Energias Renováveis como Solução para Electrificação nas Comunidades Rurais na Perspectiva De Sustentabilidade, Confiabilidade e Segurança

= Resumo =

O presente trabalho intitulado energias renováveis como solução para eletrificação nas comunidades rurais une visão sobre a confiabilidade, segurança e sustentabilidade e o mesmo é de cunho interpretativo. O objectivo geral foi a de compreender as fontes de energias renováveis para geração de energia elétrica sustentáveis, segura e confiável no posto administrativo de Chinmacondo. Para desenvolver esta pesquisa foi necessário fazer (i) revisão de literatura, (ii) pesquisa documental, (iii) apresentação de fontes de energias renováveis para geração de energia elétrica sustentável, segura e confiável. Na revisão de literatura discutimos os seguintes aspectos: (i) Demanda geral e local (Moçambique) de energia, (ii) fontes renováveis de energia, (iii) fontes não renováveis de energia, (iv) modelagem de conversão de energia, energia solar fotovoltaica e eólica, (v) comparativos de custos: energia eólica versus energia fotovoltaica, (vi) índice de confiabilidade e segurança: impacto dos sistemas de armazenamento de energia, (vii) técnicas iterativa e não iterativas de estimativa e estudo de confiabilidade de energia, e (viii) estratégias de gestão de energia. A pesquisa de campo envolveu análise de documentos com o objectivo de apreender os pontos fortes e os fracos ligados a geração de energias. No capítulo 4, sobre os dados, fizemos discussão e analise. No qual chegamos a conclusão que o projecto é viável porque o VPL e o TIR apresentam valores positivos. No capítulo 5,em função da questão de partida (qual seria a melhor fonte alternativa de energia sustentável para dinamização socio económico na localidade de Chinamacondo) e da teoria que apresentamos as conclusões no qual com as fontes eólica e fotovoltaica podem resolver o problema de acesso a energia, limitações (falta de acesso ao software PV*SOL) e recomendações do nosso estudo (aprofundamento de estudo sobre reaproveitamento de fontes eólica). Esperamos que este estudo possa ajudar a localidade de Chinamacondo a ter energia eólica ou fotovoltaica.

Palavras- Chave: Fontes renováveis; fotovoltaica; Eólica; Sustentabilidade, Confiabilidade e segurança.

1.    INTRODUÇÃO

O Trabalho com o tema energias renováveis como solução para eletrificação nas comunidades rurais na perspectiva de confiabilidade, segurança e sustentabilidade foi realizado no Posto Administrativo de Chinamacondo, com a seguinte problematização: Qual seria a melhor fonte alternativa de energia sustentável para dinamização da actividade socio-económica na localidade de Chinamacondo? O objectivo geral do trabalho é avaliar as fontes de energias renováveis, para geração de energia elétrica sustentável, segura e confiável no posto administrativo de Chinamacondo.

Os objectivos específicos são: Identificar os tipos de fontes de energias usada pela população; Identificar as potencialidades de fontes renováveis e alternativas de geração de energia elétrica no administrativo de Chinamacondo e selecionar o tipo de fonte renovável mais adequado para geração de energia eléctrica tomando em consideração as variáveis económica, tecnológica e ambiental.

Quanto as hipóteses encontramos as seguintes: H1: A energia renovável (Fotovoltaica), poderá resolver o problema de acesso a energia eléctrica sustentável a população do posto administrativo de Chinamacondo de forma segura e confiável. H2: A energia eólica é uma solução alternativa sustentável, segura e confiável de acesso de energia no posto administrativo de Chinamacondo. H3: Ou as duas fontes podem suprimir as necessidades de energia na comunidade.

A busca por soluções de abastecimento de energia através de fontes alternativas energéticas mais eficientes no posto administrativo de Chinamacondo, para além de impulsionar o turismo na localidade de Sengo, vai dinamizar as actividades de pescas (principalmente na conservação de pescado) e melhorará as condições sócios-económicos e poderá contribuir para a desaceleração/contenção dos processos de desflorestamento, por via disso, marcar uma nova era nas fontes de provisão de energia naquela comunidade.

2.    REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 Demanda global de energia

O crescimento da demanda de energia observado nas últimas décadas vem sendo um estímulo para a utilização de novas fontes de energias, anteriormente consideradas caras. Na visão de Outlook for energy (2018) da ExxonMobil, as projeções de demanda global de energia variam de acordo com os seguintes setores: transportes, residencial/comercial, indústria e geração de electricidade. A demanda global de energia para transporte é projetada para aumentar em cerca de 30% até 2040 e para residencial/comercial projeta-se que a demanda aumente 20% no mesmo período. Cerca de 90 por cento deste crescimento da demanda será atendido por eletricidade.

Segundo o relatório “Doing Business 2019” produzido pelo Banco Mundial (2019), globalmente, houve um aumento no crescimento da eletrificação em 2015-2017. Apesar disso, a média anual na taxa de eletrificação desde 2010, foi de 0,80 ponto percentual ao ano, valor que fica aquém da taxa alvo necessária para alcançar o acesso universal até 2030. Para compensar o atraso, essa taxa precisa anualmente estar acima de 0,86 pontos percentuais entre 2018 e 2030. Enquanto isso, mantendo o momento atual será cada vez mais desafiador, uma vez que o progresso é desigual e há uma crescente lacuna entre países desenvolvidos e aqueles em desenvolvimento.

Além disso, existe dificuldade para alcançar o acesso universal de energia eléctrica, que incluem ligações frágeis e sobrecarregadas redes urbanas, assim como populações deslocadas e que vivem em regiões de difícil acesso. Perante os desafios enfrentados por países com déficit de acesso, a última projeção coloca a taxa de acesso em 2030 em 92%, deixando 650 milhões de pessoas em todo o mundo sem acesso à eletricidade (Banco Mundial,2018).

De acordo com a mesma fonte (ibid), em 2017, os 20 países com o maior déficit de acesso (medido pelo número de pessoas sem acesso à eletricidade) representava cerca de 78% da população global. Assim, os esforços para eletrificar esses países determinarão em grande parte o grau de progresso alcançado em indicador do objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Desses 20 países, Bangladesh, Quênia e Mianmar fizeram mais progressos desde 2010, a uma taxa anual superior a 3 pontos percentuais. Alguns países com populações não atendidas de mais de 50 milhões em 2017, como a República Democrática do Congo, Nigéria e Paquistão, expandiram o acesso à eletricidade em menos de 1 ponto percentual anualmente desde 2010 e, em maioria dos 20 principais países com déficit de acesso, a taxa de eletrificação entre 2010 e 2017 não acompanhou o ritmo de crescimento populacional no mesmo período (Banco Mundial,2018).

2.2 Demanda de energia em Moçambique

De acordo com o banco Mundial (2019), menos de 40% da população moçambicana é que têm acesso à energia eléctrica, apesar de o País possuir uma das maiores fontes de produção de energia eléctrica a nível do continente africano que é a hidroeléctrica de Cahora Bassa (HCB).

Com vista a suprir este déficit o Governo de Moçambique começou a implementar, o Projecto Energia para Todos, em inglês denominado Mozambique “Energy for All Project” (PROENERGIA – P165453) em 2019, com financiamento do Grupo Banco Mundial. O Projecto tem por objectivo intensificar o acesso à electricidade para mais famílias e empresas a nível nacional, como contributo à electrificação universal de Moçambique até 2030 definida na Estratégia Nacional de Electrificação (ENE) aprovada pelo Conselho de Ministros a 16 de Outubro de 2018 (EDM &FUNAE,2019).

O Projecto apoiará a expansão do acesso de energia às áreas peri-urbanas e rurais em todo o país, aproveitando e ampliando a rede eléctrica nacional existente e implantando mini-redes na base de geração solar em áreas não cobertas pela rede nacional, ainda assim, muitos locais nomeadamente localidades e postos administrativos não serão abrangidos pelo projecto em referencia, uma vez que se tudo correr como o planeado e juntando outras estratégias do governo até 2030 cerca de 60 a 80 % da população terá acesso a energia. Por isso ainda assim, muito esforço deverá ser realizado com vista a se alcançar o objetivo de desenvolvimento na área de energia, que é a cobertura global do acesso a energia. (EDM &FUNAE,2019).

2.3 Fontes renováveis de energia

A Agência internacional de energia AIE (2016), define que a energia renovável é proveniente de fontes que reabastecem-se naturalmente, mas com fluxo limitado. Os recursos renováveis tem duração praticamente inesgotável, mas são limitados na quantidade de energia disponível por unidade de tempo. Quaschning (2006), diz que para resolver o problema da limitação da quantidade de energia disponível por unidade de tempo deve-se aumentar significativamente a eficiência do uso de energia, ou seja, a energia útil deve ser produzida a partir de uma quantidade muito menor de energia primária, reduzindo assim as emissões de dióxido de carbono. As de fontes de energia renováveis de acordo com AIE (2016), são: Biomassa, Hidroelétrica, Solar, Geotérmica e Eólica.

2.3.1 Energia solar térmica

Greenzly (2015), diz que o sol é a maior fonte de energia que abastece a terra, responsável pela origem de quase todas as outras formas de energia. Ou seja, a energia proveniente do sol aquece a atmosfera de forma desigual, gerando a circulação atmosférica e o ciclo das águas, de modo que os ventos são aproveitados nos parques eólicos e enquanto as águas dos rios possibilitam a geração hidroelétrica.

Os Principais parâmetros técnicos que devem ser observado para a produção de energia segundo Greenzly (2015), são:

Ø  Declinação solar: é o angulo resultante da inclinação com o movimento de translação!

Ø  Radiação solar: composto por fluxo energético solar (irradiância) ou fluxo integrado (Irradiação).

2.3.2 Energia fotovoltaica

Segundo Greenzly (2015), energia fotovoltaica é a utilização da energia solar em equipamentos fotovoltaicos para converter a energia em electricidade. Células fotovoltaicas convertem a luz solar, directamente em energia eléctrica. Existe diferentes tipos de células fotovoltaicas tais como: Silício Monocristalino; policristalino e Silício Amorfo.

2.3.3. Energia eólica

Os primeiros registros da utilização da energia dos ventos pelo homem remontam a milhares de anos no Oriente, sobretudo na forma de força aerodinâmica de arrasto, para movimentar placas e velas. Energia Eólica é uma das mais antigas fontes de energia, comparável apenas ao uso da força de animais e biomassa, (Ahmed; Salam, 2018).

O principal parâmetro da energia eólica é a velocidade do vento u que varia de acordo com uma altura h qualquer, onde se pode estimar através de diversas relações. Uma delas é dada por Ahmed e Salam (2018).

3.METODOLOGIA DA PESQUISA

O presente estudo teve como base a pesquisa exploratória realizada mediante multimétodos. Inicialmente conta com pesquisa bibliográfica para o levantamento e entendimento das bases da pesquisa e a identificação das ferramentas / outputs relevantes para elaboração da mesma. Em seguida, realizou-se um estudo de caso mediante pesquisa-acção seguindo as orientações de Baldissera (2001), no qual afirma que a pesquisa-ação pode ser caracterizada quando houver realmente uma ação por parte das pessoas implicadas no processo investigativo, enquadradas na metodologia quantitativa e qualitativa, e uma abordagem interpretativa e indutiva. As entrevistas semiestruturadas foram usados para permitir uma análise mais profundas e detalhada exploração necessária para compilação das informações sobre o tema, para que se possa obter o embasamento teórico referente à fontes renováveis como alternativa para geração de energia sustentável.   

   

Fluxo da Metodologia adaptada para elaboração da dissertação

 

3.1 População e amostra

O Posto Administrativo de Chinamacondo é considerado uma zona rural sem cobertura da rede eléctrica nacional, de acordo com a EDM e FUNAE (2019), enquanto os postos administrativos de Mafambisse e Savane já estão conectado, a rede eléctrica nacional. Uma vez que o posto administrativo de Chinamacondo-sede ainda permanece sem ligação da rede eléctrica de fonte convencional, cerca de 1803 agregados familiar, correspondente a aproximadamente 5124 habitantes, de acordo com o censo de 2017 do INE, dependem para a sua subsistência de actividades que incidem directamente sobre o meio ambiente, por exemplo (uso permanente de material vegetal ou combustível lenhoso para confeção de alimentos e produção de utensílios para uso doméstico).

O quadro 2 mostra a distribuição de agregados familiares. Os factores determinantes que demandam a energia estão patente, tais como: densidade populacional, infraestruturas e recursos energéticos disponíveis nas respectivas localidades de acordo com o Quadro 2.

Quadro 2:Distribuição de agregados familiares de acordo com as localidades.

DISTRITO DE DONDO (POSTO ADMIN.CHINAMACONDO)
#	LOCALIDADE	NR.AGREGADO FAMILIAR	COMUNIDADE	DIST(KM)
1	SENGO	285	SENGO	95
2	NHANSSASSA	179	NHANSSASSA	60
3	NHAMISSENGUERE	189	NHAMISSENGUERE	85
4	NHACUNGO	104	NHACHUNGO	65
		202	MECANO
		63	CHICACANA
5	CHINAMACONDO	781	CHINAMACONDO - SEDE	75
	TOTAL GERAL	1803	N/A	N/A

         Fonte: Extraido do Censo populacional, INE (2017).

3.1.1 Infraestruturas existentes e necessidades de energia

Na localidade de Chinamacondo, a sede do Posto Administrativo é constituído basicamente por infraestruturas sociais, habitações, bem como infraestruturas de carácter económica. Das infraestrutura socias destacam-se as seguintes:

Tabela 1: Centro de Saúde constituído por bloco de maternidade e de consultas gerais:

Aparelhos	Qtdade	Potencia em Watts	Horas/dias	Dias/semana	Consumo esperado Wh/dia
Geleira (220volts/AC)	2	120	24	7	5760
Ventilador (220 V AC)	4	50	3	7	600
Lâmpadas (220V AC)	4	10	14	7	560
Televisão (220V AC)	1	100	3	7	300
Consumo diarioTotal					7220

*Consumo diário Total= Qtde x Potencia x 24horas/dias

Tabela 2: Secretaria onde funciona a sede do Posto

Aparelhos	Qtdade	Potência em Watts	Horas/dias	Dias/semana	Consumo esperado Wh/dia
Geleira (12volts/AC)	1	120	24	7	2880
Ventilador (220 V AC)	2	50	3	7	300
Computadores (220V AC)	2	5	14	7	140
Consumo diarioTotal					3320