O aumento esperado da renda per capita, o crescimento populacional e a maior participação da eletricidade nas atividades econômicas e sociais, entre outros fatores, são os que embasarão o aumento do consumo de energia elétrica no longo prazo, resultando na necessidade de forte expansão da capacidade de geração do sistema do Brasil nos próximos anos. Porém, a velocidade e a intensidade com as quais estes fatores se materializam são indefinidas, introduzindo um componente de incerteza nos estudos de planejamento. Pelo lado da oferta, o país possui um espectro de recursos de geração candidatos para a expansão, incluindo a geração centralizada (como hidrelétricas, renováveis, termelétricas e nuclear) e a descentralizada (como resposta pelo lado da demanda e a geração distribuída). No futuro, novas tecnologias, como o armazenamento distribuído (baterias), incluindo carros elétricos, também deverão fazer parte deste leque de recursos candidatos
O desafio do planejamento da expansão da capacidade de geração consiste em assegurar a existência de recursos no sistema que possam atender a demanda total projetada ao longo de um horizonte de planejamento ao menor custo possível, considerando as incertezas associadas à projeção (como perfil e crescimento da demanda, oferta de geração, falha nos equipamentos) e dentro de critérios de segurança de suprimento.
Em termos técnicos, os estudos de planejamento visam assegurar a adequação e a firmeza dos recursos para o atendimento à demanda total. A adequação envolve a busca por investimentos em ativos físicos com natureza e em volume suficiente para garantir que os produtos e serviços que o sistema elétrico necessitará para operar de forma confiável estarão disponíveis quando necessários. Já a firmeza envolve a busca pela garantia de que a programação da operação dos ativos instalados permita que estes possam prover os produtos e serviços que o sistema necessitará para operar de forma confiável. A adequação possui relação primária com investimentos em ativos e expansão do sistema, enquanto a firmeza possui relação primária com a programação da operação do sistema. A segurança operativa, que é a capacidade dos ativos instalados e aptos a operar de fornecer os produtos e serviços que o sistema elétrico necessita, mesmo sob distúrbio, no curto prazo, já possui relação primária estrita com a operação de curto prazo do sistema.
No Brasil, a contratação da expansão da geração ocorre em dois ambientes de comercialização distintos. O Ambiente de Contratação Regulada (ACR) contrata sua expansão através de leilões regulados de contratos de energia de longo prazo. Estes leilões são organizados pelo Poder Concedente e possuem intensa participação da EPE. Já o Ambiente de Contratação Livre (ACL) contrata a sua expansão de forma bilateral (gerador e consumidor) e independente de ações do Poder Concedente.
A EPE realiza uma série de estudos de expansão da capacidade de geração. Por exemplo, a EPE produz estudos indicativos – tais como o Plano Decenal de Energia (PDE) e o Plano Nacional de Energia (PNE) – apresentando alternativas de expansão da capacidade de geração, de modo a auxiliar na tomada de decisão dos agentes econômicos que são os responsáveis, em última instância, pelos investimentos em geração de energia elétrica.
