Fernanda Wynter at 15:21, 7 March 2022

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===Introdução===
[[File:Solar Pumping in Mozambique.JPG|right|302x302px|alt=|Photo credits : Youssouf Diallo, Practica Foundation]]
Este caso de modelo de negócios analisa a viabilidade financeira da irrigação movida a energia solar em Moçambique. Todos os dados e preços utilizados neste cenário são baseados na informação de mercado obtida em Janeiro de 2022 e foram recolhidos contactando o principal fornecedor de bombas solares e diesel em Moçambique. As informações foram coletadas via e-mail e consultas telefônicas.

=== Suposição de Demanda ===
Para o cenário de negócio , considera-se um pequeno agricultor na província da Zambézia em Moçambique que possui 1,2 hectares de terra. O agricultor quer instalar um sistema de irrigação movido a energia solar (SIES) e está praticando dois sistemas de cultivo. Este cenário também explora diferentes modelos de financiamento (doação, PAYGO...) para o financiamento do sistema SIES.

Para calcular o cenário de negócios para sistemas de irrigação movidos a energia solar (SPIS) em Moçambique, nossa metodologia incluiu quatro etapas:

# Calcular a necessidade máxima anual de água da cultura
# Dimensionar o sistema SIES acordado
# Dimensionar o sistema diesel acordado
# Modelar a viabilidade financeira do sistema SIES

==== Calculando a Necessidade de Água da Cultura ====
[[File:Temporal_distribution_of_rain_and_temperature_in_Zambezia_Province.png|right|border]]Para esta análise, o agricultor adopta uma safra de dois cultivos com cultivo solo, ou seja, apenas uma cultura é plantada em toda a área de uma fazenda de cada vez. As culturas seleccionadas são Milho e Tomate. O milho é a cultura básica em Moçambique e o tomate é uma das culturas de alto valor. A época de colheita principal começa a partir de Outubro/Novembro e a época de colheita da segunda começa em Maio. O agricultor usa irrigação de superfície para o milho, pois é a forma mais comum de irrigação em Moçambique e tem uma eficiência de 65%. Para tomates, ele usará irrigação por gotejamento com eficiência de 90%.

Usando o [[:File:SAFEGUARD WATER - Water Requirement Tool.xlsm|'''SIES Caixa de ferramentas (Toolbox) - Ferramenta de Necessidade de Águal''']], a necessidade máxima diária de água para irrigação das culturas é calculada em '''64 m3'''/dia no mês mais quente, com base na precipitação média e temperatura média diária da Província da Zambézia.

'''Tabela com a precipitação média e a temperatura média diária'''
{| class="wikitable"
|
|Jan
|Fev
|Mar
|Abr
|Mai
|Jun
|Jul
|Ag
|Set
|Out
|Nov
|Dez
|-
|Temperatura média diária [°C]
|25
|24
|23
|23
|21
|20
|20
|20
|22
|24
|24
|24
|-
|Precipitação (mm/mês)
|290
|290
|260
|150
|60
|70
|30
|30
|20
|60
|150
|360
|}

==== Dimensionamento do sistema SIES ====
O sistema SIES é baseado na premissa técnica e financeira apresentada na tabela abaixo. O sistema seleccionado também já está disponível no mercado moçambicano e pode atender a vazão desejada.

'''Technical assumptions'''
{| class="wikitable"
|Irradiância solar diária para a Zambézia
|5.371 kWh/m2 
|-
|Perda do sistema
|25%
|-
|Tipo de matriz
|Fixo
|-
|Taxa diária de bombeamento de água
|64 m3 /day
|-
|Cabeça
|10 m
|-
|Taxa de fluxo necessária se a bomba funcionar por 6 horas
|10.6 m3/hr
|-
|Taxa de fluxo da bomba seleccionada a 10 m de altura manométrica
|15 m3
|-
|Elevação vertical máxima
|40
|-
|Tipo de bomba
|Submersível
|-
|Vida útil dos painéis solares
|25 anos
|}
'''Especificações financeiras'''
{| class="wikitable"
|Taxa de desconto
|13%
|-
|Preço (CAPEX)
|80,000 MT
|-
|Custo de manutenção*
|4% of CAPEX

3200 MT por ano
|}
''*O custo de reposição de peças de reposição como controlador de carga, inversor e bombas não foi considerado no cálculo financeiro. Para simplificar, o cenário considera 25 anos de vida útil para todos os componentes do sistema SIES.''

==== Dimensionamento da Bomba Diesel ====
A bomba diesel seleccionada tem a seguinte especificação e já está disponível no mercado:

'''Especificação da bomba diesel'''
{| class="wikitable"
|Quociente de vazão
|36 m3/hr
|-
|Saída classificada
|2.8kW (3.8hp) @3600rpm
|-
|Taxa de consumo de combustível
|347ml/kWh @3600rpm
|-
|Consumo de combustível
|Taxa de consumo de combustível * Saída nominal

0.97 l/hr
|-
|CAPEX
|34,970 MT
|-
|Maintenance cost
|4% of CAPEX

1399 MT
|-
|Custo operacional
|14,074 MT/ano
|-
|Preço do diesel por litro
|62 MT/litro
|}
Com base na demanda de irrigação, a bomba a diesel funcionará por aproximadamente 227 horas/ano para atender todas as nossas demandas de água (conforme mostrado na tabela abaixo).

'''Tempo de trabalho para bomba a diesel em um ano'''
{| class="wikitable"
|
|Mai
|Jun
|Jul
|Ag
|Set
|Out
|Nov
|Dez
|Jan
|Fev
|Mar
|Abr
|-
|necessidades de água (m3/dia)
|24,2
|31,3
|59
|64,3
|59
|15,2
|3,9
|0
|10
|0
|0
|0
|-
|horas que a bomba a diesel precisa funcionar para atender a necessidade diária de água [hr]
|0,67
|0,86
|1,63
|1,78
|1,63
|0,42
|0,10
|0
|0,27
|0
|0
|0
|-
|Tempo de trabalho do gerador [horas/mês]
|20,8
|26,1
|50,8
|55,4
|49,2
|13,1
|3,25
|
|8,6
|
|
|
|-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|'''Tempo de funcionamento da bomba diesel [horas/ano]'''
|'''227,2'''
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|}

===Modelando a Viabilidade Financeira das Bombas Solares===

==== Comparação de custos entre Bombas a Diesel e Solares ====
Uma comparação de custos foi feita para ver como a bomba a diesel e a solar se comparam ao longo de uma vida útil de 25 anos. Esta comparação analisa o CAPEX e o custo de operação e manutenção para bombas a diesel e solares (mostrado acima).

Conforme mostrado na tabela e no gráfico abaixo, após 5 anos, as bombas solares serão mais baratas que as bombas a diesel.

[[File:Comparison_of_diesel_vs_solar_pump.png|alt=|border]]

==== Esquemas de Financiamento para os Consumidores Finais ====
'''Modelo 1: 100% de autofinanciamento sob PAYGO'''

PAYGO: 1,000 MT parcela mensal

CAPEX: 80,000 MT
[[File:Financing for SPIS in Mozambique.png|border|left]]

Nesse modelo, o agricultor pagará o custo de todo o sistema em 6,66 anos. O agricultor não recebe nenhuma subvenção ou subsídio e pagará a prestação mensal regularmente pelo prazo indicado.

<div style="clear: both;"></div>
[[File:Financing_of_SPIS_using_Grant_and_PAYGO_in_Mozambique.png|alt=|border|right]]

'''Modelo 2: Grant e PAYGO'''

Grant: 40% of CAPEX

PAYGO: 60% at 1,000 Mt parcela mensal

CAPEX: 80,000 MT

Sob este modelo, o agricultor pagará o sistema completamente em 4 anos. O agricultor também recebe 40% da subvenção e só devolverá os 60% do custo do sistema no prazo indicado.

=== Eletricidade da Rede ===
Esta análise não se compara com a eletricidade da rede, pois a rede está disponível principalmente em ambientes urbanos e nas áreas onde a irrigação é necessária, os agricultores dependem principalmente de soluções fora da rede. A eletricidade também é fornecida a uma taxa fixa, independentemente do uso, especialmente no caso de uso social, como irrigação.

=== Conclusão ===
A irrigação solar tem um grande potencial em Moçambique, tendo em conta a procura de irrigação. No entanto, o alto custo inicial e a falta de serviços pós-venda representam um desafio para a adopção mais ampla das bombas solares. Existem modelos de bombas mais baratas (principalmente chinesas) disponíveis no mercado mas, para nossa análise usamos as marcas mais conceituadas.

Em termos de PAYGO, o desafio está em encontrar um equilíbrio entre o valor que o agricultor está disposto a pagar e o prazo que a empresa está disposta a assumir riscos. Existem outras soluções, como o financiamento de activos, onde o pagamento é distribuído na época da colheita e o agricultor é o proprietário do sistema.
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