Sistemas de Armazenamento de Energia Criogênica em 2025: Transformando a Resiliência da Rede e Desbloqueando Novos Fluxos de Valor. Explore Como Tecnologias Criogênicas Avançadas Estão Moldando a Próxima Era do Armazenamento de Energia.

• Resumo Executivo & Principais Conclusões
• Tamanho do Mercado, Taxa de Crescimento & Previsões 2025–2029
• Visão Geral da Tecnologia: Princípios do Armazenamento de Energia Criogênica
• Principais Jogadores & Iniciativas da Indústria (por exemplo, Highview Power, Sumitomo Electric)
• Estudos de Caso de Implantação & Pipeline de Projetos Global
• Tendências de Custo, Eficiência e Referências de Desempenho
• Política, Regulatória e Paisagem de Integração da Rede
• Posicionamento Competitivo vs. Outras Tecnologias de Armazenamento de Longa Duração
• Pipeline de Inovação: P&D, Patentes e Soluções de Próxima Geração
• Perspectivas Futuras: Oportunidades, Desafios e Recomendações Estratégicas
• Fontes & Referências

Resumo Executivo & Principais Conclusões

Os Sistemas de Armazenamento de Energia Criogênica (CESS) estão emergindo como uma tecnologia fundamental na transição global para sistemas de energia de baixo carbono, oferecendo armazenamento de energia em larga escala e de longa duração ao liquefazer ar ou outros gases em temperaturas extremamente baixas. Em 2025, o setor está testemunhando uma comercialização acelerada, impulsionada pela necessidade de equilibrar a geração renovável intermitente e aumentar a resiliência da rede.

Projetos e implantações importantes no Reino Unido e na China estão estabelecendo benchmarks para a indústria. A Highview Power, uma pioneira com sede no Reino Unido, comissionou a primeira planta de armazenamento de energia de ar líquido (LAES) em escala comercial do mundo, perto de Manchester, com uma capacidade de 50 MW/250 MWh. A empresa está avançando em novos projetos, incluindo uma instalação de 300 MWh em Carrington, e anunciou planos para instalações de vários GWh nos próximos anos. A tecnologia da Highview Power está sendo observada de perto como um modelo para armazenamento em escala de rede, com a empresa colaborando com concessionárias e operadores de rede para integrar LAES nas estratégias energéticas nacionais.

Na China, a China Energy Investment Corporation (China Energy) lançou um projeto de demonstração de armazenamento de energia criogênica de 100 MW/400 MWh na Província de Jiangsu, que está entre os maiores globalmente. Este projeto faz parte do esforço mais amplo da China para implantar soluções de armazenamento de longa duração para apoiar suas ambiciosas metas de energia renovável e esforços de modernização da rede.

O apelo da tecnologia reside em sua escalabilidade, uso de materiais abundantes e capacidade de fornecer não apenas armazenamento de energia, mas também serviços auxiliares à rede, como regulação de frequência e potência de reserva. Ao contrário dos sistemas baseados em baterias, o CESS não depende de minerais críticos, o que é cada vez mais importante, dado as preocupações com a cadeia de suprimentos e as metas de sustentabilidade.

Organizações da indústria, como a Energy Storage Association e a International Energy Agency, identificaram o armazenamento criogênico como um facilitador chave para alcançar metas de neutralidade de carbono, especialmente à medida que a penetração de renováveis aumenta. Espera-se que os próximos anos vejam uma rápida escalada de implantações comerciais, com vários projetos de centenas de MWh em planejamento ou em fase de construção na Europa, Ásia e América do Norte.

As principais conclusões indicam que, até 2025 e além, o armazenamento de energia criogênica está passando de demonstração para viabilidade comercial, com reduções de custo antecipadas à medida que a fabricação se expande e as cadeias de suprimentos amadurecem. O setor está preparado para um crescimento significativo, apoiado por incentivos políticos, mandatos de descarbonização da rede e a necessidade urgente de soluções de armazenamento confiáveis e de longa duração.

Tamanho do Mercado, Taxa de Crescimento & Previsões 2025–2029

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CES), que armazenam energia ao liquefazer gases como ar ou nitrogênio em temperaturas extremamente baixas, estão ganhando impulso como uma solução de armazenamento de energia em larga escala e de longa duração. Em 2025, o mercado global de CES permanece em uma fase inicial de comercialização, mas está pronto para um crescimento significativo impulsionado pela crescente integração de energia renovável, necessidades de flexibilidade da rede e metas de descarbonização.

O tamanho do mercado para armazenamento de energia criogênica é estimado em algumas centenas de megawatts globalmente até 2025, com uma capacidade instalada total se aproximando de 500 MWh. O Reino Unido é um notável adotante inicial, com vários projetos de demonstração e em escala comercial, incluindo a instalação de 250 MWh em Carrington, desenvolvida pela Highview Power, um dos principais fornecedores de tecnologia CES. A Highview Power também anunciou planos para projetos adicionais na Espanha e nos Estados Unidos, visando implantar múltiplos gigawatt-horas de capacidade de armazenamento até o final da década de 2020.

As taxas de crescimento para o setor devem acelerar drasticamente a partir de 2025, com taxas de crescimento anual compostas (CAGR) projetadas na faixa de 30–40% até 2029. Essa expansão é sustentada pelo aumento do apoio político para armazenamento de energia de longa duração em mercados principais como o Reino Unido, EUA e partes da Europa. Por exemplo, o governo do Reino Unido forneceu financiamento para projetos de demonstração de CES através do seu Departamento de Negócios, Energia e Estratégia Industrial, reconhecendo o potencial da tecnologia para apoiar a estabilidade da rede e a integração de renováveis.

Várias outras empresas estão entrando no mercado de CES, incluindo Siemens Energy, que está explorando soluções de armazenamento térmico e criogênico, e a Air Products, um fornecedor global de gases industriais com experiência em processos criogênicos. Espera-se que essas empresas desempenhem um papel na escalada das implantações de CES, aproveitando suas capacidades de engenharia e alcance global.

Olhando para 2029, previsões da indústria antecipam que a capacidade instalada global de CES pode ultrapassar 2–3 GWh, com implantações comerciais se expandindo além de projetos piloto para instalações em escala de utilidade. A capacidade da tecnologia de fornecer 8–12 horas ou mais de duração de armazenamento a posiciona como uma forte concorrente no segmento de armazenamento de longa duração, complementando baterias de íon de lítio e hidrelétricas. À medida que os custos diminuem e a experiência do projeto cresce, espera-se que o CES capture uma parte crescente do mercado de armazenamento de energia, particularmente em regiões com alta penetração de renováveis e necessidades de flexibilidade da rede.

Visão Geral da Tecnologia: Princípios do Armazenamento de Energia Criogênica

Os Sistemas de Armazenamento de Energia Criogênica (CESS) estão emergindo como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e de longa duração, particularmente à medida que as redes integram maiores proporções de energia renovável intermitente. O princípio central do CESS envolve o uso de eletricidade excedente para liquefazer gases atmosféricos—mais comumente ar—em temperaturas criogênicas (abaixo de -150°C). Este ar líquido é armazenado em tanques isolados a baixa pressão. Quando a demanda de eletricidade aumenta, o ar líquido armazenado é evaporado e expandido através de uma turbina, gerando eletricidade ao retornar ao seu estado gasoso. O processo é termodinâmico, dependendo da significativa diferença de densidade de energia entre o ar líquido e o gasoso.

A tecnologia é fundamentalmente baseada em três estágios: carregamento (liquefação), armazenamento e descarregamento (recuperação de energia). Durante o carregamento, a energia elétrica alimenta unidades de refrigeração em escala industrial que resfriam e comprimem o ar até que ele liquefaz. O ar líquido é então armazenado em vasos com isolamento a vácuo, que podem manter o estado criogênico por longos períodos com mínima evaporação. Quando a energia é necessária, o ar líquido é bombeado para alta pressão, evaporado usando calor ambiente ou residual, e expandido através de turbinas para gerar eletricidade. A eficiência de ciclo atual dos sistemas varia tipicamente de 50% a 60%, com pesquisas em andamento visando melhorias através da integração com fontes de calor ou frio residual.

Até 2025, a implantação comercial mais avançada do CESS é liderada pela Highview Power, uma empresa com sede no Reino Unido reconhecida por pioneirar plantas de armazenamento de energia de ar líquido (LAES) em larga escala. A tecnologia da Highview Power é modular e escalável, com plantas individuais projetadas para 50 MW/250 MWh e acima, tornando-as adequadas para aplicações em escala de rede. Seu projeto principal em Carrington, perto de Manchester, é uma das maiores instalações operacionais de LAES do mundo, fornecendo não apenas armazenamento de energia, mas também serviços de rede, como regulação de frequência e capacidade de reserva.

Outros participantes notáveis da indústria incluem Siemens Energy, que está explorando a integração de armazenamento criogênico com processos industriais, e a Air Products, um líder global em gases industriais e tecnologias criogênicas, que fornece componentes chave e expertise para sistemas de liquefação e armazenamento. Essas empresas estão colaborando com concessionárias e operadores de rede para demonstrar a viabilidade do CESS em escala.

Olhando para o futuro, a perspectiva para o armazenamento de energia criogênica é positiva, com vários novos projetos anunciados para comissionamento nos próximos anos na Europa, América do Norte e Ásia. A capacidade da tecnologia de fornecer armazenamento de longa duração (de várias horas a dias), seu uso de materiais abundantes e não tóxicos, e sua compatibilidade com a infraestrutura industrial existente a posicionam como um facilitador crítico para sistemas de energia descarbonizados e resilientes. Avanços contínuos na integração de processos e eficiência devem aprimorar ainda mais a competitividade do CESS no cenário energético em evolução.

Principais Jogadores & Iniciativas da Indústria (por exemplo, Highview Power, Sumitomo Electric)

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CES), que armazenam energia ao liquefazer ar ou outros gases em temperaturas extremamente baixas, estão ganhando impulso como uma solução de armazenamento de energia em larga escala e de longa duração. Em 2025, vários grandes players estão avançando na implantação comercial e escalando projetos, com foco na estabilidade da rede, integração renovável e descarbonização.

Uma empresa líder neste setor é a Highview Power, com sede no Reino Unido. A Highview Power pioneira o desenvolvimento e a comercialização da tecnologia de Armazenamento de Energia de Ar Líquido (LAES). Em 2024, a empresa iniciou a construção de sua instalação CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh em Carrington, perto de Manchester, que deve se tornar uma das maiores plantas de armazenamento de energia criogênica operacionais do mundo. A Highview Power anunciou planos para escalar para projetos em escala de gigawatt-hora (GWh) no Reino Unido e internacionalmente, visando mercados nos EUA, Espanha e Austrália. A tecnologia da empresa é projetada para armazenamento de longa duração (de várias horas a dias), tornando-a adequada para equilibrar a geração renovável intermitente e fornecer serviços de rede.

No Japão, Sumitomo Electric Industries, Ltd. está desenvolvendo ativamente soluções de armazenamento de energia criogênica, aproveitando sua expertise em materiais avançados e sistemas de energia. A Sumitomo Electric está colaborando com concessionárias e instituições de pesquisa para demonstrar a integração do CES com fontes de energia renovável, visando abordar desafios de confiabilidade da rede e transição energética. As iniciativas da empresa fazem parte da estratégia mais ampla do Japão para alcançar a neutralidade de carbono até 2050, com projetos piloto previstos para se expandirem nos próximos anos.

Outros participantes notáveis da indústria incluem Siemens Energy, que está explorando o armazenamento criogênico como parte de seu portfólio de tecnologias de armazenamento de energia em escala de rede. A Siemens Energy está envolvida em parcerias e estudos de viabilidade para avaliar a viabilidade comercial do CES na Europa e América do Norte, focando em aplicações como redução de picos, regulação de frequência e energia de reserva.

Iniciativas da indústria também são apoiadas por organizações como a Energy Networks Association no Reino Unido, que está trabalhando com partes interessadas para facilitar a integração de tecnologias de armazenamento de longa duração, incluindo sistemas criogênicos, na infraestrutura energética nacional. Esses esforços são complementados por financiamento governamental e apoio regulatório, particularmente em regiões com metas ambiciosas de energia renovável.

Olhando para o futuro, a perspectiva para os sistemas de armazenamento de energia criogênica em 2025 e além é promissora, com grandes players acelerando a comercialização, expandindo pipelines de projetos e formando parcerias estratégicas. À medida que a demanda por armazenamento de longa duração cresce, espera-se que o CES desempenhe um papel crítico na habilitação de sistemas de energia confiáveis e de baixo carbono em todo o mundo.

Estudos de Caso de Implantação & Pipeline de Projetos Global

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CES), que armazenam energia ao liquefazer ar ou outros gases em temperaturas extremamente baixas, estão ganhando impulso como uma solução de armazenamento de energia em larga escala e de longa duração. Em 2025, várias implantações de alto perfil e um crescente pipeline global de projetos destacam a transição da tecnologia de demonstração para aplicação comercial.

Um projeto marco no setor é a planta CRYOBattery™ de 250 MWh em Carrington, perto de Manchester, Reino Unido, desenvolvida pela Highview Power. Comissionada em 2024, esta instalação é atualmente a maior planta operacional de armazenamento de energia de ar líquido (LAES) do mundo, fornecendo serviços de balanceamento da rede, reserva e resposta de frequência para a National Grid do Reino Unido. O sucesso do projeto catalisou um maior interesse no CES, com a Highview Power anunciando planos para locais adicionais no Reino Unido, incluindo um pipeline de projetos de 2,5 GWh em desenvolvimento, visando tanto aplicações em escala de rede quanto industriais.

Nos Estados Unidos, a Highview Power se associou à Tennessee Valley Authority (TVA) para explorar a implantação da tecnologia CES no sudeste dos EUA, visando apoiar as metas de descarbonização e confiabilidade da rede da TVA. A colaboração, anunciada em 2023, deve resultar em projetos piloto e potencialmente em instalações comerciais maiores até 2026.

Em outros lugares, Siemens Energy está avançando em suas próprias iniciativas de armazenamento criogênico, aproveitando sua experiência em manuseio de gases industriais e sistemas de energia. A empresa está envolvida em consórcios de pesquisa e projetos piloto na Alemanha e na UE, focando na integração do CES com energia renovável e produção de hidrogênio.

Na China, empresas estatais como a State Power Investment Corporation (SPIC) estão avaliando ativamente o CES para armazenamento em escala de rede, com projetos piloto em andamento em regiões com alta penetração de renováveis. Essas iniciativas são apoiadas por políticas nacionais que promovem inovação em armazenamento de energia e modernização da rede.

Olhando para o futuro, espera-se que o pipeline global de projetos de CES se expanda rapidamente até 2025 e além, impulsionado pela necessidade de armazenamento de longa duração para complementar renováveis variáveis. Analistas da indústria antecipam que as implantações de CES se moverão além da escala piloto, com projetos de centenas de MWh e em escala de GWh em desenvolvimento na Europa, América do Norte e Ásia. O crescimento do setor é ainda apoiado por financiamento governamental, incentivos regulatórios e a crescente participação de grandes concessionárias e players industriais.

Tendências de Custo, Eficiência e Referências de Desempenho

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CESS), particularmente o armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando força como uma solução de armazenamento de energia em larga escala e de longa duração. Em 2025, o setor é caracterizado por reduções contínuas de custo, melhorias incrementais de eficiência e o surgimento de referências de desempenho em escala comercial.

O custo de capital do armazenamento de energia criogênica historicamente foi mais alto do que o das baterias de íon de lítio, mas projetos recentes indicam uma tendência de queda. Por exemplo, a Highview Power, um dos principais desenvolvedores e operadores de plantas de LAES, relata que seus últimos projetos comerciais estão visando custos de capital na faixa de $500–$800 por kWh para instalações em larga escala. Esta é uma redução notável em comparação com projetos piloto anteriores, que frequentemente ultrapassavam $1,000 por kWh. As melhorias de custo são atribuídas a designs modulares de plantas, economias de escala e avanços nas tecnologias de integração de calor e liquefação de ar.

A eficiência continua sendo um desafio chave para o CESS. A eficiência de ciclo para sistemas comerciais de LAES varia tipicamente de 50% a 60%, dependendo da integração de calor residual e recuperação de frio. As últimas plantas da Highview Power, como o projeto Carrington no Reino Unido, são projetadas para alcançar eficiências na extremidade superior dessa faixa, utilizando fluxos de calor residual industrial e gerenciamento térmico avançado. Embora isso seja inferior aos 80–90% de eficiência de ciclo das baterias de íon de lítio, a capacidade do CESS de fornecer armazenamento de várias horas a vários dias em escala de rede é uma vantagem significativa para a integração de renováveis e estabilidade da rede.

Referências de desempenho estão sendo estabelecidas à medida que mais projetos em escala comercial entram em operação. A instalação de LAES de Carrington, por exemplo, é projetada para uma capacidade de 50 MW/250 MWh, com uma vida útil operacional projetada de mais de 30 anos e mínima degradação de desempenho ao longo do tempo. Esta longa vida útil do ativo e o uso de materiais abundantes e não tóxicos (principalmente ar e aço) contribuem para perfis favoráveis de custo de ciclo de vida e sustentabilidade.

Olhando para os próximos anos, espera-se que players da indústria como a Highview Power e Siemens Energy continuem a reduzir custos por meio de implantações maiores e otimização de tecnologia. O setor também está vendo interesse de concessionárias e operadores de rede que buscam alternativas às baterias químicas para armazenamento de longa duração. À medida que mais projetos entram em operação comercial, dados de desempenho do mundo real refinarão as expectativas de custo e eficiência, apoiando a adoção mais ampla de sistemas de armazenamento de energia criogênica.

Política, Regulatória e Paisagem de Integração da Rede

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CESS), particularmente aqueles baseados em armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando cada vez mais atenção na transição energética global devido ao seu potencial para armazenamento de energia em larga escala e de longa duração. Em 2025, o cenário político e regulatório está evoluindo para acomodar e acelerar a implantação de tais tecnologias, com foco na integração da rede, participação no mercado e metas de descarbonização.

Na União Europeia, o quadro político é moldado pelo pacote Fit for 55 da Comissão Europeia e pelo pacote Clean Energy for All Europeans, que enfatizam a necessidade de soluções de armazenamento de energia flexíveis e de baixo carbono. O armazenamento criogênico é reconhecido como uma tecnologia promissora para fornecer serviços de rede, como regulação de frequência, capacidade de reserva e deslocamento de tempo de energia renovável. O Fundo de Inovação da UE e os programas Horizon Europe forneceram financiamento para projetos de demonstração, e vários estados membros estão atualizando seus códigos de rede para facilitar a participação de tecnologias de armazenamento não baseadas em baterias.

O Reino Unido está na vanguarda da implantação de CESS, com políticas de apoio do Departamento de Segurança Energética e Zero Líquido. O esquema de Contratos por Diferença (CfD) e o Mercado de Capacidade do governo do Reino Unido estão sendo adaptados para incluir armazenamento de longa duração, permitindo que projetos como os desenvolvidos pela Highview Power—uma empresa líder em armazenamento criogênico—garantam fluxos de receita. O projeto Carrington da Highview Power, perto de Manchester, que deve estar operacional em 2025, é um exemplo emblemático, projetado para fornecer 50 MW/250 MWh de armazenamento e serviços de rede. A National Grid ESO do Reino Unido também está trabalhando para integrar esses ativos em mercados de serviços auxiliares e de balanceamento.

Nos Estados Unidos, o Departamento de Energia (DOE) lançou iniciativas sob o Long Duration Storage Shot, visando reduzir o custo do armazenamento em escala de rede em 90% até 2030. O armazenamento criogênico é elegível para financiamento federal e apoio a demonstrações, e a Comissão Federal de Regulamentação de Energia (FERC) está revisando as regras do mercado para garantir acesso justo a todas as tecnologias de armazenamento. Estados como Califórnia e Nova York estão atualizando suas regras de adequação de recursos e interconexão para acomodar armazenamento de longa duração, incluindo CESS.

A integração na rede continua sendo um desafio técnico e regulatório, pois os sistemas criogênicos têm características operacionais únicas em comparação com as baterias. Esforços estão em andamento para padronizar os requisitos de interconexão e regras de participação no mercado, com órgãos da indústria como a Associação de Armazenamento de Energia dos EUA e ENTSO-E (Rede Europeia de Operadores de Sistema de Transmissão de Eletricidade) fornecendo orientação e defesa.

Olhando para o futuro, espera-se que os próximos anos vejam um refinamento adicional das políticas, com maior reconhecimento do papel do armazenamento criogênico no apoio à integração renovável, confiabilidade da rede e descarbonização. À medida que os quadros regulatórios amadurecem e mais projetos de demonstração comprovam o valor da tecnologia, o CESS está preparado para se tornar um componente chave do cenário global de armazenamento de energia.

Posicionamento Competitivo vs. Outras Tecnologias de Armazenamento de Longa Duração

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CESS), também conhecidos como armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando força como uma solução competitiva no cenário de armazenamento de energia de longa duração (LDES), particularmente à medida que operadores de rede e concessionárias buscam opções escaláveis, flexíveis e de baixo carbono para equilibrar as crescentes proporções de energia renovável variável. Em 2025, o CESS está posicionado ao lado de outras tecnologias de LDES, como armazenamento hidrelétrico bombeado (PHS), baterias de fluxo e armazenamento de energia em ar comprimido (CAES), cada uma com vantagens e limitações distintas.

Um diferencial chave para os sistemas criogênicos é sua capacidade de fornecer armazenamento de várias horas a vários dias em escala de rede, sem as restrições geográficas do PHS ou do CAES. Ao contrário do PHS, que requer características topográficas específicas, e do CAES, que depende de cavernas subterrâneas adequadas, o CESS pode ser localizado de forma flexível perto de centros de demanda ou locais de geração renovável. Essa flexibilidade é exemplificada por projetos da Highview Power, um desenvolvedor líder no setor, que comissionou e está desenvolvendo várias plantas de LAES em larga escala no Reino Unido e internacionalmente. Seu projeto CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh em Carrington, no Reino Unido, está entre as maiores instalações de LDES não hidrelétricas do mundo, demonstrando viabilidade comercial e escalabilidade.

Em termos de eficiência, o CESS geralmente alcança eficiências de ciclo de 50–60%, que é inferior às baterias de íon de lítio (80–90%), mas comparável ou melhor do que o CAES, especialmente quando a integração de calor residual e frio é otimizada. A tecnologia também é caracterizada por longas vidas úteis dos ativos (20–40 anos), materiais não inflamáveis e a ausência de dependências de minerais críticos, o que contrasta com as preocupações de cadeia de suprimentos e segurança associadas às baterias de íon de lítio e algumas químicas de baterias de fluxo. Além disso, o CESS pode fornecer uma gama de serviços de rede, incluindo regulação de frequência, reserva e capacidades de partida a frio, aumentando sua proposta de valor.

A competitividade de custos é um foco central para os desenvolvedores de CESS. Os custos de capital são atualmente mais altos do que os do PHS maduro, mas devem diminuir à medida que a fabricação se expande e as cadeias de suprimentos amadurecem. A Highview Power e outros players da indústria estão visando números de custo nivelado de armazenamento (LCOS) que poderiam rivalizar ou até mesmo superar os de íon de lítio para durações superiores a 8–10 horas até o final da década de 2020. A modularidade e a flexibilidade de localização do CESS devem impulsionar a adoção em mercados com potencial limitado de PHS e alta penetração de renováveis.

Olhando para o futuro, o posicionamento competitivo do armazenamento de energia criogênica dependerá de reduções contínuas de custo, implantações em grande escala bem-sucedidas e estruturas políticas de apoio. À medida que a descarbonização da rede acelera, o CESS está preparado para desempenhar um papel significativo na mistura global de LDES, particularmente onde restrições geográficas e de segurança limitam outras tecnologias.

Pipeline de Inovação: P&D, Patentes e Soluções de Próxima Geração

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CES), particularmente aqueles baseados em armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando impulso como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e de longa duração. Em 2025, o pipeline de inovação neste setor é marcado por investimentos significativos em P&D, atividade de patentes e o surgimento de soluções de próxima geração destinadas a melhorar a eficiência, escalabilidade e integração com fontes de energia renovável.

Um jogador líder no campo, a Highview Power, está na vanguarda da comercialização da tecnologia LAES. Os processos patenteados da empresa se concentram na liquefação do ar a baixas temperaturas, armazenando-o em tanques isolados e, em seguida, regasificando-o para acionar turbinas e gerar eletricidade quando necessário. Os esforços de P&D da Highview Power estão atualmente direcionados para aumentar a eficiência de ciclo, reduzir custos de capital e integrar o CES com serviços de rede e recuperação de calor residual industrial. Sua planta CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh no Reino Unido, operacional desde 2023, serve como um campo de testes para melhorias de sistema de próxima geração e controles digitais.

A atividade de patentes em armazenamento criogênico é robusta, com pedidos cobrindo trocadores de calor avançados, materiais de isolamento inovadores e hibridização com outras tecnologias de armazenamento. A Siemens Energy e a Air Products and Chemicals, Inc. são notáveis por seus portfólios de propriedade intelectual em engenharia de processos criogênicos e manuseio de gases industriais, que estão sendo adaptados para aplicações de armazenamento de energia em escala de rede. Essas empresas estão aproveitando décadas de experiência em criogenia para desenvolver unidades de armazenamento modulares e escaláveis e otimizar os ciclos termodinâmicos envolvidos.

O pipeline de inovação também inclui projetos colaborativos de P&D. Por exemplo, a National Grid no Reino Unido está se associando a provedores de tecnologia para avaliar o potencial de integração do CES na rede, focando em resposta rápida e serviços auxiliares. Enquanto isso, iniciativas do Departamento de Energia dos EUA estão financiando pesquisas sobre materiais avançados para tanques criogênicos e o uso do CES em micro-redes e locais remotos.

Olhando para os próximos anos, espera-se que o setor veja a implantação de plantas de CES maiores e mais eficientes, com projetos piloto na Europa, América do Norte e Ásia. O foco será aumentar a duração do armazenamento (8–12 horas e além), melhorar a flexibilidade do sistema e reduzir as emissões do ciclo de vida. À medida que a penetração de renováveis cresce, o CES está posicionado para desempenhar um papel crítico no balanceamento da rede e nas estratégias de descarbonização, com atividades contínuas de P&D e patentes garantindo um fluxo constante de avanços tecnológicos.

Perspectivas Futuras: Oportunidades, Desafios e Recomendações Estratégicas

Os sistemas de armazenamento de energia criogênica (CES), particularmente aqueles baseados em armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão prontos para um desenvolvimento significativo em 2025 e nos anos seguintes, impulsionados pela pressão global por flexibilidade da rede e descarbonização. À medida que a penetração de energia renovável aumenta, a necessidade de soluções de armazenamento de energia em larga escala e de longa duração se torna mais aguda, posicionando o CES como uma tecnologia promissora devido à sua escalabilidade, flexibilidade de localização e uso de materiais abundantes.

Principais players da indústria estão avançando na implantação comercial. A Highview Power, uma pioneira com sede no Reino Unido, está liderando o setor com sua tecnologia LAES. Em 2024, a Highview Power começou a construção de uma instalação de LAES de 300 MWh em Carrington, no Reino Unido, que deve estar operacional até 2026. Este projeto está definido para ser uma das maiores plantas de armazenamento de energia de longa duração não hidrelétricas do mundo, demonstrando a escalabilidade e viabilidade comercial do CES. A empresa também anunciou planos para projetos adicionais na Europa e América do Norte, visando entregar armazenamento em escala de gigawatt até o final da década de 2020.

Outras empresas notáveis incluem Siemens Energy, que está explorando a integração do armazenamento criogênico com processos industriais, e a Air Products, um líder global em gases industriais, que está investigando sinergias entre armazenamento criogênico e infraestrutura de hidrogênio. Essas colaborações destacam o potencial do CES para apoiar tanto o balanceamento da rede quanto o acoplamento setorial, especialmente à medida que os mercados de hidrogênio e energia renovável se expandem.

As oportunidades para o CES no curto prazo incluem fornecer serviços de rede, como regulação de frequência, redução de picos e energia de reserva, particularmente em regiões com alta penetração de renováveis. A modularidade e a flexibilidade de localização dos sistemas de CES permitem implantação perto de centros urbanos ou locais de geração renovável, reduzindo as restrições de transmissão. Além disso, o uso de ar não tóxico e prontamente disponível como fluido de trabalho aborda preocupações ambientais e de segurança associadas a algumas químicas de bateria.

No entanto, desafios permanecem. Os sistemas de CES enfrentam atualmente custos de capital mais altos e eficiências de ciclo mais baixas (tipicamente 50–70%) em comparação com as baterias de íon de lítio. A P&D contínua está focada em melhorar a eficiência, reduzir custos e otimizar a integração com outros vetores de energia, como calor residual e hidrogênio. O apoio político, mecanismos de mercado para armazenamento de longa duração e fluxos de receita claros serão críticos para acelerar a adoção comercial.

Recomendações estratégicas para as partes interessadas incluem promover parcerias público-privadas para reduzir riscos em projetos iniciais, apoiar plantas de demonstração e desenvolver estruturas regulatórias que reconheçam o valor único do armazenamento de longa duração. À medida que a tecnologia amadurece, espera-se que o CES desempenhe um papel vital na habilitação de sistemas de energia confiáveis e de baixo carbono até o final da década de 2020 e além.

Fontes & Referências

• Energy Storage Association
• International Energy Agency
• Siemens Energy
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• European Commission
• ENTSO-E
• National Grid