Modernizando e expandindo a rede elétrica para a energia de amanhã

As redes são os campeões ocultos da transição energética – mas sem expansão e melhorias, correm o risco de se tornar um gargalo. 

Desbloquear todo o potencial da energia renovável, garantir a confiabilidade da rede e acelerar a transição energética global exigem modernização e expansão das redes elétricas em todo o mundo. A Siemens Energy oferece soluções que conectam as fontes de energia onde são necessárias, apoiam a transição energética e garantem uma infraestrutura resiliente e pronta para o futuro em todo o mundo.

As principais concessionárias compartilham como a modernização das redes elétricas possibilita o futuro da energia limpa.

Grande parte da infraestrutura atual da rede elétrica foi construída há décadas para um fluxo unidirecional de eletricidade das usinas centralizadas de carvão e nucleares para os consumidores. Hoje, as redes precisam ser muito mais inteligentes e flexíveis: precisam lidar com fluxos elétricos bidirecionais, integrar a produção variável de parques solares e eólicos, e conectar milhões de recursos descentralizados, como painéis solares em telhados ou usinas locais de biomassa. Sem modernização e expansão urgentes, milhões de megawatts de projetos renováveis permanecem presos nas filas de conexão, estagnando a transição energética. 

Até 2040, mais de 80 milhões de quilômetros de rede elétrica precisarão ser adicionados ou atualizados globalmente — aproximadamente o mesmo tempo que a reconstrução de toda a rede atual. E neste momento, mais de 3.000 gigawatts de projetos renováveis estão aguardando conexões à rede, sinalizando que os investimentos na rede estão muito atrás das instalações renováveis. Atualmente, apenas cerca de 60 centavos são gastos em rede e armazenamento para cada dólar americano investido em renováveis, mas a Agência Internacional de Energia (IEA) afirma que uma proporção de investimento 1:1 é essencial.  

A modernização da rede não é mais opcional — é central para o cumprimento das metas climáticas. 

A necessidade urgente de modernização e expansão da rede é impulsionada pelo rápido crescimento da energia renovável, pelo aumento da demanda por eletrificação e infraestrutura digital, e pelos riscos representados pelo envelhecimento da infraestrutura da rede, que limita a confiabilidade e a integração das renováveis.

As metas climáticas globais dependem da expansão rápida das renováveis, mas novos projetos eólicos e solares precisam se conectar a redes fortes o suficiente para suportar seu fornecimento variável por longas distâncias. Por exemplo, a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA) prevê triplicar a capacidade renovável até 2030, o que as redes atuais não podem suportar sem grandes atualizações. Redes mais fortes e flexíveis permitem a entrega contínua de energia renovável, vital para a descarbonização contínua. 

A eletrificação de indústrias, residências e transporte – e o avanço da infraestrutura digital como data centers – estão impulsionando a demanda muito além da capacidade da rede existente. O consumo de energia dos datacenters, por si só, pode ultrapassar 1.000 terawatt-hora globalmente até 2026, mais do que o uso atual no Japão. A integração exige redes mais inteligentes, gestão da demanda e redes digitais para manter o fornecimento confiável e acessível, ao mesmo tempo em que apoia o crescimento.  

Grande parte da rede global já ultrapassou sua vida útil projetada: na Europa, quase 40% das linhas de transmissão têm mais de 40 anos; nos EUA, muitos têm entre 25 e 50 anos ou mais. Ativos envelhecidos aumentam riscos de interrupções, custos de manutenção e gargalos que limitam a integração com renováveis e causam preocupações com a confiabilidade. O gasto anual com a rede está aumentando, mas ainda fica atrás da implantação de renováveis, tornando as atualizações aceleradas essenciais para a segurança energética e a resiliência do sistema.  

Atender às necessidades energéticas do amanhã depende de infraestrutura robusta, tecnologias sustentáveis e soluções digitais avançadas que possam lidar com a complexidade crescente.

Juntas, essas abordagens apontam para quatro estratégias que orientam a modernização da grade mundial:

• Conexão com a rede: As soluções de conectividade de rede permitem a integração confiável, eficiente e sustentável dos sistemas energéticos na rede elétrica.
• Digitalização da grade: Aproveitando IA, automação e sistemas de controle inteligentes para gerenciar a complexidade, equilibrar fluxos de energia e melhorar a visibilidade e a resposta da rede. 
• Resiliência da rede: Fortalecer e renovar infraestrutura envelhecida, incluindo equipamentos que dependem de gases F, e usar tecnologia digital para reduzir quedas de energia e riscos cibernéticos.
• Descarbonização da grade: Apoiando altas participações de energias renováveis e tecnologias de redes sustentáveis. 

Não se trata apenas de construir mais linhas, modernizar e expandir a rede elétrica, é também construir de forma mais inteligente. A gestão da demanda pode reduzir as cargas de pico e a necessidade de nova infraestrutura cara, como visto em programas de resposta à demanda em larga escala nos EUA e na Europa. Ferramentas de digitalização e IA estão ajudando os operadores de rede a prever demanda, prever interrupções e estender a vida útil dos ativos por meio de gêmeos digitais. E novas interconexões transfronteiriças, como a Viking Link entre Dinamarca e Reino Unido, permitem que os países compartilhem energia renovável e fortaleçam a resiliência.

O cumprimento das metas globais de clima e energia depende de investir pelo menos um dólar em redes e armazenamento para cada dólar em renováveis. O caminho mais econômico é a modernização coordenada e oportuna da rede, combinando hardware avançado, inovação digital e práticas sustentáveis. Parcerias estratégicas, planejamento de longo prazo e investimentos compartilhados permitirão um sistema elétrico resiliente, limpo e à prova de futuro.

A modernização da rede exige uma produção massiva de transformadores e equipamentos — componentes-chave como transformadores de redução da tensão para entrega segura. Nos EUA, 90% da energia passa por grandes transformadores. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) estima que o número de grandes transformadores pode precisar aumentar em até 260% até 2050 para atender à crescente demanda e à expansão de energia renovável. No entanto, hoje, cerca de 80% dos transformadores dos EUA são importados, com prazos de entrega que podem chegar a cinco anos.

Para preencher essa lacuna, a Siemens Energy está expandindo suas operações de fabricação e serviços de grandes transformadores de energia em Charlotte, Carolina do Norte – um investimento que criou quase 600 empregos diretos e 300 empregos na construção civil. Expansões semelhantes estão em andamento em suas fábricas da Grid Technologies ao redor do mundo. O desafio é que materiais-chave como cobre, alumínio e aço ainda são fortemente importados, deixando os custos vulneráveis a tarifas e pressões na cadeia de suprimentos. Com o apoio do governo para fortalecer as cadeias de suprimentos locais, a manufatura local pode acelerar a modernização da rede enquanto aumenta a sustentabilidade, a resiliência e a segurança energética.

Para uma visão completa, veja nosso portfólio de transmissão e indústria de energia.