Dimensionamento do Sistema Híbrido para Alimentação de Energia Elétrica da Escola Rural de Nangade (Cabo Delgado)

Os combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás, constituem fontes de energia que em breve se esgotarão e que são demasiado caras para serem desperdiçadas pelas centrais elétricas na produção de electricidade. Para além desse facto, existem outros argumentos (sobretudo económicos) que inviabilizam a utilização destas fontes de energia em algumas regiões, abrindo caminho a fontes de energia alternativas (e.g. solar, eólica, biomassa, mini-hídricas, geotérmicas, etc) e preferencialmente com contornos locais. No caso particular de Moçambique, tem-se verificado um interesse crescente por parte do governo e de várias ONGs na promoção do uso de energias alternativas para as zonas onde a energia convencional não chega e não chegará, devido aos custos muito elevados que esse processo acarretaria. Esta dissertação apresenta um estudo aprofundado do dimensionamento dum sistema híbrido de geração de energia elétrica envolvendo gerador FV e grupo eletrogéneo de emergência para a Escola Rural da Nangade, situada no Distrito de Nangade, na Província do Cabo Delgado. São também descritos os diversos componentes e as tecnologias associadas a um sistema deste género, com a inclusão de sistemas inteligentes de controlo de energia com a utilização de inversores bidireccionais (inversores de bateria e carregadores) para sistemas isolados. Os resultados são apresentados de forma a facilitar a aplicação e montagem deste tipo de sistemas in loco. Espera-se que esta dissertação possa servir de base no futuro próximo, para a implementação deste tipo de sistemas para permitir a melhoria da qualidade de ensino através de melhores infraestruturas, democratizando desta forma o acesso à educação para as crianças das zonas rurais das várias províncias de Moçambique. Como as energias renováveis são parte integrante do Sistema Elétrico Nacional, apresenta-se resumidamente, no anexo 17, o “Plano de Desenvolvimento na Área de Energia de Moçambique”.

Fossil fuels such as coal, oil and natural gas, are exhausted raw material and an expensive energy sources to be used in power plants. Furthermore, economic items argue against fossil fuels use in some regions, driving our attention to the renewable energy sources (e.g. solar, wind, biomass, small hydro, geothermal, etc.) with local policy argumentation. In Mozambique particular situation, there has been a growing interest by the government and various NGOs in promoting the use of alternative energy sources in areas where conventional energy is not enough to support demand, due to the very high proceeding costs. This master thesis describes the design study of a hybrid power system with FV generator and electrogenic group in Rural School of Nangade, located in Nangade District in Cabo Delgado Province. It this study, it is characterized all the components and technologies associated, including a smart power control systems with the use of bi-directional inverters (inverters and battery chargers) to isolated systems. Results are presented to provide the application and assembly of such systems in situ. We expect that this thesis can be used as a basis for the future and the implementation of such systems will help to improve the education quality with better infrastructure, democratizing access to education for children in rural areas in several provinces of Mozambique. Since renewable energy is integrated in National Electric System, it is briefly presented the "Development Plan in Mozambique's Energy Division”, from annex 17.