também está discutindo muito a questão de necessidade de reserva de capacidade. Possivelmente realizará novos leilões e as baterias poderiam participar”, diz Rodrigues.

As soluções de grande capacidade de armazenamento vão entrar em quatro mercados no Brasil, na avaliação da UCB: as soluções para o sistema interligado nacional; as aplicações no agronegócio, que tem um desafio de fornecimento de energia; a gestão de demanda de acordo com o custo da energia para consumidores com tarifa diferenciada; e a transição energética de usinas e sistemas que usam combustíveis fósseis.

Além do setor de energia, a demanda de infraestrutura de telecomunicações também é um caso interessante para a adoção das baterias de lítio no mercado brasileiro atualmente. “Já estamos substituindo as baterias das torres de celular, de chumbo por lítio. Com a chegada do 5G as operadoras precisam reforçar a estrutura do backbone em 4G e entenderam que a bateria de lítio tem esse benefício por ter mais longevidade do ponto de vista de operação, melhores condições de uso, melhor adensamento energético”, diz o vice-presidente da companhia.

Fabricação das células de baterias

Com novos programas de incentivo à industrialização verde, o Brasil pode estar se aproximando da fabricação local de baterias de lítio, fechando uma lacuna entre a extração do minério e a fabricação de veículos elétricos, atividades que já acontecem no país.

“Temos muito acesso aos fornecedores da Ásia [a companhia conta com escritório em Shenzhen] e o Brasil já começa a ser um player importante no lítio principalmente em Minas Gerais. A gente vê claramente que o Brasil, até do ponto de vista geopolítico, estratégico, tem que ter uma fábrica de célula. Para isso nós temos que destravar a demanda. A fábrica de célula é uma consequência da demanda”, comenta Rodrigues.

Ele cita especialmente o armazenamento que presta serviço para o Sistema Interligado Nacional, com projetos já na casa dos GW, além da mobilidade elétrica.

Solução completa para os desafios do setor elétrico

Ao complementar a geração renovável intermitente de fontes como eólica e solar, atuar junto a carga, prover serviços de gestão de energia e fornecer energia para sistemas isolados, diz Rodrigues, o armazenamento é uma solução para as tendências de descarbonização, descentralização, digitalização e democratização – os chamados “4 D’s”  – no mercado de energia.