China constrói reservatórios gigantes para armazenar o excedente de energia renovável

O desafio do armazenamento em uma superpotência solar

Quando o presidente Xi Jinping anunciou, em dezembro de 2020, que a China instalaria 1.200 gigawatts de capacidade eólica e solar até 2030, a meta parecia ambiciosa. Em vez disso, a China alcançou esse marco em julho de 2024, seis anos antes do previsto. Até o fim de 2025, a capacidade combinada de energia eólica e solar havia ultrapassado 1.840 gigawatts, o equivalente a 47,3% da capacidade elétrica do país. A expansão não dá sinais de desaceleração. Só entre janeiro e maio de 2025, a China adicionou 198 gigawatts de capacidade solar e 46 gigawatts de energia eólica. Apenas em maio, o país instalou 93 gigawatts de capacidade solar e 26 gigawatts de energia eólica; segundo o analista do setor energético Lauri Myllyvirta, dependendo das condições, esses acréscimos poderiam gerar tanta eletricidade quanto a Polônia, a Suécia ou os Emirados Árabes Unidos.

Esse crescimento explosivo criou um problema inesperado. A energia renovável é gerada quando há sol e vento, não necessariamente quando as pessoas precisam de eletricidade. Em 2025, países de todo o mundo registraram níveis recordes de corte de geração, ou descarte de energia, quando as redes não conseguem absorver o excedente. O Brasil desperdiçou 20% de sua geração solar, enquanto Alemanha, França e Países Baixos cortaram, juntos, 3,9 terawatts-hora de produção renovável. Agora, o desafio central da China é armazenar energia para quando ela for necessária, e não apenas gerar mais.

O setor de armazenamento em baterias cresceu 75% em 2025 em comparação com 2024, mas nem mesmo essa rápida expansão consegue acompanhar a escala necessária. As baterias químicas são excelentes para regular a frequência no curto prazo, mas enfrentam degradação e limitações na cadeia de suprimentos quando ampliadas para armazenar energia por várias horas. A solução está em uma tecnologia antiga, implantada em uma escala inédita: as usinas hidrelétricas reversíveis. Essas instalações funcionam como baterias gigantes, com vida útil operacional de 70 a 100 anos, custos de manutenção menores que os das alternativas químicas e sem necessidade de minerais de terras raras.

Como funciona o armazenamento hidrelétrico reversível: a gravidade como bateria

O funcionamento das usinas hidrelétricas reversíveis se baseia em princípios básicos da física. Água pesando milhares de toneladas fica armazenada em um reservatório elevado, acumulando energia potencial gravitacional. Quando liberada, ela passa com força por turbinas conectadas a geradores, convertendo essa energia potencial novamente em eletricidade. Ao contrário das barragens hidrelétricas convencionais, que dependem do fluxo dos rios, os sistemas reversíveis reutilizam a mesma água repetidamente, formando um circuito fechado que pode operar independentemente das chuvas sazonais.

Nos períodos de baixa demanda ou de alta geração renovável, essas usinas usam o excedente de eletricidade para bombear água de um reservatório inferior para outro, situado em nível mais alto. Quando a demanda atinge o pico, a água volta a descer pelas turbinas e gera energia sob demanda. Atualmente, esse sistema simples de armazenamento baseado na gravidade responde por mais de 90% de todo o armazenamento de energia de longa duração no mundo.

As usinas modernas empregam cada vez mais motogeradores de velocidade variável, que permitem aos operadores ajustar o consumo de energia durante o bombeamento, em vez de manter uma taxa fixa. Essa flexibilidade melhora os serviços de estabilização da rede. A tecnologia é capaz de absorver grandes quantidades de energia excedente e liberá-la ao longo de horas ou até dias, sendo ideal para equilibrar a geração intermitente de energia eólica e solar. Embora as baterias de íons de lítio dominem o mercado de armazenamento de curto prazo, ainda é caro ampliá-las para descargas de várias horas, e elas se degradam com ciclos de uso intensivo.

A geografia da China oferece vantagens naturais. Pesquisas indicam que 79% do potencial de armazenamento hidrelétrico reversível do país está nas regiões noroeste e sudoeste, onde o terreno montanhoso cria diferenças naturais de altitude, ideais para a construção de reservatórios. No entanto, engenheiros também começaram a implantar soluções inovadoras em regiões mais planas, demonstrando que, com criatividade suficiente na engenharia, a tecnologia pode se adaptar a paisagens diversas.

Projetos recordistas transformam a paisagem

A China não está apenas construindo usinas hidrelétricas reversíveis: está erguendo as maiores e mais ambiciosas instalações já concebidas. Concluída em agosto de 2024, a Usina Hidrelétrica Reversível de Fengning, na província de Hebei, é a maior instalação desse tipo no mundo. Operada pela State Grid Corporation of China, Fengning conta com 12 unidades reversíveis de bomba-turbina, cada uma com potência nominal de 300 megawatts, totalizando 3,6 gigawatts de capacidade instalada. O projeto, cuja construção começou em junho de 2013, superou o antigo recordista, a usina de Bath County, nos Estados Unidos, e hoje é peça central para a estabilidade da rede do norte da China. Na segunda fase, a instalação utiliza geradores avançados de velocidade variável, com potência nominal de 330 MVA no modo de geração e 345 MVA no modo de bombeamento, permitindo acompanhar com precisão as flutuações da frequência da rede.

Enquanto Fengning lidera em capacidade, a Usina Hidrelétrica Reversível de Zhenjiang (Jurong), na província de Jiangsu, detém o recorde de barragem mais alta do tipo. Inaugurada em outubro de 2025, a instalação tem uma barragem no reservatório superior com 182,3 metros de altura, aproximadamente o equivalente a um prédio de 60 andares e mais alta que a Estátua da Liberdade. A obra de engenharia foi especialmente desafiadora porque a província de Jiangsu é predominantemente plana. Os engenheiros usaram material escavado no próprio local para construir a barragem, criando uma diferença artificial de altitude no vale de Lunshan, onde a natureza não oferecia nenhuma.

A usina de Jurong abriga seus equipamentos em uma caverna subterrânea a 800 metros de profundidade. Ela contém seis unidades reversíveis de 225 megawatts cada, totalizando 1,35 gigawatt de capacidade. O reservatório superior comporta 17,07 milhões de metros cúbicos de água, e o sistema consome aproximadamente 1,8 bilhão de quilowatts-hora por ano durante o bombeamento e gera 1,35 bilhão de quilowatts-hora durante a descarga. Segundo Wang Chenhui, diretor do Departamento de Desenvolvimento da State Grid Zhenjiang Power Supply Company, a usina oferece cerca de 2,7 milhões de quilowatts de capacidade bidirecional de regulação de energia, aliviando a pressão sobre a rede elétrica nos períodos de pico de demanda na região industrial do delta do rio Yangtzé. Projeções oficiais indicam que a instalação evitará o consumo de aproximadamente 140 mil toneladas de carvão por ano e reduzirá as emissões de dióxido de carbono em cerca de 349 mil toneladas anuais, fornecendo energia para aproximadamente 360 mil residências.

Em plena operação, ela oferecerá cerca de 2,7 milhões de quilowatts de capacidade bidirecional de regulação de energia, aliviando a pressão sobre a rede elétrica nos períodos de pico de demanda.

Além de instalações de armazenamento independentes, a China está desenvolvendo sistemas híbridos que combinam hidrelétricas convencionais com armazenamento reversível. O projeto de Lianghekou, no oeste de Sichuan, construído a 9.842 pés de altitude no planalto tibetano, é o maior sistema híbrido do mundo. A instalação combina uma usina hidrelétrica convencional de 3.000 megawatts com uma unidade reversível de 1.200 megawatts, formando um complexo de 4,2 gigawatts. O projeto está integrado à Usina Hidrelétrica Yagen Nível 1, que funciona como reservatório inferior, formando uma enorme bateria de água. A escavação da casa de força subterrânea, situada a 1.640 pés abaixo da superfície da montanha, foi concluída, e a concretagem do reservatório inferior está em andamento.

Na província de Anhui, a usina reversível de Jixi opera desde 2021 como um “superbanco de energia” para o leste da China. Com capacidade de 1,8 milhão de quilowatts, a usina atendeu a 106 solicitações emergenciais da rede, com uma taxa de sucesso de partida de 100%. Em 2024, havia gerado 2,479 bilhões de quilowatts-hora, reduzindo o consumo anual de carvão em aproximadamente 216 mil toneladas e as emissões de dióxido de carbono em 475 mil toneladas. A instalação alcançou um valor de produção de 1,684 bilhão de yuans em 2024, contribuindo significativamente para o desenvolvimento econômico local e mantendo o reconhecimento como projeto-modelo nacional de conservação do solo e da água.

Inovação geográfica: das montanhas ao litoral

Tradicionalmente, o desenvolvimento de usinas hidrelétricas reversíveis se concentra em regiões montanhosas, onde vales naturais oferecem reservatórios superiores e inferiores prontos para uso. Na China, as regiões noroeste e sudoeste concentram 79% do potencial total de armazenamento de energia do país, e a província de Qinghai, sozinha, responde por 32% do total. Essas áreas oferecem as grandes diferenças de altitude necessárias para gerar energia com eficiência. Pesquisas que utilizaram Sistemas de Informação Geográfica e Modelos Digitais de Elevação identificaram 532 grandes reservatórios existentes que poderiam receber reservatórios superiores, representando um potencial teórico de 9.671 gigawatts-hora. O potencial viável, de 8.717 gigawatts-hora, é aproximadamente 1,74 vez a capacidade atual planejada e reservada para armazenamento hidrelétrico reversível no país.

No entanto, os principais centros de demanda de energia da China ficam nas províncias costeiras do leste, onde o terreno plano historicamente dificultou o desenvolvimento de instalações de armazenamento. O sucesso do projeto de Jurong, em Jiangsu, demonstra que o armazenamento hidrelétrico reversível em grande escala pode funcionar mesmo em áreas com relevo desafiador. Ao criar diferenças artificiais de altitude e instalar casas de força subterrâneas, os engenheiros agora podem construir infraestrutura de armazenamento perto dos grandes centros de consumo, em vez de transmitir energia por longas distâncias a partir de montanhas remotas.

De olho no futuro, pesquisadores estão estudando o armazenamento hidrelétrico reversível com água do mar para aproveitar a extensa costa chinesa. Essa abordagem usa o oceano como reservatório inferior, eliminando a necessidade de água doce e a concorrência com o abastecimento agrícola ou municipal. Um estudo recente identificou cerca de 20 mil possíveis locais costeiros, com capacidade combinada de armazenamento de 4.379 gigawatts-hora. Entre eles, 87 locais têm custos de construção próximos aos dos sistemas convencionais de água doce, de aproximadamente 949 euros por quilowatt, especialmente quando aproveitam depressões costeiras naturais que reduzem a necessidade de escavação. A tecnologia pode ser crucial para integrar parques eólicos offshore nas províncias costeiras, oferecendo um modelo escalável para coordenar armazenamento e desenvolvimento de energia renovável.

Ritmo de construção e controle de qualidade

O ritmo de desenvolvimento da China supera em muito o dos concorrentes globais. Em maio de 2023, o país operava 50 gigawatts de capacidade de armazenamento hidrelétrico reversível, o equivalente a 30% do total mundial. Em agosto de 2025, a capacidade instalada chegou a 62,365 gigawatts, superando antes do prazo a meta do 14º Plano Quinquenal. Atualmente, o país tem 89 gigawatts em construção, e os desenvolvedores buscam aprovações para mais 276 gigawatts. A China pretende alcançar 400 gigawatts até 2035, patamar que consolidaria a energia hidrelétrica reversível como base do sistema nacional de armazenamento de longa duração.

Essa aceleração depende de técnicas avançadas de engenharia e métodos industrializados de construção. No projeto de Pingjiang, na província de Hunan, engenheiros usaram uma tuneladora de diâmetro variável chamada Tianyue para escavar um poço inclinado de 1.338 metros, com inclinação de 50 graus. Primeira máquina desse tipo, ela ajustou o diâmetro de escavação de 6,5 metros para 8 metros durante a subida, usando um sistema hidráulico de intertravamento com três pontos de fixação para evitar deslizamentos. A máquina tem 87 metros de comprimento e pesa 900 toneladas. Seu sistema de fixação tripla cria o que a fabricante CRCHI descreve como uma “matriz triangular antiderrapante”, permitindo que a máquina se ancore nas paredes do poço e avance em segurança morro acima. Para manter a contrapressão contínua, ela alterna as garras intermediárias e traseiras a cada 1,5 metro. Essas inovações permitem acelerar os cronogramas dos projetos, e algumas unidades entram em operação apenas 18 meses depois do início da instalação.

No entanto, o ritmo acelerado também expôs desafios de controle de qualidade. No fim de 2025, o projeto de armazenamento hidrelétrico reversível de Yongan, na província de Fujian, uma instalação emblemática de 7,5 bilhões de yuans (US$ 1,06 bilhão), foi envolvido em um escândalo após surgirem relatos de “graves defeitos de qualidade” na construção do reservatório inferior. A Administração Nacional de Energia abriu uma investigação sobre denúncias de materiais abaixo do padrão e práticas negligentes no local, que integra os projetos prioritários do plano quinquenal nacional de 2021 a 2025. A Power Construction Corporation of China, empresa controladora das empreiteiras, criou um grupo especial de investigação e se comprometeu a resolver os problemas conforme as leis e os regulamentos. O caso destaca a tensão entre a velocidade da construção e o rigor da engenharia enquanto a China corre para expandir sua infraestrutura de armazenamento.

Corrida global pelo armazenamento de longa duração

A expansão chinesa faz parte de um renascimento mundial do desenvolvimento de usinas hidrelétricas reversíveis. A Associação Internacional de Hidreletricidade informa que desenvolvedores em todo o mundo estão buscando construir 570 gigawatts de nova capacidade de armazenamento reversível, e a China responde por cerca de 40% desses projetos. Eddie Rich, diretor-executivo da IHA, ressalta que os níveis recordes de corte de geração renovável são um sinal de alerta: a capacidade de geração precisa ser acompanhada por infraestrutura de armazenamento.

Os níveis recordes de cortes de geração que vimos em 2025 são um claro sinal de alerta. O mundo está construindo rapidamente capacidade de geração limpa, mas agora esse ritmo precisa ser acompanhado pela construção da infraestrutura necessária para usá-la ou armazená-la.

Rich acrescentou: “Se levamos a sério a segurança energética, a soberania energética e a resiliência, o armazenamento hidrelétrico reversível precisa ser tratado como a espinha dorsal do sistema, e não como algo secundário.”

Outros países avançam mais lentamente por causa de obstáculos regulatórios e de licenciamento. Na Europa, o projeto de Riedl, na Alemanha, com 300 megawatts, foi aprovado após mais de uma década de planejamento, enquanto a instalação de Limberg III, na Áustria, entrou em operação em setembro de 2025, após quatro anos de intensas obras subterrâneas. Os Estados Unidos têm mais de 90 projetos em desenvolvimento, entre eles a instalação de Goldendale, no estado de Washington, com 1.200 megawatts. Porém, os processos de licenciamento, regidos por leis da década de 1980, significam que a maioria não entrará em operação por pelo menos uma década.

O Reino Unido planeja construir 10 gigawatts de capacidade de armazenamento hidrelétrico reversível até meados da década de 2030, incluindo o projeto de Earba, nas Terras Altas da Escócia, com 1.800 megawatts. Essas instalações pretendem absorver o excedente de energia eólica e substituir caras usinas termelétricas a gás usadas nos picos de demanda. No Oriente Médio, a Autoridade de Eletricidade e Água de Dubai iniciou operações de teste na instalação de Hatta, de 250 megawatts, a primeira do tipo na região do Golfo. Com uma barragem superior que comporta 5,3 milhões de metros cúbicos de água e uma casa de força a 60 metros de profundidade, a usina contribui para a Estratégia de Emissões Líquidas Zero de Carbono de Dubai para 2050.

A Índia está desenvolvendo projetos de grande escala para complementar sua frota de energia solar e eólica, em rápida expansão. O projeto de Gandikota, em Andhra Pradesh, com 1.800 megawatts, usará bombas-turbinas reversíveis fornecidas pela Andritz. Já o complexo Pinnapuram, da Greenko, integra 1.000 megawatts de energia solar, 550 megawatts de energia eólica e 1.200 megawatts de armazenamento hidrelétrico reversível em circuito fechado, formando a primeira instalação indiana que combina geração renovável e armazenamento no mesmo local. A carteira australiana inclui o projeto Snowy 2.0, que acrescentará 2.000 megawatts de capacidade por meio de túneis entre reservatórios, e o projeto Kidston, em Queensland, que transformará uma antiga mina de ouro em uma instalação de armazenamento de 250 megawatts.

Pablo Valverde, vice-diretor executivo da Associação Internacional de Hidreletricidade, manifestou admiração pelo avanço da China.

É inspirador ver como a primeira das fontes de energia renovável continua batendo novos recordes, apoiando novas tecnologias e encontrando novas soluções. O setor hidrelétrico está sempre inovando, e esperamos levar uma delegação internacional à China para conhecer melhor os avanços mais recentes do país.

Principais pontos

• A China superou em seis anos a meta de energia eólica e solar para 2030, chegando a 1.840 gigawatts até o fim de 2025 e criando uma demanda urgente por armazenamento de energia para lidar com a intermitência e os cortes de geração.
• O armazenamento hidrelétrico reversível usa o excedente de eletricidade para bombear água morro acima e liberá-la depois por turbinas. A tecnologia responde por mais de 90% do armazenamento global de energia de longa duração e tem vida útil operacional de 70 a 100 anos.
• A usina de Fengning, na província de Hebei, com 3,6 gigawatts, é a maior instalação de armazenamento reversível do mundo, enquanto a usina de Jurong, em Jiangsu, tem a barragem mais alta, com 182,3 metros, demonstrando que a tecnologia também funciona em terrenos planos.
• A China opera 62 gigawatts de capacidade de armazenamento hidrelétrico reversível e tem 89 gigawatts em construção. A meta é chegar a 400 gigawatts até 2035 para apoiar a integração de fontes renováveis.
• Engenheiros estão adaptando a tecnologia a diferentes geografias, incluindo sistemas experimentais com água do mar que aproveitam depressões costeiras e usinas híbridas que combinam hidreletricidade convencional e armazenamento.
• Há preocupações com o controle de qualidade em alguns projetos, incluindo a instalação de Yongan, em Fujian, onde investigações apuram supostos defeitos de construção, ressaltando os riscos de uma expansão acelerada.
• Desenvolvedores de todo o mundo buscam construir 570 gigawatts de nova capacidade de armazenamento hidrelétrico reversível. A China avança mais rápido que os países ocidentais graças a processos de licenciamento mais ágeis, enquanto outros países enfrentam aprovações que podem levar uma década.