Resumo Executivo

• A capacidade de armazenamento de energia em baterias nos EUA cresceu de 1 GW em 2020 para 17 GW em 2024 e pode atingir quase 150 GW até 2030.
• CAISO e ERCOT devem liderar a expansão, cada um ultrapassando 40 GW até 2030, enquanto o PJM pode crescer de 400 MW para 30 GW.
• Apenas 28% dos projetos nas filas de interconexão dos ISOs chegam, historicamente, à operação comercial, destacando riscos para a capacidade total projetada.

Assinantes da Pesquisa da Modo Energy também descobrirão:

• Como reformas nas filas de interconexão e ordens da FERC podem acelerar os prazos dos projetos de baterias.
• Por que restrições na cadeia de suprimentos, disponibilidade de terrenos e suficiência de receitas podem limitar a expansão total de baterias nos EUA.
• Como o crescimento de data centers e tendências de eletrificação impulsionarão a demanda por armazenamento junto à expansão solar e eólica.

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Introdução

Os sistemas de armazenamento de energia em baterias tornaram-se a tecnologia de energia em escala de rede que mais cresce nos Estados Unidos, ao lado da geração solar.

Atualmente, há cerca de 17 GW de capacidade operacional comercial de baterias, considerando a potência nominal, em todos os Operadores Independentes de Sistema dos EUA. Esse número cresceu rapidamente em relação a cerca de 1 GW há apenas quatro anos.

Mas isso não deve durar muito. Até o final desta década, a expansão de baterias nos ISOs americanos quase certamente superará 100 GW.

Quanta capacidade de armazenamento em baterias está nas filas de interconexão?

Nas filas de interconexão dos ISOs americanos, há cerca de 570 GW de sistemas de armazenamento de energia em baterias.

Toda essa capacidade tem previsão de entrada em operação comercial no início da década de 2030.

Na verdade, grande parte dessa capacidade tem datas previstas de operação já nos próximos doze meses — de acordo com os dados das filas.

Isso, claro, não é realista — a maioria desses projetos ainda está em estágios iniciais de desenvolvimento.

No gráfico acima, revisamos as datas previstas de entrada em operação comercial de cada projeto de armazenamento em baterias.

Para isso, foi determinado o estágio de desenvolvimento em que cada projeto se encontra atualmente. Isso foi feito com base nos dados das filas de interconexão de cada ISO.

Em seguida, usando nossa análise prévia dos prazos de interconexão no ERCOT — além de análise de um estudo do Lawrence Berkeley National Laboratory sobre interconexão de geração — foram feitas projeções revisadas de datas mais realistas para entrada em operação comercial.

Em 2023, a Comissão Federal Reguladora de Energia (FERC) aprovou várias ordens para acelerar os prazos de interconexão de geração, que vinham sendo prolongados em muitos ISOs nos últimos anos.

Ainda não se sabe qual será o impacto dessas ordens. No entanto, para ISOs sob jurisdição da FERC, multas serão aplicadas caso os estudos para avançar projetos nas filas de interconexão não sejam concluídos em tempo hábil.

É possível que isso acelere os prazos de interconexão em alguns ISOs — como CAISO e NYISO — onde a interconexão de geração tem atrasado.

No entanto, é improvável que os prazos de interconexão superem os observados no ERCOT. O ERCOT utiliza uma abordagem de "conectar e gerenciar", com exigências menos rigorosas quanto ao impacto em questões como congestionamento da rede.

Como resultado, a maioria dos projetos de baterias exigirá pelo menos 3 anos para avançar das filas até a operação comercial.

Quanta capacidade devemos realmente esperar que entre em operação comercial?

É fundamental avaliar corretamente quando um projeto deve entrar em operação comercial. Porém, é ainda mais importante determinar a probabilidade de um projeto de armazenamento em baterias realmente chegar à operação comercial.

Utilizando as mesmas análises dos prazos de interconexão, é possível avaliar as taxas de desistência de projetos nas filas.

Em todos os ISOs, apenas cerca de 28% dos projetos — historicamente — chegaram à operação comercial.

Além disso, projetos que estão em estágios mais avançados do processo de interconexão são significativamente menos propensos a desistirem da fila.

No ERCOT, por exemplo, projetos de baterias com Acordos de Interconexão assinados atingiram 100% de operação comercial.

Portanto, vamos assumir que os projetos continuarão a entrar em operação comercial em ritmo semelhante.

Isso resulta em uma projeção total de expansão de armazenamento em baterias de pouco menos de 150 GW até o final de 2030.

CAISO e ERCOT continuam com crescimento significativo, cada um com cerca de 40 GW de capacidade operacional até o final de 2030.

O PJM tem potencial para apresentar o maior crescimento de todos. Por este método de projeção, a capacidade de armazenamento em baterias no PJM pode crescer de cerca de 400 MW atualmente para quase 30 GW até o final da década.

Quais desafios podem impedir que a expansão do armazenamento em baterias atinja esses níveis?

No fim das contas, essa projeção ainda pode ser bastante otimista por vários motivos.

Entraves na cadeia de suprimentos, licenciamento e disponibilidade de terrenos continuam limitando a conclusão de projetos de armazenamento em baterias em algumas regiões do país.

A FERC tentou limitar alguns dos desafios decorrentes dessas questões e dos prazos prolongados de interconexão em certos ISOs. No entanto, em algumas regiões — como PJM ou NYISO — as reformas ainda não resultaram em expansão significativa do armazenamento.

Além disso, é possível que não existam oportunidades de receita suficientes para sustentar esse nível de expansão.

Isso pode ocorrer se:

• a demanda não crescer tão rápido ou na magnitude atualmente prevista por alguns ISOs — levando operadores de armazenamento existentes a canibalizar suas próprias receitas,
• tecnologias concorrentes, como veículos elétricos ou demanda industrial sensível ao preço, reduzirem a necessidade de armazenamento em baterias,
• os gastos de capital para sistemas de armazenamento em baterias começarem a estagnar, em vez de continuar a cair.

No entanto, as baterias têm se mostrado uma tecnologia única e útil para operadores de rede. ERCOT e CAISO servem de prova de conceito, mostrando que baterias podem fornecer serviços críticos à rede e gerar receitas expressivas.

A demanda por eletricidade deve crescer rapidamente em todo o país. Data centers, junto com a eletrificação comercial e residencial, são dois dos principais motivos para esperar um crescimento sem precedentes.

Embora a geração solar e eólica possa atender a uma parte significativa dessa demanda, fontes despacháveis de energia ainda são necessárias.

As baterias serão essenciais para continuar reduzindo os preços da energia e as emissões de carbono no futuro.

E se a demanda crescer conforme projetado, enquanto o custo para construir projetos de armazenamento em baterias continuar caindo, 140 GW até o final desta década pode ser mais factível do que parece à primeira vista.