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Imagem: Divulgação | A geração distribuída, os veículos elétricos e a expansão dos data centers impõem desafios inéditos à qualidade da energia, demandando soluções especializadas e urgentes.
Julho de 2025 – O setor elétrico brasileiro atravessa uma transformação acelerada, impulsionada pela ampliação da geração distribuída com fontes renováveis, cuja intermitência pode provocar desequilíbrios e distorções na rede elétrica. Isso se soma à rápida adoção de veículos elétricos (VEs) com carregadores de alta potência, capazes de causar sobrecargas e flutuações de tensão. Outro fator é a crescente demanda por data centers voltados a aplicações de inteligência artificial, além de instalações industriais automatizadas, equipamentos médicos sofisticados em hospitais, sistemas comerciais altamente informatizados como bancos e centros comerciais e infraestrutura crítica de telecomunicações associada às redes 5G.
Essas cargas sensíveis aumentam significativamente a exigência por energia elétrica estável e confiável, essenciais para viabilizar a transição energética e a descarbonização da economia, mas trazem novos desafios à Qualidade de Energia Elétrica (QEE).
Diogo Biasuz Dahlke, pesquisador do Lactec, um dos maiores centros de pesquisa, tecnologia e inovação do Brasil, explica que a qualidade da energia elétrica é avaliada por meio de indicadores que consideram os níveis adequados de tensão em regime permanente, frequência dentro dos limites normativos e a ocorrência controlada de perturbações na forma de onda da tensão, conforme definido pelo PRODIST.
“Com o crescimento da geração distribuída, especialmente fotovoltaica, e a maior presença de dispositivos eletrônicos e sistemas automatizados sensíveis à qualidade da tensão, aumentam os riscos de sobretensões e desequilíbrios nas redes elétricas, exigindo soluções para manter a tensão dentro dos limites normativos e evitar prejuízos ou redução da vida útil dos equipamentos”, avalia.
A qualidade da energia elétrica pode ser afetada por diversos distúrbios que reduzem a vida útil dos equipamentos, geram falhas inesperadas e elevam os custos operacionais. Entre esses distúrbios estão as variações rápidas de tensão, que causam cintilação luminosa (flicker); os harmônicos, gerados tanto por cargas não lineares quanto por fontes eletrônicas de geração distribuída, podendo provocar ressonâncias no sistema elétrico e sobreaquecimento em transformadores e cabos; além das interrupções curtas ou momentâneas, capazes de causar paradas ou perdas em processos produtivos críticos.
Dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) apontam que em 2023, os consumidores ficaram, em média, 10,43 horas sem energia, sendo o fornecimento de energia interrompido, em média, 5,24 vezes no ano. Diogo Biasuz Dahlke detalha que a intermitência das fontes renováveis, como solar e eólica, exige desde ações mais simples, como ajustes nos sistemas de proteção e operação, até mesmo soluções como o uso de sistemas de armazenamento de energia.
A literatura técnica aponta que, em determinados cenários, a injeção de energia intermitente, especialmente em horários de alta irradiação solar, pode contribuir para elevações de tensão em pontos remotos, desequilíbrios e distorções harmônicas. Esses efeitos, quando não monitorados e controlados, podem afetar a qualidade da energia e a confiabilidade do sistema. A medição precisa e contínua é reconhecida como etapa fundamental para diagnosticar e mitigar esses impactos.
Desafios da geração distribuída e eletromobilidade
A Geração Distribuída (GD), que permite aos consumidores produzirem sua própria energia, ganha força no Brasil, impulsionada pela redução dos custos da tecnologia fotovoltaica e por incentivos regulatórios. Segundo a ANEEL (dados de janeiro de 2025), o Brasil conta com 3,1 milhões de sistemas conectados à rede de distribuição de energia elétrica, com potência instalada próxima de 35,6 gigawatts (GW). De acordo com a Associação Brasileira de Geração Distribuída (ABGD), a estimativa é que o país atinja 56 GW de capacidade instalada em Geração Distribuída até 2029.
Além dos desafios técnicos e econômicos, bem como do descompasso entre a expansão da geração e da transmissão — que resultam em restrições na rede e interferências na operação do Sistema Interligado Nacional (SIN) —, a crescente adoção de veículos elétricos e a instalação de carregadores rápidos também impõem um novo desafio às redes de distribuição.
Estudo da Mirow & Co. prevê que até 2030 a demanda de recarga de veículos elétricos de passeio amplie em 2% o consumo nacional de eletricidade. Levantamento da Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Anfavea) e do Boston Consulting Group (BCG) indica que, no cenário mais otimista, a demanda por energia para veículos elétricos leves salte de 185 GWh em 2023 para chegar a 26.500 GWh em 2040, o equivalente a cerca de 3% do consumo total de energia do país em 2023.
“Equipamentos como carregadores rápidos, que demandam grandes quantidades de energia em curtos períodos, podem provocar afundamentos de tensão e sobrecarga de transformadores, especialmente em regiões com infraestrutura elétrica limitada. Esses efeitos resultam de variações abruptas na demanda, que impactam a estabilidade da rede e a qualidade da energia fornecida. A gestão eficiente dessas cargas, por meio de planejamento adequado e soluções como armazenamento de energia, é fundamental para mitigar os impactos e garantir a continuidade do serviço”, analisa o pesquisador do Lactec Diogo Biasuz Dahlke.
O impacto dos data centers na demanda elétrica
De acordo com a International Energy Agency (IEA), o investimento em novos data centers está sendo impulsionado pela crescente digitalização e pelas aplicações da inteligência artificial (IA). Desde 2024, no Brasil, o Ministério de Minas e Energia (MME) registrou um aumento na demanda por projetos de data centers. As solicitações nesse segmento indicam uma demanda máxima potencial de até 9 GW até 2035. A conexão desses projetos à rede elétrica exige aprimoramento no planejamento e na expansão da infraestrutura de transmissão e distribuição.
Os data centers médios consomem entre 5 e 10 megawatts (MW), mas os centros de grande porte, cada vez mais comuns, podem demandar 100 MW ou mais. Um data center com essa potência operando continuamente ao longo do ano consome cerca de 876.000 MWh, o que equivale ao consumo anual de uma cidade com aproximadamente 350 mil habitantes, considerando o consumo per capita médio nacional de 2.500 kWh por ano, conforme dados do Anuário da EPE. Essa comparação ilustra o impacto expressivo que essas instalações impõem ao sistema elétrico.
Em grandes economias como os Estados Unidos, a China e a União Europeia, os data centers representam atualmente entre 2% e 4% do consumo total de eletricidade. No entanto, devido à sua concentração geográfica, seu impacto local pode ser significativo. Nos Estados Unidos, os data centers já superam 10% do consumo de eletricidade em pelo menos cinco estados. Na Irlanda, essa participação já ultrapassa 20% do consumo total de energia elétrica.
Soluções para assegurar a qualidade de energia
À medida que o setor elétrico avança em direção a um futuro mais sustentável e digitalizado, a qualidade da energia elétrica se torna um fator crítico para a estabilidade e a eficiência do sistema. Soluções como a integração de sistemas de armazenamento de energia (SAEs), proteções inteligentes e adaptativas e filtros ativos e passivos são essenciais para enfrentar os desafios atuais.
“A qualidade da energia elétrica é um tema complexo e multidisciplinar, que envolve desde a geração até o consumo final, com impactos significativos na sociedade e na economia. A evolução das normas e tecnologias é essencial para garantir um sistema elétrico estável, confiável e acessível para todos”, destaca o pesquisador do Lactec.
Diante desses desafios, o Lactec atua como parceiro estratégico do setor elétrico, oferecendo serviços especializados de medição, análise e diagnóstico da qualidade da energia elétrica em toda a cadeia — desde a geração em complexos eólicos e solares até a distribuição e os consumidores finais. A atuação inclui estudos de acesso à rede básica, análises para ressarcimento de danos, mitigação de problemas em instalações, estudos de impacto harmônico e dimensionamento de filtros harmônicos. O trabalho do instituto está alinhado com as diretrizes do Módulo 8 do PRODIST, incluindo o Submódulo 2.9 do ONS, que trata das responsabilidades associadas à qualidade do produto, além da norma IEEE 519:2022, voltada ao controle de distorções harmônicas em sistemas de potência.
Sobre o Lactec
O Lactec é um dos maiores centros de pesquisa, tecnologia e inovação do Brasil. Atua fortemente nos mercados de Energia, Saneamento, Meio Ambiente, Indústria e Infraestrutura em todo o ciclo de inovação, desde P&D, ensaios e análises até a execução de processos complexos para o setor de infraestrutura. Há 65 anos, suas soluções e serviços atendem às demandas atuais dos diversos setores produtivos da economia brasileira, como empresas, indústrias e concessionárias de energia. Ao longo da sua história, consolidou-se com a conclusão de mais de 500 projetos. Possui mais de 300 profissionais, entre mestres e doutores, com sólida experiência de mercado. Sua sede administrativa fica em Curitiba, onde estão instaladas outras quatro unidades tecnológicas com ampla infraestrutura de laboratórios para atendimento a diversos segmentos industriais, além da unidade localizada em Salvador-BA. O Lactec é Unidade Embrapii de Inteligência Embarcada e em 2023 tornou-se Future Grid, o Centro de Competência Embrapii em Smart Grid e Eletromobilidade.
Site Oficial: https://lactec.com.br
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