Energia Limpa

Armazenamento de Energia para Rede: Concreto e Gravidade BR

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O Brasil acelerou a entrada de solar e eólica na matriz elétrica, mas a rede nem sempre consegue absorver tudo o que é gerado. Em 2026, o tema de curtailment (corte de geração por restrições elétricas) ganhou espaço no debate do setor porque, na prática, significa desperdício de energia renovável disponível e necessidade de acionar fontes mais caras em horários de pico, além de pressionar a confiabilidade em alguns pontos do SIN.

Este guia explica por que armazenamento virou peça de infraestrutura para energia limpa, como funciona o armazenamento por gravidade com concreto (Energy Vault, EVx) e como comparar essa rota com baterias tradicionais (íon-lítio) e com a UHR (bombeamento reversível). Também contextualiza alternativas e soluções experimentais (incluindo fungos e algas) sem misturar maturidades e sem promessas futuristas.

Os números de armazenamento variam por site, câmbio, escopo de EPC, impostos e conexão. Além disso, parte dos dados públicos vem de comunicados de fabricantes e notícias setoriais – então, para decisões no Brasil, a validação técnica local (engenharia, conexão e testes de performance) é indispensável. Para o panorama macro da transição e dos desafios sistêmicos, veja energia limpa no Brasil e no mundo.

Por que armazenamento é crítico para energia limpa (e para a rede)

Ter renovável instalada não é a mesma coisa que entregar energia quando a rede precisa. Solar e eólica têm variabilidade horária e sazonal – e isso cria desafios práticos de operação: rampas (subidas e quedas rápidas de geração), congestionamentos em linhas e subestações, necessidade de reserva, regulação de frequência e outros serviços que mantêm o sistema estável.

Quando a rede não dá vazão para a geração renovável disponível, aparecem cortes de geração (curtailment). Em muitos casos, o gargalo não é “falta de usina” – é integração: conexão, reforços de rede, restrições elétricas e operação. Armazenamento entra como ferramenta para reduzir desperdício, deslocar energia para horários de maior valor (especialmente no pico) e aumentar flexibilidade.

Na prática, armazenamento pode apoiar a rede em frentes diferentes (dependendo de regulação, conexão e contrato):

  • Reduzir curtailment ao capturar excedentes que seriam cortados e entregar depois (quando houver janela elétrica para escoar).
  • Atender picos de carga e reduzir necessidade de despacho mais caro no horário crítico (quando existe sinal econômico).
  • Entregar flexibilidade para rampas e suavização de variabilidade (especialmente em áreas com alta penetração renovável).
  • Serviços de estabilidade (como resposta rápida) quando o desenho de mercado e a engenharia de conexão permitem.

O tema “longa duração” entra quando a necessidade é deslocar energia por janelas maiores (por exemplo, 8 a 16 horas) e não apenas lidar com picos curtos. Em alguns sistemas, isso pode ser mais relevante do que buscar a última fração de eficiência, porque o que define o valor do ativo é a entrega no horário certo, com confiabilidade.

No Brasil, onde o SIN combina grande base hidrelétrica com crescimento forte de eólica e solar, a demanda por flexibilidade tende a crescer: armazenamento pode atuar como complemento operacional e econômico, desde que tenha conexão viável e um modelo de remuneração coerente. Para entender o pano de fundo (matriz, expansão, rede e por que a integração virou o centro da discussão), vale ler energia limpa no Brasil e no mundo.

O que é armazenamento por gravidade com concreto (EVx) – como funciona na prática

Armazenamento por gravidade com concreto é uma rota eletromecânica: em vez de “guardar eletricidade” em reações químicas, o sistema armazena energia como energia potencial gravitacional. Quando há excedente (por exemplo, em períodos de alta geração solar/eólica), motores e guindastes elevam blocos pesados. Na descarga, os blocos descem controladamente e acionam motores-geradores, devolvendo energia para a rede.

Uma analogia útil é o bombeamento reversível (UHR): ambos “sobem massa” quando há energia sobrando e “descem massa” para gerar quando há demanda. A diferença é que a UHR usa água e reservatórios, enquanto o EVx usa blocos e uma estrutura construída (sem depender de rios).

Energy Vault to build grid-level, gravity-fed battery from a tower of  concrete blocks energia

No EVx, os blocos são empilhados e movimentados de forma automatizada. Em comunicações públicas sobre a tecnologia, aparecem faixas como: torre em torno de 120 m, resposta em menos de 2 s, eficiência de ciclo completo (RTE) acima de 80% (tipicamente na faixa 80% a 85%) e vida útil indicada em torno de 35 anos (informação do fabricante).

Há variação nos números divulgados em diferentes fases e materiais sobre o conceito. Em descrições mais antigas, aparecem blocos de 35 t, enquanto a plataforma EVx costuma ser citada com blocos compostos em torno de 24 t. Para tomada de decisão, isso importa menos do que o conjunto: engenharia civil, automação, motores-geradores, disponibilidade e garantias contratuais.

Um ponto prático relevante para o Brasil é a possibilidade de usar insumos e resíduos locais na fabricação dos blocos (por exemplo, terra, cinzas e resíduos industriais), reduzindo logística e abrindo caminho para nacionalização parcial. Isso não elimina exigências ambientais e de obra civil, mas pode ajudar no custo total instalado e na cadeia de suprimentos.

Infográfico (para visual): excedente renovável (minutos a horas) – elevação automatizada dos blocos (carregamento) – blocos em posição (armazenamento) – comando de despacho (resposta rápida) – descida controlada (geração) – entrega na rede.

The Energy Vault system, a Dry Gravitational Storage System | Download  Scientific Diagram

Em termos de “tamanho de produto”, um exemplo frequentemente associado ao EVx é a entrega contínua de 4 a 8 MW por 8 a 16 horas (cerca de 80 MWh), o que posiciona a solução como armazenamento em horas. Em redes, isso tende a ser mais relevante para deslocamento de energia e redução de curtailment do que para usos de curtíssima duração.

Projetos e estágio atual das tecnologias (sem hype): o que já existe e o que está contratado

Gravidade com concreto saiu do “apenas conceito” quando começaram a aparecer projetos de porte utility-scale anunciados publicamente e contratos em mercados com necessidade de armazenamento em horas. Ainda assim, é importante separar o que está operando do que está apenas contratado, e do que está em estudo.

  • China (caso real anunciado): projeto EVx de 25 MW e 100 MWh, citado como aplicação para absorver excedentes de eólica e solar. É porte de rede, mas não é escala de UHR em GWh.
  • Austrália (pipeline/contrato): acordo anunciado para 200 MW e 400 MWh, com implantação prevista para 2026. Aqui, o ponto é simples: anúncio e contrato não significam operação, e cronogramas podem mudar com licenças, conexão e EPC.
  • Adoção e escala: há divulgação setorial de cerca de 1,4 GWh em pedidos/implantação anunciados pela empresa como sinal de tração, mas a bancabilidade tende a estar “em formação” fora de poucos mercados, justamente porque histórico operacional e padronização ainda são limitados.
Gravity Energy Storage Will Show Its Potential in 2021 - IEEE Spectrum

Uma forma objetiva de classificar maturidade (para decisões no Brasil) é usar três caixas:

  • Operacional: planta com comissionamento concluído, performance test divulgado (por exemplo, eficiência, potência, disponibilidade) e rotina de O&M estabelecida.
  • Contratado: existe contrato e cronograma, mas ainda depende de obra civil, conexão, cadeia de suprimentos e licenças.
  • Em validação: estudo, pré-contrato, demonstração ou piloto sem histórico suficiente para financiamento conservador.

Para o Brasil, o recado é pragmático: tecnologia pode ser promissora, mas “pronta para rede” depende de conexão, desempenho garantido em contrato, EPC, seguradoras e um desenho de receita que pague o investimento.

Comparação com baterias tradicionais (Li-ion) – onde gravidade ganha e onde perde

Baterias de íon-lítio dominam o armazenamento hoje por motivos práticos: modularidade, cadeia de suprimentos global, integração conhecida por EPCs/integradores e resposta muito rápida. Para muitas aplicações de 2 a 4 horas (especialmente em C&I e em alguns usos de rede), isso pesa a favor do Li-ion.

Já o EVx tenta capturar valor quando a demanda é por mais horas de entrega e vida longa, reduzindo a dependência de substituição por degradação eletroquímica. A comparação honesta não tem “vencedor universal” – depende do caso de uso e da duração.

  • Eficiência (RTE): gravidade tende a ficar na faixa 80% a 85%, enquanto Li-ion costuma operar em faixas mais altas (tipicamente 85% a 95%).
  • Vida e degradação: gravidade é um sistema mecânico e tende a ter perfil de degradação diferente (mais ligado a manutenção e disponibilidade). Li-ion degrada com o tempo e ciclos, o que impacta energia útil e, em alguns projetos, reposição.
  • Segurança e percepção de risco: gravidade não envolve eletrólitos inflamáveis como Li-ion, o que pode reduzir parte do risco químico – mas não elimina exigências de segurança (obra civil, cargas suspensas, ruído, acessos, automação e proteção elétrica).
  • Obra e prazo: gravidade exige obra civil e montagem de equipamentos pesados e automação. Li-ion costuma ser mais “plugável” e rápido de implantar, especialmente quando há espaço e conexão prontos.
Critério Gravidade com concreto (EVx) BESS Li-ion
Duração típica de valor 8 a 16 horas (exemplos divulgados) 2 a 4 horas (mais comum), podendo escalar
Eficiência (RTE) >80% (faixa 80% a 85%) Tipicamente 85% a 95%
Tempo de resposta <2 s (divulgado) Resposta rápida (aplicação depende de PCS/EMS)
Vida útil Em torno de 35 anos (indicação do fabricante) Depende do regime de ciclos e degradação
Implantação Obra civil + montagem pesada Modular, com integração elétrica e segurança
Riscos típicos Civil, integração eletromecânica, logística e automação Segurança contra incêndio, degradação, reposição

Na prática, o erro mais comum é comparar apenas “R$/kWh” sem definir duração, ciclos e receita. A tecnologia tem de encaixar no serviço que será remunerado.

Gravidade vs UHR (bombeamento reversível) no Brasil – complementaridade, não substituição

A UHR (bombeamento reversível) é uma das formas mais maduras de armazenamento em grande escala: consegue operar em patamares muito altos de energia (GWh), com eficiência competitiva e longa vida útil. O desafio é que depende de condições geográficas, reservatórios e licenciamento associados a obras hídricas, o que pode aumentar prazo e complexidade.

O EVx (gravidade com concreto) tenta ocupar um espaço diferente: implantação fora de rios, possibilidade de ficar mais próximo de subestações e cargas, e escala por unidade tipicamente menor (por exemplo, 100 MWh em um projeto de referência). Em vez de “substituir” UHR, tende a ser uma opção complementar onde UHR não é viável, ou onde há valor em instalar um ativo em um nó específico da rede.

No contexto brasileiro, faz sentido analisar a complementaridade com o parque hidrelétrico existente: armazenamento eletromecânico pode ajudar em rampas, em atendimento de ponta local e em mitigar restrições elétricas pontuais, desde que a conexão e a operação sejam projetadas para isso. Não é plug-and-play, exige estudo elétrico, SCADA, proteção e alinhamento com o operador.

Aspecto (ordem de grandeza) EVx (ex.: 100 MWh) UHR (bombeamento reversível)
Escala típica Dezenas a centenas de MWh por unidade GWh por projeto (quando viável)
Dependência hídrica Não depende de rios Depende de reservatórios e topografia
Localização Potencialmente perto de subestações/cargas Limitada por geografia e licenças
Prazo e obra Obra civil e montagem eletromecânica Obra civil pesada e licenciamento complexo

Como exemplo de encaixe regional, a análise costuma olhar: proximidade de hubs eólicos/solares e restrições de rede (por exemplo, em áreas com muito crescimento de renováveis) versus disponibilidade de área e licenciamento. A decisão é menos sobre “qual é melhor” e mais sobre “qual resolve o gargalo do nó certo, no prazo certo”.

Viabilidade no Brasil (2026): custos, prazos, licenciamento e gargalos reais

Em 2026, a viabilidade de gravidade com concreto no Brasil depende de engenharia e estruturação, não só de narrativa. Para CAPEX instalado, uma faixa prática para análise é R$ 1.200 a R$ 1.800/kWh, variando com obra civil, automação, impostos, logística, câmbio e conexão. Estimativas públicas também aparecem em faixas mais baixas em alguns materiais (por exemplo, R$ 1.000 a R$ 1.600/kWh), mas a comparação correta para decisão local deve usar o custo total entregue (EPC + conexão + contingências).

Em prazo, projetos desse tipo tendem a depender fortemente do site. Uma referência de planejamento (para análise inicial) é considerar 12 a 24 meses para obra civil, montagem e automação, podendo variar com licenças, cadeia de suprimentos e complexidade de conexão.

OPEX pode ser relativamente baixo quando comparado a sistemas que exigem reposição eletroquímica, mas não é “zero”: envolve manutenção mecânica, inspeções, sobressalentes, instrumentação, equipe, seguro e disponibilidade de fornecedores. Para bancabilidade, o que pesa é a clareza de garantias: testes de performance (RTE, potência, rampa, resposta), disponibilidade e SLA de O&M.

No licenciamento, há uma potencial vantagem por não envolver grandes volumes de químicos inflamáveis, mas isso não significa aprovação automática. Continua existindo processo ambiental e de obra civil, além de exigências de segurança (cargas suspensas, áreas de risco, ruído, impactos visuais) e, principalmente, o pacote de conexão (ANEEL/ONS/distribuidora, conforme o caso).

Os gargalos que mais derrubam projetos, na prática, são bem conhecidos:

  • Câmbio e variação de custos em equipamentos importados.
  • CAPEX civil subestimado (fundações, terraplenagem, acessos, drenagem).
  • Logística de componentes pesados e cronograma de montagem.
  • Integração SCADA/telecom e interface com requisitos de rede.
  • Conexão como caminho crítico (estudos, prazos e reforços).

Como avaliar um piloto (utility-scale) – roteiro objetivo e sem promessas

Um piloto utility-scale precisa nascer com um caso de uso mensurável e um desenho de teste que vire “histórico bancável”. Um roteiro objetivo para começar:

  • 1) Mapear restrições e volatilidade local: curtailment, congestionamentos e janelas operativas (dados do ONS/EPE, quando aplicável).
  • 2) Definir caso de uso: arbitragem, redução de curtailment, atendimento de ponta local e serviços ancilares (se houver remuneração).
  • 3) Dimensionar MW e MWh: use referências reais (por exemplo, 25 MW e 100 MWh) e valide o perfil de despacho (horas por dia, ciclos por ano).
  • 4) Orçar CAPEX e OPEX: EPC + fornecedor, incluindo impostos, contingências, logística e conexão.
  • 5) Conexão e estudos elétricos: proteção, curto-circuito, qualidade de energia, telecom e SCADA.
  • 6) Estruturar receita: contrato, mercado, leilões e PPAs híbridos, conforme evolução regulatória.

Uma “mini-calculadora” simples ajuda a filtrar se vale avançar para engenharia detalhada:

Payback (anos) = CAPEX total / ganho anual

Exemplo ilustrativo (hipótese conservadora): um sistema de 100 MWh com CAPEX total em torno de R$ 150 milhões (dentro da faixa R$ 1.200 a R$ 1.800/kWh, dependendo do escopo) e ganho anual de R$ 30 milhões (arbitragem + curtailment evitado + serviços, quando aplicável) indicaria payback em torno de 5 anos. Na prática, o resultado muda muito com spread de preço, número de ciclos por ano, perdas (RTE), disponibilidade, conexão e regras de contratação.

Para manter expectativas realistas, o piloto precisa especificar no contrato quais métricas serão testadas e aceitas: potência líquida, energia útil, eficiência de ciclo, tempo de resposta, disponibilidade e garantias de O&M.

Onde entram “baterias alternativas” e soluções experimentais (fungos, algas etc.) – como complementar este pilar sem misturar maturidades

Quando o assunto é armazenamento, “alternativas” podem significar duas coisas bem diferentes: (1) tecnologias já em comercialização e pilotos de rede (mesmo que com menos escala que Li-ion) e (2) rotas ainda em pesquisa (como soluções biológicas). Misturar tudo no mesmo saco costuma gerar decisões ruins, porque os horizontes de risco e prazo são completamente diferentes.

Uma regra prática para 2026 é separar por maturidade e por horizonte de decisão:

  • Decisão em 12 a 24 meses (projeto/piloto): priorize tecnologias com cadeia de suprimentos, integração elétrica conhecida (PCS/EMS), certificações, garantias e histórico operacional verificável. Aqui entram Li-ion e, em alguns casos, rotas alternativas mais próximas do comercial.
  • Decisão de P&D (laboratório e protótipos): tecnologias experimentais (incluindo pesquisas com fungos, algas e bioeletricidade) podem ter valor em materiais e nichos de baixa potência, mas não são comparáveis a EVx, Li-ion, UHR e outras soluções de rede quando o objetivo é despachar MWh com confiabilidade.

Fungos e algas aparecem em pesquisas de materiais e dispositivos em escala de laboratório, mas ainda sem cadeia comercial, padronização, certificação e histórico que permitam uso utility-scale. O melhor uso dessas linhas hoje é inovação e pesquisa – e não substituir projetos de rede em operação.

Se o seu objetivo é entender onde cada tecnologia faz sentido dentro da transição energética (rede, renováveis, custos e integração), o conteúdo mais amplo está em energia limpa no Brasil e no mundo.

Tabela 1: Specs técnicas EVx (atualização em 2026)

Item Valor (faixa / referência pública)
Altura da torre Em torno de 120 m
Peso por bloco Em torno de 24 t (há materiais que citam 35 t em descrições do conceito)
Tempo de resposta <2 s
Eficiência (RTE) >80% (faixa 80% a 85%)
Vida útil indicada Em torno de 35 anos (fabricante)
Caso real divulgado China: 25 MW / 100 MWh (projeto anunciado)
CAPEX estimado Brasil (instalado) R$ 1.200 a R$ 1.800/kWh

Tabela 2: Comparativo resumido (Gravidade EVx vs Li-ion vs UHR)

Critério EVx (gravidade com concreto) BESS Li-ion UHR (bombeamento reversível)
Eficiência (RTE) 80% a 85% (divulgado) 85% a 95% (típico) Depende do projeto (varia por site)
Escala típica por projeto Dezenas a centenas de MWh Modular (de kWh a centenas de MWh por agregação) GWh (ordem de grandeza quando viável)
CAPEX no Brasil R$ 1.200 a R$ 1.800/kWh (estimativa instalada) Varia por escopo, integração, impostos e conexão Varia por obra civil, site e licenciamento
Tempo de implantação Obra civil + montagem (tipicamente mais longo) Geralmente mais rápido por modularidade Geralmente longo por obra e licenças
Licenciamento e segurança Sem químicos inflamáveis, mas com obra civil e cargas suspensas Exige engenharia de segurança e combate a incêndio Licenciamento hídrico/ambiental e obra civil pesada
Maturidade/bancabilidade no Brasil Sem histórico comercial local em escala (tende a exigir piloto bem contratado) Maior disponibilidade e histórico de integração Alta maturidade global, mas dependente de site

Checklist: Pré-piloto de gravidade com concreto no Brasil

  • [ ] Site com área e restrições urbanas/ambientais mapeadas
  • [ ] Estudo de conexão (subestação, curto-circuito, proteção, telecom/SCADA)
  • [ ] Sinal econômico: curtailment e/ou spread horário suficiente (quando aplicável)
  • [ ] Definição de receita (arbitragem, capacidade, ancilares) compatível com regulação local
  • [ ] Orçamento CAPEX com contingência (obra civil, automação, guindastes, impostos, câmbio)
  • [ ] Plano de materiais para blocos (rota local com resíduos/fornecedores)
  • [ ] EPC qualificado e cronograma (referência: 12 a 24 meses, conforme site)
  • [ ] Estratégia de licenciamento (ambiental + obra civil) e stakeholders
  • [ ] Plano de comissionamento e teste de performance (RTE, disponibilidade, resposta)
  • [ ] Plano de O&M (peças, inspeções, redundância)
  • [ ] Matriz de riscos (câmbio, suprimentos, interface elétrica, ruído/visual)
  • [ ] Estrutura de garantias/seguros (bancabilidade)

Conclusão

Armazenamento virou infraestrutura-chave para sustentar energia limpa: reduz perdas por curtailment, ajuda a atender picos e melhora flexibilidade do sistema. Gravidade com concreto (EVx) já aparece com projetos e contratos anunciados, trabalha com longa duração em horas, RTE acima de 80% e vida útil indicada longa, mas exige obra civil e, no Brasil, ainda enfrenta o desafio de bancabilidade por falta de histórico local.

Para decidir com pragmatismo em 2026: mapeie curtailment e sinais econômicos, escolha um site com conexão viável, estime CAPEX instalado na faixa de R$ 1.200 a R$ 1.800/kWh com EPC e contingências, e estruture um piloto com testes e garantias claras. Para o contexto macro da transição e por que storage virou central na integração de renováveis, confira energia limpa no Brasil e no mundo.

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