A geração de energia elétrica é fundamental para a sociedade moderna, pois alimenta indústrias, cidades e residências. Há diversas formas de gerá-la, cada uma com características próprias, vantagens e desafios.

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Neste artigo, você irá entender o que é geração de energia, entender os principais tipos e se aprofundar nos conceitos de energia solar e eólica. Além disso, você irá entender o conceito de geração distribuída (em comparação com a geração centralizada tradicional), incluindo modalidades como geração solar compartilhada e a venda de energia para a rede.

O que é geração de energia?

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Geração de energia elétrica é o processo de produzir eletricidade a partir de outras formas de energia – seja a energia mecânica de uma turbina em movimento, o calor da queima de um combustível, a luz solar captada por um painel fotovoltaico ou outra fonte. Ou seja, pega-se uma energia primária (dos ventos, do sol, da água, de reações químicas ou nucleares) e converte-se em eletricidade utilizável nas residências, indústrias e demais aplicações.

Essa geração normalmente acontece em usinas geradoras, que abrigam os equipamentos necessários para realizar a conversão. Dependendo da fonte, uma usina pode ser, por exemplo, uma hidrelétrica (converte a energia potencial da água em eletricidade por meio de turbinas hidráulicas e geradores) ou uma termelétrica (converte energia química de combustíveis em calor e depois em eletricidade). Em todos os casos, a eletricidade produzida é entregue ao sistema elétrico para distribuição aos consumidores.

A geração de energia elétrica é um pilar da infraestrutura moderna – praticamente todas as atividades cotidianas dependem dela, desde iluminação, transporte e comunicações até processos industriais. Por isso, garantir formas eficientes e sustentáveis de geração de energia é um desafio estratégico para atender à demanda crescente por eletricidade de forma confiável.

Tipos de geração de energia elétrica

Com o avanço da tecnologia, surgem diversas formas de geração de energia, que podem ser classificadas em fontes renováveis (que se regeneram naturalmente ou são inesgotáveis, como sol e vento) e não renováveis (como combustíveis fósseis e nuclear). As principais formas de geração elétrica incluem:

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• Energia Hidrelétrica: utiliza a força da água de rios (quedas d'água ou reservatórios) para mover turbinas hidráulicas acopladas a geradores. É renovável e de baixo custo operacional, responsável pela maior parte da eletricidade no Brasil.
• Energia Termelétrica a combustíveis fósseis: queima de carvão mineral, petróleo (óleo combustível ou diesel) ou gás natural para produzir calor e, consequentemente, eletricidade via turbinas a vapor. Apesar de muito difundida mundialmente, emite gases de efeito estufa e poluentes atmosféricos.
• Energia Nuclear: usa a fissão de átomos (como urânio) em um reator nuclear para gerar calor, que produz vapor e aciona turbinas. Não emite CO₂ na geração e tem alta densidade de energia, mas gera resíduos radioativos que exigem armazenamento seguro e envolve custos e protocolos de segurança rigorosos.
• Energia Eólica: aproveita a energia dos ventos. Turbinas eólicas (aerogeradores) com grandes pás giram ao serem impulsionadas pelo vento, acionando um gerador elétrico. É uma fonte limpa e renovável em rápida expansão, embora intermitente (depende da disponibilidade de vento).
• Energia Solar Fotovoltaica: converte a luz do sol diretamente em eletricidade por meio de painéis solares (células fotovoltaicas). É uma fonte renovável abundante e modular (pode ser instalada desde telhados residenciais até grandes usinas solares), porém sua geração varia conforme a incidência solar (dia/noite e condições do tempo).
• Biomassa: usa matéria orgânica (bagaço de cana, madeira, biogás de resíduos etc.) como combustível em caldeiras para gerar eletricidade de forma similar a uma termelétrica. É renovável, pois o CO₂ emitido na queima é reabsorvido no crescimento da planta, embora haja emissões atmosféricas e resíduos (cinzas). No Brasil, é comum em usinas de açúcar e etanol que queimam bagaço de cana para cogeração.

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Todas as fontes têm vantagens e desvantagens em sua operação, impactos econômicos e ambientais. Compreender este mix é fundamental para equilibrar investimento e decisão técnica.

Como funciona a geração de energia solar?

A energia solar fotovoltaica é gerada por meio de painéis solares que convertem a luz do sol diretamente em eletricidade. Cada painel contém células fotovoltaicas feitas de material semicondutor (como silício) que, ao serem atingidas pela radiação solar, liberam elétrons e produzem uma corrente elétrica contínua. Um equipamento chamado inversor converte essa corrente contínua em corrente alternada, nas características adequadas para uso na rede elétrica e em aparelhos elétricos comuns. Todo esse processo ocorre de forma silenciosa e sem partes móveis, tornando a geração solar de operação muito simples e limpa.

A energia solar pode ser utilizada em pequena escala – por exemplo, painéis instalados em telhados de casas e empresas – ou em grande escala, em usinas solares com milhares de painéis em áreas abertas. Trata-se de uma fonte intermitente (só gera durante o dia e sua produção varia conforme a insolação e o clima), mas que vem ganhando importância rapidamente graças à queda nos custos dos equipamentos e aos benefícios ambientais. Globalmente, a geração solar fotovoltaica já responde por cerca de 7% de toda eletricidade produzida e continua em forte expansão ano a ano. No Brasil, a capacidade solar instalada cresceu exponencialmente na última década, impulsionada tanto por grandes fazendas solares quanto por milhões de sistemas distribuídos em telhados.

Como funciona a geração de energia eólica?

A energia eólica é gerada a partir da força dos ventos. Grandes turbinas eólicas (aerogeradores) são instaladas; suas hélices (pás) são movimentadas pelo vento, fazendo girar um rotor conectado a um gerador elétrico. Assim, a energia cinética do vento é convertida em energia mecânica de rotação e, em seguida, em eletricidade. Parques eólicos geralmente possuem dezenas ou centenas de aerogeradores em áreas com ventos fortes e constantes (como litorais ou regiões abertas). A eletricidade de cada turbina é levada por cabos a uma subestação e então integrada à rede elétrica.

Sendo uma fonte renovável, a eólica não emite poluentes durante a geração. Seu principal desafio é a intermitência – a produção varia conforme a intensidade dos ventos. Ainda assim, os avanços tecnológicos têm aumentado a eficiência das turbinas e melhorado as previsões de vento, permitindo uma integração cada vez maior dessa fonte no sistema. 

Hoje, a energia eólica representa cerca de 10% da geração elétrica mundial e já é a segunda maior fonte de eletricidade no Brasil em determinados períodos (especialmente durante os meses de ventos mais fortes no Nordeste). O rápido crescimento de parques eólicos tornou essa fonte uma das protagonistas na expansão da oferta de energia limpa no mundo.

O que é geração de energia distribuída?

Geração distribuída (GD) é a produção de energia elétrica realizada perto do ponto de consumo, geralmente em pequena escala, por consumidores que se tornam também geradores. Em vez de depender apenas de grandes usinas distantes (geração centralizada), a GD permite que residências, comércios e indústrias instalem seus próprios sistemas de geração – como painéis solares no telhado ou microturbinas eólicas – suprindo parte ou a totalidade de sua demanda.

No Brasil, a GD ganhou impulso com a regulamentação do sistema de compensação de energia (net metering), em que o consumidor que gera excedente pode injetá-lo na rede elétrica e receber créditos para abater em sua conta de luz posteriormente. Isso tornou economicamente viável a proliferação de sistemas, especialmente de energia solar fotovoltaica, em telhados por todo o país. A consequência foi um crescimento exponencial: hoje existem centenas de milhares de micro e mini-geradores distribuídos conectados à rede, somando vários gigawatts de capacidade instalada. 

A GD traz benefícios como redução de perdas (por gerar próximo do uso) e diversificação da oferta, mas também apresenta desafios de gestão para as distribuidoras, que precisaram se adaptar para lidar com essa mudança de paradigma no setor elétrico.

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Geração de Energia Distribuída vs. Geração de Energia Centralizada

Localização e escala

Na geração centralizada, grandes usinas (centrais de centenas ou milhares de MW) ficam, em geral, longe dos centros de consumo e enviam a energia por longas linhas de transmissão até as cidades. Já na geração distribuída, múltiplos pequenos geradores (de alguns kW a poucos MW) são instalados próximos ou no próprio local de consumo, injetando energia diretamente na rede de distribuição local. Isso reduz perdas de transporte, mas requer a rede preparada para fluxos de energia em dois sentidos (ida e volta).

Operação e controle

Na geração centralizada tradicional, a operação do sistema elétrico é mais simples, pois poucas usinas grandes são despachadas conforme a demanda, sob controle direto do operador nacional. Na geração distribuída, o desafio é coordenar milhares de fontes espalhadas, sem controle central sobre cada uma. Isso exige sistemas de gerenciamento inteligente (smart grids) para manter a estabilidade e a qualidade da energia fornecida, integrando a geração distribuída de forma segura ao sistema.

Como funciona a geração compartilhada de energia solar?

A geração compartilhada é um modelo de geração distribuída em que vários consumidores se unem para compartilhar a energia gerada por uma única usina solar. Funciona assim: um grupo de pessoas ou empresas forma uma cooperativa ou consórcio e instala uma fazenda solar conjunta (por exemplo, em um terreno alugado). A eletricidade produzida por essa usina é injetada na rede da distribuidora, e a energia gerada se converte em créditos que são divididos entre os participantes, abatendo as contas de luz de cada um proporcionalmente. Em outras palavras, mesmo quem não pode ou não quer ter painéis solares em seu imóvel pode aderir a um grupo e usufruir da energia solar gerada remotamente, recebendo desconto na fatura como se tivesse seus próprios painéis.

Esse arranjo traz diversas vantagens:

• Inclusão energética: permite que consumidores sem local próprio para instalar painéis (como moradores de apartamento ou imóveis alugados) também tenham acesso aos benefícios da energia solar.
  
  
• Economia de escala: um projeto solar compartilhado de maior porte tende a ter menor custo por kWh gerado do que vários sistemas pequenos separados, aumentando a viabilidade econômica e o retorno para todos os envolvidos.
  
  
• Otimização do local: possibilita instalar os painéis onde há melhor incidência solar e espaço disponível, maximizando a produção – por exemplo, aproveitando áreas rurais ou telhados de galpões, mesmo que os consumidores estejam em áreas urbanas.
  
  

A geração compartilhada é regulada pela ANEEL no Brasil para garantir que os membros da cooperativa/consórcio estejam dentro da mesma área de concessão da distribuidora. Nos últimos anos, esse conceito vem se popularizando, com empresas oferecendo “assinaturas” de fazendas solares e democratizando ainda mais o acesso à energia limpa.

Geração de energia solar para venda

Além de usar a energia solar para consumo próprio, é possível gerar energia visando a comercialização. No Brasil, isso ocorre de duas formas principais:

• Usinas solares de grande porte: projetos desenvolvidos para vender energia em larga escala. Essa venda pode se dar no mercado regulado (por meio de leilões governamentais, nos quais distribuidoras compram a produção dos parques solares em contratos de longo prazo) ou no mercado livre (via contratos bilaterais com grandes consumidores ou comercializadoras, os chamados PPAs). Muitos empreendimentos solares recentes seguiram esses modelos, suprindo distribuidoras ou empresas com energia 100% renovável.
  
  
• Micro/mini-geração distribuída com excedentes: pequenos produtores (como donos de sistemas fotovoltaicos em telhados) geralmente não vendem energia diretamente, mas injetam na rede a energia excedente e recebem créditos que abatem suas contas de luz posteriores. Dessa forma, economizam o equivalente à energia fornecida à rede. Embora não haja remuneração financeira direta pelo excedente, na prática há um ganho via redução da despesa. Modelos de negócio criativos têm surgido nesse contexto, como cooperativas e empresas que permitem a terceiros usufruir dos créditos gerados por uma usina solar compartilhada.
  
  

Em suma, a energia solar tornou-se também um produto comercializável: grandes usinas negociam megawatts em contratos no atacado, enquanto pequenos geradores reduzem seus gastos ou até atendem a outros consumidores por meio de esquemas de compensação. A procura por eletricidade limpa tem impulsionado esses arranjos de venda, tornando a solar uma componente importante do mercado de energia.

Conversão de energia através do lixo (resíduos)

Também chamada de Waste-to-Energy (WtE), a geração de energia a partir do lixo consiste em aproveitar resíduos sólidos para produzir eletricidade. Uma forma é a incineração de resíduos urbanos em usinas especialmente projetadas: o lixo não reciclável é queimado em fornos, e o calor gerado é utilizado para produzir vapor que aciona turbinas, gerando energia elétrica. Esse processo reduz significativamente o volume de lixo enviado a aterros e, ao mesmo tempo, aproveita o conteúdo energético dos resíduos. Usinas desse tipo operam em vários países da Europa e Ásia – equipadas com filtros e sistemas de controle de emissões para minimizar a liberação de poluentes tóxicos provenientes da queima do lixo.

Outra forma de gerar energia do lixo é por meio do biogás. Em aterros sanitários, a decomposição anaeróbica da matéria orgânica produz gases (principalmente metano) que podem ser capturados através de tubulações. Em vez de liberar esse metano (um gás de efeito estufa potente) para a atmosfera, ele é canalizado para motores ou turbinas que geram eletricidade. Há projetos no Brasil e no mundo que aproveitam o gás de aterro dessa forma, transformando um passivo ambiental em fonte útil de energia. De modo semelhante, resíduos orgânicos separados (como restos de alimentos e esterco) podem ser processados em biodigestores para produzir biogás e, então, gerar eletricidade em pequenos geradores.

Atualmente, a participação da energia gerada a partir do lixo na matriz elétrica é pequena, especialmente no Brasil. Os custos elevados e desafios técnicos fizeram essa alternativa avançar lentamente. Contudo, conforme aumenta a pressão por soluções sustentáveis de tratamento de resíduos, cresce o interesse em usinas WtE e projetos de biogás de aterro. Além de produzir energia renovável, essas iniciativas ajudam a reduzir a poluição e as emissões descontroladas de metano, unindo gestão de lixo e geração elétrica numa estratégia de economia circular.

Qual é a forma de geração mais utilizada no Mundo?

No panorama mundial, a geração de eletricidade é dominada por fontes fósseis. A usina termelétrica a carvão é atualmente a forma mais utilizada de geração de energia no mundo. Segundo dados globais recentes, a queima de carvão responde por cerca de 33% de toda a eletricidade gerada, fazendo do carvão mineral a principal fonte individual. Em segundo lugar vem o gás natural, com aproximadamente 21%. Isso significa que mais da metade da eletricidade do planeta ainda é produzida a partir de combustíveis fósseis, os quais emitem grandes quantidades de CO₂ e outros poluentes.

Fontes de baixo carbono têm crescido, mas ainda aparecem atrás dos fósseis no conjunto mundial: todas as hidrelétricas somadas geram em torno de 14% da eletricidade; a energia nuclear, cerca de 9%; a eólica, em torno de 10%; e a solar fotovoltaica, por volta de 7%. Esses percentuais vêm aumentando ano a ano para eólica e solar, porém o carvão e o gás mantêm uma liderança significativa devido à sua ampla utilização em países populosos (como China, Índia, EUA e outros). Muitos países desenvolvidos têm reduzido o uso do carvão por motivos ambientais, mas globalmente ele permanece no topo da matriz elétrica.

Em resumo, a forma de geração mais utilizada no mundo é a termelétrica a carvão, reflexo da disponibilidade e do baixo custo histórico desse combustível em diversos locais. Entretanto, há uma transição em curso: a participação do carvão e de outros combustíveis fósseis vem caindo gradualmente, enquanto fontes renováveis ganham espaço impulsionadas por metas climáticas. A Agência Internacional de Energia (IEA) projeta que, para cumprir os objetivos do clima, as fontes de baixo carbono (renováveis e nuclear) precisariam chegar a cerca de 85% da geração global até 2050 – o que exigiria uma redução acelerada do uso do carvão nos próximos anos.

Fonte: Our World in Data

Qual é a forma de geração mais utilizada no Brasil?

No Brasil, a hidreletricidade é, de longe, a principal forma de geração de energia elétrica. As usinas hidrelétricas instaladas ao longo dos rios respondem, em média, por mais de metade da eletricidade gerada no país a cada ano – podendo chegar a cerca de 65% em anos favoráveis de chuvas. Essa predominância hídrica faz com que a matriz elétrica brasileira seja majoritariamente renovável: aproximadamente 84% da capacidade instalada no país é de fontes renováveis (hidro, eólica, solar e biomassa), ao passo que a média mundial é de apenas 27%. Ou seja, além das hidrelétricas, o Brasil conta com uma parcela significativa de energia eólica, biomassa e, mais recentemente, energia solar em sua produção de eletricidade, tornando-o uma referência em geração limpa.

Mesmo com a rápida expansão de parques eólicos e fazendas solares nos últimos anos, as hidrelétricas continuam sendo a espinha dorsal do sistema elétrico brasileiro – devido à sua grande capacidade instalada e à possibilidade de armazenamento de água nos reservatórios, o que confere estabilidade ao suprimento. Fontes fósseis (como usinas a gás natural e carvão) têm participação menor na matriz nacional, atuando principalmente como complemento em períodos de seca ou de demanda muito elevada. Em resumo, a forma de geração mais utilizada no Brasil é a geração hidrelétrica, com ampla margem em relação às demais fontes.

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Qual é a forma de geração mais utilizada na Europa?

A Europa possui uma matriz elétrica relativamente limpa e diversificada. Considerando o conjunto da União Europeia, a energia nuclear se destaca como a maior fonte individual de geração – aproximadamente um quarto da eletricidade do bloco é de origem nuclear em anos recentes. Usinas nucleares em países como França, Suécia e Finlândia mantêm essa participação elevada, fazendo da nuclear a forma mais utilizada em termos isolados.

Entretanto, as fontes renováveis somadas (hidrelétrica, eólica, solar, biomassa) já correspondem a uma parcela maior que qualquer fonte única na Europa. Nos últimos anos, a geração eólica e solar tem crescido aceleradamente em diversos países europeus, enquanto o uso do carvão mineral vem caindo devido a políticas de descarbonização. O gás natural permanece como uma fonte importante de flexibilidade e responde por cerca de 20% a 25% da geração europeia, dependendo do ano. Em suma, a fonte nuclear ainda é a principal fonte individual na Europa, mas a região está em transição para uma matriz cada vez mais renovável, com vento e sol ganhando participação e os combustíveis fósseis perdendo espaço.

Os impactos ambientais da geração de energia

Cada tipo de geração de energia acarreta impactos ao meio ambiente. De modo geral, as fontes fósseis são as mais prejudiciais em termos ambientais por causa das emissões atmosféricas. A queima de carvão, petróleo ou gás natural em usinas termelétricas libera grandes quantidades de gases de efeito estufa (CO₂, principalmente), contribuindo para o aquecimento global, além de poluentes como dióxido de enxofre (SO₂), óxidos de nitrogênio (NOx) e material particulado – substâncias que causam chuva ácida e problemas respiratórios. Em contraste, as fontes de energia renovável (eólica, solar, hidráulica, biomassa) e a nuclear emitem pouco ou nenhum CO₂ durante a geração. Estudos indicam que usinas a carvão e gás têm um fator de emissão de gases-estufa pelo menos dez vezes maior por kWh gerado do que fontes limpas como eólica ou solar​.

Outros impactos a considerar incluem o uso do solo e recursos hídricos. Usinas hidrelétricas formam reservatórios que alagam grandes áreas, afetando ecossistemas e comunidades (com alteração de habitats e deslocamento populacional). Parques eólicos e usinas solares exigem extensões de terreno e podem interferir na paisagem e na vida selvagem (pássaros e morcegos podem ser afetados), embora seus efeitos sejam bem mais localizados e mitigáveis comparados aos das termelétricas fósseis. 

Usinas nucleares não poluem o ar, mas geram resíduos radioativos que demandam armazenamento seguro e apresentam risco de acidentes severos (ainda que raros). 

Usinas de biomassa ou lixo liberam poluentes atmosféricos na combustão e produzem cinzas ou outros resíduos que precisam de destinação adequada.

Em resumo, as fontes fósseis causam forte impacto global e à saúde via emissões, enquanto as renováveis e nuclear evitam esses problemas mas podem ter impactos locais específicos. A transição para fontes limpas é fundamental para cortar as emissões de carbono do setor elétrico e mitigar as mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que é preciso planejar cada projeto de forma a minimizar seus efeitos no meio ambiente local.

Como a Delfos auxilia empresas de geração de energia renovável?

Com o crescimento das fontes renováveis, surge a necessidade de gestão inteligente dos parques e usinas para maximizar a eficiência. É nesse contexto que a Delfos atua, oferecendo soluções baseadas em inteligência artificial (IA) para ajudar operadores de energia eólica, solar e outras renováveis a otimizar suas operações.

Na prática, a plataforma da Delfos realiza monitoramento avançado dos equipamentos em tempo real e aplica algoritmos de IA para predizer falhas e anomalias antes que elas se tornem problemas graves. Por exemplo, em um parque eólico, o sistema analisa dados de dezenas de sensores de cada turbina (vibração, temperatura, velocidade do vento, desempenho elétrico etc.) e consegue identificar padrões que indicam desgaste ou alguma falha incipiente. Com esse alerta prévio, a equipe de manutenção pode intervir de forma planejada, evitando que a turbina pare inesperadamente ou sofra um dano maior. Isso é a chamada manutenção preditiva, que reduz drasticamente o tempo de indisponibilidade dos aerogeradores e os custos de manutenção corretiva emergencial.

Além da manutenção preditiva, a Delfos auxilia na otimização do desempenho. A plataforma identifica, por exemplo, se alguma turbina eólica ou conjunto de painéis solares está produzindo abaixo do esperado (por sujeira, desalinhamento ou necessidade de calibragem) e emite recomendações para corrigir o problema, aumentando a geração de energia. A Delfos também integra modelos de previsão de geração que, combinando dados históricos e meteorologia, conseguem projetar com maior precisão quanta energia um parque eólico ou solar vai produzir nas próximas horas ou dias. Isso ajuda as empresas a se planejarem e comercializarem energia com mais confiança.

As empresas de geração renovável que utilizam a solução da Delfos conseguem aumentar a eficiência e a confiabilidade de suas usinas. Elas reduzem paradas não programadas, aproveitam ao máximo a capacidade dos ativos e tomam decisões baseadas em dados e inteligência, em vez de apenas calendários fixos ou reações após falhas. Os resultados práticos aparecem em mais energia entregue (menos turbinas/inversores parados) e redução de custos operacionais, melhorando tanto a sustentabilidade quanto a rentabilidade do negócio de energia limpa.

Gostou de conhecer mais sobre geração de energia e as soluções tecnológicas que impulsionam o setor? Entre em contato com a equipe da Delfos para descobrir como nossas soluções de IA podem impulsionar a performance dos seus projetos de geração renovável. A inovação tecnológica pode ser a chave para extrair o máximo valor de parques eólicos e solares – e a Delfos está pronta para ajudar sua empresa a liderar a revolução energética com inteligência e inovação. Sua empresa está preparada para liderar essa revolução energética?

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