Difference between revisions of "Nano/Mini-Grids : Definição"

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==Introduction==
 
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[[File:Off-grid_approaches.png|alt=Different off-grid electrification approaches for achieving rural electrification|thumb|500x500px|Different types of off-grid electrification approaches for achieving rural electrification<ref name=":0" />]]Along with grid-densification and access to solar home systems (SHS), one of the most important measures to achieve country-wide electrification in [[Mozambique Off-grid Knowledge Hub|Mozambique]] by 2030 is through the development of mini-grids. The mini-grid market for private sector is still small in [[Mozambique Off-grid Knowledge Hub|Mozambique]]. [[Policy and Regulatory Framework for Mini/Nano Grids in Mozambique|Regulatory restrictions]] limit the participation of the private sector to develop mini-grid projects. Unlike the market for [[Mozambique Solar Hub|Solar Home Systems (SHS)]]  and [[Mozambique Cooking Energy Hub|Improved Cookstoves (ICS)]], which are targeted at individual users, namely a household or institution, mini-grids provide access to electricity to a larger number of end-users simultaneously.
 
  
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There are different solutions for achieving off-grid rural electrification such as stand-alone solutions, nanogrids, mini-grids etc. and are explained in detail below:
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==Introdução==
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==Stand-alone Solutions, Solar Home Systems==
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[[File:Off-grid_approaches.png|alt=Different off-grid electrification approaches for achieving rural electrification|thumb|500x500px|Figura 1: Diferentes tipos de abordagens de electrificação fora da rede para alcançar a electrificação rural<ref name=":0">EnDev, ‘Tiers, Markets, Sustainability: Trends in Rural Off-Grid Electrification’, 2021, https://endev.info/wp-content/uploads/2021/07/EnDev_Learning_and_Innovation_Agenda_Rural_Electrification.pdf</ref>]]Juntamente com a ampliação da rede e o acesso aos [[Pt/Mozambique Solar Hub|sistemas solares domésticos (SSD)]], uma das medidas mais importantes para alcançar a electrificação em [[Pt/Mozambique Off-grid Knowledge Hub|Moçambique]] até 2030 é através do desenvolvimento de [[Nano/Mini-Grids - Definition|mini-redes]]. O mercado das mini-redes para o sector privado é ainda pequeno em [[Pt/Mozambique Off-grid Knowledge Hub|Moçambique]]. As [[Nano/Mini-redes em Moçambique : Enquadramento Político e Regulatório|restrições regulamentais]] limitam a participação do sector privado no desenvolvimento de projectos de mini-redes. Ao contrário do mercado de [[Pt/Mozambique Solar Hub|Sistemas Solares Domésticos (SSD)]] e de [[Pt/Mozambique Cooking Energy Hub|Cozinhas Melhoradas (CM)]], que se destinam a utilizadores individuais, nomeadamente um agregado familiar ou uma instituição, as mini-redes dão acesso à electricidade a um maior número de utilizadores finais em simultâneo. [[Nano/Mini-Grids - Definition|Leia mais...]]
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They supply electricity to a single family and have a capacity of a few kWp. '''For more information about the market landscape for SHS in Mozambique, please [[Mozambique Solar Hub|refer to this article]]'''.
 
  
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===Mini-Grid===
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Existem diferentes soluções para alcançar a electrificação rural fora da rede, tais como soluções autónomas, nanogrids, mini-redes, etc., e são explicadas em detalhes abaixo:
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They supply a few kW of electricity to multiple consumers, such as communities, hospitals,  schools, etc<ref>Mini Grids - Energypedia.Info’, accessed 19 July 2021, https://energypedia.info/wiki/Mini_Grids#cite_note-EEP_Africa.2C_2018-9</ref>. They can be powered by different renewable sources such as solar, hydro, wind or hybrid (e.g. solar mini-grids coupled with diesel generator).
 
  
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The newly published '''''[[Policy Framework and Energy Access Strategies in Mozambique#Legal Framework|Regulation for Energy Access in Off-Grid Areas]]''''' (approved by '''Decree n. °93/2021''') from 2021 categorises mini-grids in the following manner:
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==Sistemas Autónomos, Sistemas Solares Domésticos (SSD) ==
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Fornecem electricidade a uma única família e têm uma capacidade de alguns kWp. '''Para mais informações sobre o panorama do mercado para SSD em Moçambique, por favor visite o [[Mozambique Solar Hub]].'''
  
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'''1.     Category 1:''' mini-grid with an installed capacity ranging between 1 MW and 10 MW
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==Mini-redes==
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Fornecem alguns kW de electricidade a múltiplos consumidores, tais como comunidades, hospitais, escolas, etc<ref>Mini Grids - Energypedia.Info’, accessed 19 July 2021, https://energypedia.info/wiki/Mini_Grids#cite_note-EEP_Africa.2C_2018-9</ref>. Podem ser alimentados por diferentes fontes renováveis, tais como solar, hídrica, eólica ou híbrida (por exemplo, mini-redes solares acopladas a um gerador diesel).
  
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'''2.     Category 2:''' mini-grid with an installed capacity ranging between 151kW and 1 MW
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O recentemente publicado '''''[[Enquadramento Político e Estratégias de Acesso à Energia em Moçambique#Enquadramento Legal|Regulamento de Acesso à Energia em Áreas Fora da Rede]]''''' (aprovado pelo Decreto n. °93/2021) de 2021 categoriza as mini-redes da seguinte forma:
  
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'''3.     Category 3''': mini-grid with an installed capacity under 150kW<ref>‘Decreto-NÂo-93-2021-de-10-de-Dezembro-de-2021-Aprova-o-Regulamento-de-Acesso-Ã-Energia-Nas-Zonas-Fora-Da-Rede.Pdf’, accessed 19 January 2022, https://amer.org.mz/wp-content/uploads/2021/12/Decreto-nA%CC%82o-93-2021-de-10-de-Dezembro-de-2021-Aprova-o-Regulamento-de-Acesso-A%CC%83-Energia-nas-Zonas-Fora-da-Rede.pdf</ref>.
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1.     '''Categoria 1:''' mini-redes com uma capacidade instalada que varia entre 1 MW e 10 MW
  
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Mini-grids are often cost and technology intensive and there needs to be enough electricity demand from the community to meet the O&M cost of the mini-grid for long-term sustainability. SHS on the other hand, usually meet demands of a single family and the electricity supplied is usually enough for a couple of activities like lighting, phone charging, watching TV, listening to radio etc. Thus, there exists a gap between the demand for electricity, which is not meet by SHS but is too small for a mini-grid to be constructed; this is where nanogrids play a role.
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2.     '''Categoria 2:''' mini-redes com uma capacidade instalada entre 151kW e 1 MW
  
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===NanoGrid===
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3.     '''Categoria 3:''' mini-rede com uma capacidade instalada inferior a 150kW<ref>‘Decreto-NÂo-93-2021-de-10-de-Dezembro-de-2021-Aprova-o-Regulamento-de-Acesso-Ã-Energia-Nas-Zonas-Fora-Da-Rede.Pdf’, accessed 19 January 2022, https://amer.org.mz/wp-content/uploads/2021/12/Decreto-nA%CC%82o-93-2021-de-10-de-Dezembro-de-2021-Aprova-o-Regulamento-de-Acesso-A%CC%83-Energia-nas-Zonas-Fora-da-Rede.pdf</ref>.
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There is no standard definition for nano-grids and different organization use different definitions. According to Energising Development, nano-grids are usually defined in the range between 500 Wp to 10 kWp and cover Tier 2 or Tier 3 of electrical loads of few households as shown in Figure below<ref name=":0">EnDev, ‘Tiers, Markets, Sustainability: Trends in Rural Off-Grid Electrification’, 2021, https://endev.info/wp-content/uploads/2021/07/EnDev_Learning_and_Innovation_Agenda_Rural_Electrification.pdf</ref>. [[File:Multi-tier_for_mini-grid.png|alt=Different off-grid electrification approaches aligned with the multi-tier framework for measuring energy access|none|thumb|500x500px|Figure: Different off-grid electrification approaches aligned with the multi-tier framework for measuring energy access<ref name=":0" />]]
 
  
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===Swarm electrification===
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As mini-redes são frequentemente de custo e tecnologia intensiva e é necessário que haja procura de electricidade suficiente por parte da comunidade para satisfazer o custo de O&M das mini-redes para uma sustentabilidade a longo prazo. Os SSD, por outro lado, normalmente satisfazem a procura de uma única família e a electricidade fornecida é normalmente suficiente para um par de actividades como iluminação, carregamento de telefone, ver televisão, ouvir rádio, etc. Assim, existe uma lacuna entre a procura de electricidade, que não é satisfeita pelos SSD mas é demasiado menor para que uma mini-rede seja construída; é aqui que as nanogrids desempenham um papel importante.
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[[File:Swarm_electrification.png|alt=|thumb|500x500px|Figure: Swarm electrification<ref>Mini Grids - Energypedia.Info’, accessed 19 July 2021, https://energypedia.info/wiki/Mini_Grids#cite_note-EEP_Africa.2C_2018-9</ref>|left]]This concept was first introduced by researchers from TU Berlin and is based on the concept of interconnecting existing stand-alone infrastructures (eg. SHS) to create a small low-voltage DC grid (LVDC). The parties connected to the LVDC are ''prosumers'' i.e. they not only consume electricity but also feed it to the LVDC. Compared to the national grid or a mini-grid solution, [[Swarm Electrification - A Paradigm Change: Building a Micro-Grid from the Bottom-up|swarm electrification]] is a step-wise approach where the LVDC can be expanded organically to connect more people as the demand increases and ultimately connect to the national grid. As the energy demand/supply increases, there is also an opportunity for powering productive uses with the swarm grid. The LVDC is usually owned by the community and the electricity generated is traded among the community members. A swarm grid can be powered by both renewable and hybrid sources such as diesel and are less complex compared to mini-grids.
 
  
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ME Solshare is one of the companies which is piloting swarm electrification in rural areas of Bangladesh. The company has built a microgrid with a peer-to-peer trading platform for trading electricity among the users such that SHS users can sell excess electricity to non-SHS users. This has dual benefits:
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==Nano-redes==
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Não existe uma definição padrão para nano-redes e organizações diferentes utilizam definições diferentes. De acordo com o Energising Development, as nano-redes são normalmente definidas na gama entre 500 Wp a 10 kWp e cobrem os níveis 2 ou 3 de cargas eléctricas de poucos agregados familiares, como mostra a Figura abaixo.<ref name=":0" />. [[File:Multi-tier_for_mini-grid.png|alt=Different off-grid electrification approaches aligned with the multi-tier framework for measuring energy access|none|thumb|500x500px|Figura 2: Diferentes abordagens de electrificação fora da rede alinhadas com o quadro multi-níveis para medir o acesso à energia<ref name=":0" />]]
  
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1)    SHS users have increased earning by selling excess electricity to the swarm grid
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==Electrificação em Enxame (Swarm)==
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[[File:Swarm_electrification.png|alt=|thumb|500x500px|Figura: Electrificação do Enxame<ref>Mini Grids - Energypedia.Info’, accessed 19 July 2021, https://energypedia.info/wiki/Mini_Grids#cite_note-EEP_Africa.2C_2018-9</ref>|left]]Este conceito foi introduzido pela primeira vez por investigadores da TU Berlim e baseia-se no conceito de interligação das infra-estruturas autónomas existentes (por exemplo, SSD) para criar uma pequena rede CC (Corrente contínua) de baixa tensão (BTCC-Baixa Tensão de Corrente contínua ). As partes ligadas a BTCC são prosumidores, ou seja, não só consomem electricidade como também a alimentam ao BTCC. Em comparação com a rede nacional ou uma solução de mini-redes, a [[Swarm Electrification - A Paradigm Change: Building a Micro-Grid from the Bottom-up|electrificação do enxame]] é uma abordagem gradual, em que a BTCC pode ser expandido organicamente para ligar mais pessoas à medida que a procura aumenta e, em última análise, ligar-se à rede nacional. À medida que a procura/oferta de energia aumenta, há também uma oportunidade para alimentar utilizações produtivas com a rede de enxameação. A BTCC é normalmente propriedade da comunidade e a electricidade gerada é comercializada entre os membros da comunidade. Uma rede de enxame pode ser alimentada tanto por fontes renováveis como híbridas, como o gasóleo, e são menos complexas em comparação com as mini-redes.
  
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2)    both poor households without SHS as well as SHS household with excess demand can buy electricity from the swarm grid<ref>ME Solshare (2022). https://solshare.com/</ref>.
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ME Solshare é uma das empresas que está a pilotar a electrificação do enxame nas zonas rurais do Bangladesh. A empresa construiu uma micro-rede com uma plataforma de comércio ponto-a-ponto para o comércio de electricidade entre os utilizadores, de tal forma que os utilizadores SSD podem vender electricidade em excesso a utilizadores não-SSD. Isto tem dois benefícios:
  
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==Further Information==
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1) Os utilizadores de SSD aumentarão os seus ganhos através da venda de electricidade em excesso à rede do enxame
  
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*[[Mozambique Nano/Mini Grid Hub]]
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2) Tanto as famílias pobres sem SSD, assim como as famílias com excesso de procura podem comprar electricidade da rede do enxame<ref>ME Solshare (2022). https://solshare.com/</ref>.
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*[[Mozambique Off-grid Knowledge Hub]]
 
  
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==References==
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==Mais Informações==
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*[[Pt/Mozambique Nano/Mini Grid Hub|Mozambique Nano/Mini Grid Hub]]
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*[[Pt/Mozambique Off-grid Knowledge Hub|Mozambique Off-grid Knowledge Hub]]
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 +
==Referências==
 
<references />
 
<references />
 
[[Category:Mozambique]]
 
[[Category:Mozambique]]
 
[[Category:Mini-grid]]
 
[[Category:Mini-grid]]
 
[[Category:Energy Access]]
 
[[Category:Energy Access]]

Latest revision as of 09:00, 1 March 2023



Introdução

Different off-grid electrification approaches for achieving rural electrification
Figura 1: Diferentes tipos de abordagens de electrificação fora da rede para alcançar a electrificação rural[1]

Juntamente com a ampliação da rede e o acesso aos sistemas solares domésticos (SSD), uma das medidas mais importantes para alcançar a electrificação em Moçambique até 2030 é através do desenvolvimento de mini-redes. O mercado das mini-redes para o sector privado é ainda pequeno em Moçambique. As restrições regulamentais limitam a participação do sector privado no desenvolvimento de projectos de mini-redes. Ao contrário do mercado de Sistemas Solares Domésticos (SSD) e de Cozinhas Melhoradas (CM), que se destinam a utilizadores individuais, nomeadamente um agregado familiar ou uma instituição, as mini-redes dão acesso à electricidade a um maior número de utilizadores finais em simultâneo. Leia mais...

Existem diferentes soluções para alcançar a electrificação rural fora da rede, tais como soluções autónomas, nanogrids, mini-redes, etc., e são explicadas em detalhes abaixo:

Sistemas Autónomos, Sistemas Solares Domésticos (SSD)

Fornecem electricidade a uma única família e têm uma capacidade de alguns kWp. Para mais informações sobre o panorama do mercado para SSD em Moçambique, por favor visite o Mozambique Solar Hub.

Mini-redes

Fornecem alguns kW de electricidade a múltiplos consumidores, tais como comunidades, hospitais, escolas, etc[2]. Podem ser alimentados por diferentes fontes renováveis, tais como solar, hídrica, eólica ou híbrida (por exemplo, mini-redes solares acopladas a um gerador diesel).

O recentemente publicado Regulamento de Acesso à Energia em Áreas Fora da Rede (aprovado pelo Decreto n. °93/2021) de 2021 categoriza as mini-redes da seguinte forma:

1.     Categoria 1: mini-redes com uma capacidade instalada que varia entre 1 MW e 10 MW

2.     Categoria 2: mini-redes com uma capacidade instalada entre 151kW e 1 MW

3.     Categoria 3: mini-rede com uma capacidade instalada inferior a 150kW[3].

As mini-redes são frequentemente de custo e tecnologia intensiva e é necessário que haja procura de electricidade suficiente por parte da comunidade para satisfazer o custo de O&M das mini-redes para uma sustentabilidade a longo prazo. Os SSD, por outro lado, normalmente satisfazem a procura de uma única família e a electricidade fornecida é normalmente suficiente para um par de actividades como iluminação, carregamento de telefone, ver televisão, ouvir rádio, etc. Assim, existe uma lacuna entre a procura de electricidade, que não é satisfeita pelos SSD mas é demasiado menor para que uma mini-rede seja construída; é aqui que as nanogrids desempenham um papel importante.

Nano-redes

Não existe uma definição padrão para nano-redes e organizações diferentes utilizam definições diferentes. De acordo com o Energising Development, as nano-redes são normalmente definidas na gama entre 500 Wp a 10 kWp e cobrem os níveis 2 ou 3 de cargas eléctricas de poucos agregados familiares, como mostra a Figura abaixo.[1].

Different off-grid electrification approaches aligned with the multi-tier framework for measuring energy access
Figura 2: Diferentes abordagens de electrificação fora da rede alinhadas com o quadro multi-níveis para medir o acesso à energia[1]

Electrificação em Enxame (Swarm)

Figura: Electrificação do Enxame[4]

Este conceito foi introduzido pela primeira vez por investigadores da TU Berlim e baseia-se no conceito de interligação das infra-estruturas autónomas existentes (por exemplo, SSD) para criar uma pequena rede CC (Corrente contínua) de baixa tensão (BTCC-Baixa Tensão de Corrente contínua ). As partes ligadas a BTCC são prosumidores, ou seja, não só consomem electricidade como também a alimentam ao BTCC. Em comparação com a rede nacional ou uma solução de mini-redes, a electrificação do enxame é uma abordagem gradual, em que a BTCC pode ser expandido organicamente para ligar mais pessoas à medida que a procura aumenta e, em última análise, ligar-se à rede nacional. À medida que a procura/oferta de energia aumenta, há também uma oportunidade para alimentar utilizações produtivas com a rede de enxameação. A BTCC é normalmente propriedade da comunidade e a electricidade gerada é comercializada entre os membros da comunidade. Uma rede de enxame pode ser alimentada tanto por fontes renováveis como híbridas, como o gasóleo, e são menos complexas em comparação com as mini-redes.

ME Solshare é uma das empresas que está a pilotar a electrificação do enxame nas zonas rurais do Bangladesh. A empresa construiu uma micro-rede com uma plataforma de comércio ponto-a-ponto para o comércio de electricidade entre os utilizadores, de tal forma que os utilizadores SSD podem vender electricidade em excesso a utilizadores não-SSD. Isto tem dois benefícios:

1) Os utilizadores de SSD aumentarão os seus ganhos através da venda de electricidade em excesso à rede do enxame

2) Tanto as famílias pobres sem SSD, assim como as famílias com excesso de procura podem comprar electricidade da rede do enxame[5].

Mais Informações

Referências

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 EnDev, ‘Tiers, Markets, Sustainability: Trends in Rural Off-Grid Electrification’, 2021, https://endev.info/wp-content/uploads/2021/07/EnDev_Learning_and_Innovation_Agenda_Rural_Electrification.pdf
  2. ↑ Mini Grids - Energypedia.Info’, accessed 19 July 2021, https://energypedia.info/wiki/Mini_Grids#cite_note-EEP_Africa.2C_2018-9
  3. ↑ ‘Decreto-NÂo-93-2021-de-10-de-Dezembro-de-2021-Aprova-o-Regulamento-de-Acesso-Ã-Energia-Nas-Zonas-Fora-Da-Rede.Pdf’, accessed 19 January 2022, https://amer.org.mz/wp-content/uploads/2021/12/Decreto-nA%CC%82o-93-2021-de-10-de-Dezembro-de-2021-Aprova-o-Regulamento-de-Acesso-A%CC%83-Energia-nas-Zonas-Fora-da-Rede.pdf
  4. ↑ Mini Grids - Energypedia.Info’, accessed 19 July 2021, https://energypedia.info/wiki/Mini_Grids#cite_note-EEP_Africa.2C_2018-9
  5. ↑ ME Solshare (2022). https://solshare.com/
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