escola politécnica da universidade de são paulo
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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ENERGIA E AUTOMAÇÃO ELÉTRICAS OPÇÕES ENERGÉTICAS DE PICO-GERAÇÃO NA RDS MAMIRAUÁ Rodrigo Shinji Nishimaru PROJETO DE FORMATURA/2003 1 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ENERGIA E AUTOMAÇÃO ELÉTRICAS OPÇÕES ENERGÉTICAS DE PICO-GERAÇÃO NA RDS MAMIRAUÁ ALUNO: Rodrigo Shinji Nishimaru ORIENTADOR: Miguel Edgar Morales Udaeta COORDENADOR: Luiz Cláudio Ribeiro Galvão 2 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP AGRADECIMENTOS Aos meus pais, Nelson e Ayako, que me proporcionaram todas as condições para estudar e me apoiaram para atingir e finalizar este objetivo. Aos amigos Miguel e André que me auxiliaram com suas experiências nos momentos de dúvida, garantindo o progresso desta pesquisa. Ao professor Galvão que acreditou e apoiou o desenvolvimento desta pesquisa e que deu uma ajuda fundamental na busca de recursos junto ao PEA para a realização da viagem técnica a RDSM, a qual foi de fundamental importância para a obtenção de uma base de dados mais sólida para o projeto. A todos que me auxiliaram de forma direta ou indireta na execução desse trabalho, meu profundo agradecimento. 3 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP ÍNDICE GERAL 1. 2. 3. 4. 5. RESUMO__________________________________________________________________ 9 INTRODUÇÃO ____________________________________________________________ 10 2.1. UNIVERSALIZAÇÃO DA ENERGIA___________________________________________ 10 2.2. O PLANEJAMENTO INTEGRADO DE RECURSOS (PIR) ________________________ 11 OBJETIVOS ______________________________________________________________ 13 METODOLOGIA __________________________________________________________ 14 A RESERVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL MAMIRAUÁ ____________ 16 5.1. A REGIÃO__________________________________________________________________ 16 5.2. ASPECTOS SOCIAIS ________________________________________________________ 18 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.4. 5.2.5. 5.2.6. 6. 18 19 19 20 21 22 TIPOS DE APROVEITAMENTOS ____________________________________________ 24 6.1. 6.1.1 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.2. 7. DADOS DA POPULAÇÃO_________________________________________________________ AS MIGRAÇÕES ________________________________________________________________ AS MORADIAS__________________________________________________________________ SAÚDE_________________________________________________________________________ ESCOLARIDADE ________________________________________________________________ PRODUÇÃO ECONÔMICA ________________________________________________________ FONTES RENOVÁVEIS ______________________________________________________ 24 ENERGIA DE BIOMASSA_________________________________________________________ ENERGIA SOLAR _______________________________________________________________ ENERGIA EÓLICA_______________________________________________________________ ENERGIA HIDRÁULICA__________________________________________________________ 24 25 25 27 FONTES NÃO RENOVÁVEIS _________________________________________________ 27 TECNOLOGIAS PARA A PICO-GERAÇÃO ____________________________________ 28 7.1 7.1.1 7.1.2. 7.1.3. 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4. 7.2.5. 7.2.6. 7.2.7. 7.2.8. 7.2.9 7.3 7.3.1 7.3.2. 7.3.3. 7.3.4. 7.3.5. 7.3.6. 7.3.7. ENERGIA PROVENIENTE DA BIOMASSA_____________________________________ 29 BIODIGESTOR MODELO INDIANO [A1] ___________________________________________ 29 BIODIGESTOR MODELO CHINÊS [A1]_____________________________________________ 31 BIODIGESTOR MODELO BATELADA [A1] _________________________________________ 33 ENERGIA SOLAR ___________________________________________________________ 35 PAINÉIS SOLARES CRISTALINOS [1]______________________________________________ PAINÉIS FLEXÍVEIS DA UNI-SOLAR [1]___________________________________________ SUNWARE- PAINÉIS SEMI-RÍGIDOS [1] ___________________________________________ SOLAR HOME KIT [5]____________________________________________________________ CASA SOLAR [10] _______________________________________________________________ CASA SOLAR PEQUENA _________________________________________________________ CASA SOLAR PRAIA-CAMPO_____________________________________________________ CASA SOLAR PRAIA-CAMPO PEQUENA ___________________________________________ AQUECEDORES DE ÁGUA SOLETROL [6] _________________________________________ 35 37 39 40 41 41 42 42 42 ENERGIA EÓLICA __________________________________________________________ 44 THE PACIFIC 100 [1] ____________________________________________________________ THE AMPAIR HAWK [1] _________________________________________________________ THE DOLPHIN [1] _______________________________________________________________ MODELOS DA WINDSIDE (WS) [2] ________________________________________________ TURBINA GERAR 1000 [10] ______________________________________________________ TURBINA AIR WIND 403 [10] _____________________________________________________ TURBINA AIR-X WIND RURAL [10] _______________________________________________ 44 47 50 51 58 59 59 4 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.3.8. 7.3.9. 7.3.10. 7.4. 7.4.1. 7.4.2. 7.4.3. 7.4.4. 7.4.5. 7.4.6. 7.5. TURBINA WHISPER H 40 [10] _____________________________________________________ 59 TURBINA WHISPER H 80 [10] _____________________________________________________ 59 TURBINA WHISPER H 175 [10] ____________________________________________________ 60 ENERGIA HIDRÁULICA_____________________________________________________ 61 AQUAIR 100 [1] ________________________________________________________________ AQUAIR UW [1] _________________________________________________________________ POWERPAL LOW HEAD [3]______________________________________________________ POWERPAL HIGH HEAD [3] _____________________________________________________ POWERPAL T1 E T2 TURGO [3] ___________________________________________________ POWERPAL T8 AND T16 TURGO [3]_______________________________________________ GERADORES DIESEL E GÁS NATURAL ______________________________________ 78 7.5.1. GERADOR BRANCO DIESEL BD2500 2000 WATTS – 115V [8] _________________________ 7.5.2. GERADOR TOYAMA 950 WATTS EM 110V + KIT FERRAMENTAS GARRA P/ CONECTOR BATERIAS [8] __________________________________________________________________________ 7.5.3. GERADOR CORUJINHA B 1800 – BRANCO [8] ______________________________________ 7.5.4. GERADOR TOYAMA DIESEL T2500CX - 2500 WATTS [8] ____________________________ 7.5.5. GERADOR TOYAMA DIESEL T4000CXE - 4000 WATTS [8]____________________________ 7.5.6. GERADOR LIFTER E4000 MYHDI [8] ______________________________________________ 7.5.7. GERADOR LIFTER S5500 LYEDI – TRIFÁSICO ______________________________________ 7.5.8. GERADOR KOHLER DE 8.5 KW C/ CAIXA ACÚSTICA [9] _____________________________ 7.5.9. GERADOR KOHLER GÁS NAT./GLP C/ CAIXA ACÚSTICA-22KW______________________ 7.5.10. GERADOR KOHLER GÁS NAT./GLP C/ CAIXA ACÚSTICA-11 KW _____________________ 7.5.11. GERADOR KOHLER GÁS NAT./GLP C/ CAIXA DE TEMPO-17KW ______________________ 8. 78 78 79 80 80 81 81 82 82 83 83 LEVANTAMENTO DE CAMPO NA RDSM ____________________________________ 84 8.1. RESUMO ___________________________________________________________________ 84 8.2. INTRODUÇÃO ______________________________________________________________ 85 8.3. DESCRITIVO DE VIAGEM TÉCNICA _________________________________________ 87 8.4. ANALISE QUALITATIVA ____________________________________________________ 88 8.4.1. 8.4.2. 8.5. 9. 61 63 66 69 72 74 CARACTERIZAÇÃO DAS COMUNIDADES _________________________________________ 88 CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA ________________________________________________ 97 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES DO LEVANTAMENTO EM CAMPO _______ 102 AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS_____________________________________ 104 9.1. AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS ATRAVÉS DO EXCEL ________________ 105 9.2. AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS ATRAVÉS DE SOFTWARE DE ANÁLISE MULTICRITÉRIO ________________________________________________________________ 107 9.3. ANÁLISE DOS RESULTADOS DA ACC _______________________________________ 110 10. ANÁLISE ENERGÉTICA PARA A RDSM ____________________________________ 113 11. CONCLUSÕES ___________________________________________________________ 116 12. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS_________________________________________ 119 ANEXO 1 – AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS POR MEIO DA PLANILHA EM EXCEL _____________________________________________________________________ 122 ANEXO 2 – AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS POR MEIO DE SOFTWARE DE ANÁLISE MULTICRITÉRIO ___________________________________________________ 130 ANEXO 3 – QUESTIONÁRIOS APLICADOS NA VIAGEM TÉCNICA À RDSM_________ 147 5 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Mapa da RDSM ________________________________________________________ Figura 2: Esquema simplificado de geração eólica _____________________________________ Figura 3: Corte do biodigestor modelo Indiano ________________________________________ Figura 4: Visão tridimensional do biodigestor modelo Indiano ___________________________ Figura 5: Corte do biodigestor modelo Chinês ________________________________________ Figura 6: Visão tridimensional do biodigestor modelo Chinês ____________________________ Figura 7: Corte do biodigestor modelo Batelada _______________________________________ Figura 8: Visão tridimensional do biodigestor modelo Batelada___________________________ Figura 9: Dimensões dos painéis cristalinos __________________________________________ Figura 10: Painéis flexíveis da Uni-Solar ____________________________________________ Figura 11: Características dos painéis flexíveis da Uni-solar _____________________________ Figura 12: Dimensões gerais ______________________________________________________ Figura 13: Gerador Pacific 100 ____________________________________________________ Figura 14: Dimensões principais do gerador Pacific 100 ________________________________ Figura 15: Detalhes do gerador Pacific 100___________________________________________ Figura 16: Gerador Hawk ________________________________________________________ Figura 17: Dimensões e Circuito de interligação elétrica do gerador Hawk __________________ Figura 18: Melhores locais para instalação do gerador Hawk _____________________________ Figura 19: Instalação mecânica ____________________________________________________ Figura 20: Turbina Dolphin _______________________________________________________ Figura 21: Dimensões do gerador Dolphin ___________________________________________ Figura 22: Turbina WS-0,30 C/B___________________________________________________ Figura 23: Turbina WS-0,15 C/B___________________________________________________ Figura 24: Turbina WS-0,30 A ____________________________________________________ Figura 25: Turbina WS-2A _______________________________________________________ Figura 26: Turbina WS-2B _______________________________________________________ Figura 27: Turbina WS-4C _______________________________________________________ Figura 28: Turbina WS-4A _______________________________________________________ Figura 29: Turbina WS-12 ________________________________________________________ Figura 30: Gerador Aquair 100 ____________________________________________________ Figura 31: Peças que compõem o gerador Aquair 100 __________________________________ Figura 32: Dimensões do gerador Aquair 100 _________________________________________ Figura 33: Dimensões do gerador Aquair 100 _________________________________________ Figura 34: Gerador Aquair UW ____________________________________________________ Figura 35: Detalhes do gerador Aquair UW __________________________________________ Figura 36: Dimensões do gerador Aquair UW ________________________________________ Figura 37: Gerador Powerpal low head ______________________________________________ Figura 38: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal low head _____________________ Figura 39: Instalação em cachoeiras ________________________________________________ Figura 40: Instalação em barragens _________________________________________________ Figura 41: Instalação em canais de desvio de água _____________________________________ Figura 42: Gerador Power high head ________________________________________________ Figura 43: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal high head_____________________ 17 26 30 30 32 32 33 34 36 37 38 43 44 45 46 47 47 49 49 50 51 52 52 53 53 53 54 54 54 61 62 62 62 63 65 65 66 67 68 68 68 69 71 6 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 44: Gerador Powerpal Turgo T1 e T2 _________________________________________ 72 Figura 45: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal Turgo T1 e T2_________________ 73 Figura 46: Gerador Powerpal Turgo T8 e T16 ________________________________________ 74 Figura 47: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal Turgo T8 e T16________________ 76 Figura 48: Gerador kohler ________________________________________________________ 82 Figura 49 : Foto de Residência típica das Comunidades _________________________________ 88 Figura 50: Foto da Distribuição Típica de Residências ao Longo das Margens do Rio _________ 89 Figura 51: Flutuante para Comércio de GLP __________________________________________ 90 Figura 52: Cevaciclo, Moedor/Ralador de Mandioca ___________________________________ 91 Figura 53: Flutuante com Fornos para Secagem e Torrefação da Mandioca__________________ 91 Figura 54: Pescado Pirarucu ______________________________________________________ 92 Figura 55:Flutuantes para Ecoturismo do IDSM _______________________________________ 94 Figura 56: Lojinha de Artesanato em Comunidade da Região ____________________________ 94 Figura 57: Exemplo de Gerador Diesel Encontrado nas Comunidades______________________ 97 Figura 58:Poste de Iluminação Pública em Frente a Escola ______________________________ 98 Figura 59: Exemplo de sistema de Bombeamento Fotovoltaico da Região __________________ 98 Figura 60: Resultado da classificação pelo software ___________________________________ 109 Figura 61: Definição das dimensões e aspectos de interesse _____________________________ 133 Figura 62: Resultado parcial - Dimensão Técnico-Econômico ___________________________ 140 Figura 63 : Resultado parcial – Dimensão Ambiental __________________________________ 142 Figura 64 : Resultado parcial – Dimensão Social _____________________________________ 144 Figura 65 : Resultado parcial – Dimensão Política ____________________________________ 146 ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1: Curva de Corrente de saída X Tensão de saída _______________________________ 35 Gráfico 2 : Desempenho dos painéis flexíveis_________________________________________ 38 Gráfico 3: Desempenho do gerador Pacific 100 _______________________________________ 45 Gráfico 4: Desempenho do gerador Hawk____________________________________________ 48 Gráfico 5: Desempenho do gerador Aquair 100 ______________________________________ 63 Gráfico 6: Desempenho do gerador Aquair UW _______________________________________ 64 Gráfico 7:Comparação entre as comunidades _________________________________________ 97 Gráfico 8: Projeções para 10 anos _________________________________________________ 115 7 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Rendimentos e produtos vendidos pelas comunidades __________________________ 23 Tabela 2: Características técnicas dos painéis cristalinos ________________________________ 35 Tabela 3: Características técnicas dos painéis flexíveis da Uni-solar _______________________ 38 Tabela 4: Características elétricas dos painéis semi-rígidos ______________________________ 39 Tabela 5: Desempenho do gerador Dolphin __________________________________________ 51 Tabela 6: Características técnicas dos geradores WS-0,30A e WS-0,30C ___________________ 55 Tabela 7: Características técnicas dos geradores WS-4C e WS-4A ________________________ 56 Tabela 8: Características técnicas dos geradores WS-0,15 e WS-2B _______________________ 57 Tabela 9 : Desempenhos das turbinas eólicas _________________________________________ 58 Tabela 10: Características dos geradores Powerpal low head _____________________________ 66 Tabela 11: Especificação Técnica do gerador Powerpal low head _________________________ 69 Tabela 12: Características dos geradores Powerpal high head ____________________________ 70 Tabela 13: Especificação Técnica do gerador Powerpal high head_________________________ 72 Tabela 14: Características dos geradores Powerpal Turgo T1 e T2 ________________________ 73 Tabela 15: Especificação Técnica do gerador Powerpal Turgo T1 e T2 _____________________ 74 Tabela 16: Características dos geradores Powerpal Turgo T8 e T16 _______________________ 75 Tabela 17: Especificação Técnica do gerador Powerpal Turgo T8 e T16 ____________________ 77 Tabela 18: Evolução de Renda nas Comunidades (fonte: IDSM, 2003) ____________________ 95 Tabela 19: Dados Consolidados das 4 Comunidades Visitadas ___________________________ 96 Tabela 20: Resultado da ACC através da planilha do Excel _____________________________ 106 Tabela 21: Resultado da classificação pelo software___________________________________ 108 Tabela 22: Dados das comunidades visitadas ________________________________________ 113 Tabela 23: Critérios de pontuação para os aspectos em estudo ___________________________ 124 Tabela 24: Pontuação para o Fator Técnico-Econômico ________________________________ 125 Tabela 25:Pontuação para o Fator Ambiental ________________________________________ 126 Tabela 26: Pontuação para o Fator Político __________________________________________ 127 Tabela 27: Pontuação para o Fator Social ___________________________________________ 128 Tabela 28: Resultados da análise pela planilha do Excel________________________________ 129 Tabela 29: Tabela inserida no programa para a dimensão Técnico-Econômica ______________ 134 Tabela 30: Tabela inserida no programa para a dimensão Ambiental______________________ 135 Tabela 31: Tabela inserida no programa para a dimensão Social _________________________ 136 Tabela 32: Tabela inserida no programa para a dimensão Política ________________________ 137 Tabela 33: Definição dos pesos para cada aspecto ____________________________________ 138 Tabela 34: Resultado parcial - Dimensão Técnico-Econômico___________________________ 139 Tabela 35: Resultado parcial – Dimensão Ambiental __________________________________ 141 Tabela 36: Resultado parcial – Dimensão Social______________________________________ 143 Tabela 37: Resultado parcial – Dimensão Política ____________________________________ 145 8 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 1. RESUMO O tema tratado por este projeto de formatura é “Opções Energéticas de Pico-Geração na Reserva de Desenvolvimento Sustentável de Mamirauá (RDSM)” localizada próxima ao município de Tefé – Amazônia. Será apresentada uma pesquisa sobre fontes de pico-geração, abordando as tecnologias de geração de energia e uma avaliação de custos completos (ACC) das fontes passíveis de serem aproveitadas na RDS Mamirauá. 9 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 2. INTRODUÇÃO A RDS Mamirauá está situada no estado da Amazônia próxima à cidade de Tefé. As principais atividades realizadas nesta região são basicamente a pesca, a agricultura e a extração de bens da floresta. Existem várias comunidades dentro da reserva, porém a maioria possui uma população inferior a 600 habitantes. Esta área ainda está isolada da rede de energia elétrica e portanto, para proporcionar um pouco mais de conforto a estes habitantes, tenta-se encontrar a melhor opção em pico-geração para esta região. O objetivo, com isso, é suprir pelo menos pequenas cargas mais importantes. As tecnologias de pico-geração são voltadas ao fornecimento de energia elétrica em baixa potência (até alguns kW). Esta energia serve para alimentar pequenas cargas como por exemplo iluminação, refrigeradores comunitários, bombas para o suprimento de água da comunidade, etc. A implementação e a manutenção destes tipos de tecnologias não são baratas, principalmente quando comparadas com a energia fornecida pela rede elétrica. Porém, são mais viáveis do que a construção de uma nova linha de transmissão até esta região apenas para suprir cargas tão pequenas. Atualmente, existem várias tecnologias na área de pico-geração e essas tecnologias podem utilizar inúmeras fontes energéticas. Entre as fontes podemos citar dois tipos: as fontes renováveis e as não renováveis. Entre as fontes renováveis pode-se citar a solar, a eólica, a hidráulica, etc. Entre as não renováveis pode-se citar o gás natural, o óleo diesel, a gasolina, a querosene, etc. Além da energia elétrica pode-se aproveitar as fontes acima para gerar outros tipos de energia, como, por exemplo, a energia térmica proveniente da irradiação solar. Essa energia pode ser útil para o aquecimento de água, reduzindo desta maneira a demanda de energia elétrica para chuveiros ou aquecedores elétricos. 2.1. UNIVERSALIZAÇÃO DA ENERGIA A energia elétrica é um dos principais fatores de desenvolvimento do homem moderno, sendo a medida de seu consumo um dos principais indicadores da qualidade de vida e do nível de desenvolvimento de uma comunidade, população, etc. Apesar disto, hoje ainda existem cerca de 2,4 milhões de domicílios em todo o país que ainda não são atendidas pela rede elétrica. 10 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP São inúmeras as vantagens trazidas pela eletricidade aos domicílios das pessoas, entre as principais podemos citar: Melhoria nas condições de educação alcançadas pela melhoria na iluminação das salas de aulas; Melhorias nas condições de preservação de alimentos com a utilização de refrigeradores; Melhorias na saúde com a utilização de bombas de água para possibilitar o armazenamento da água permitindo assim o seu tratamento adequado para o consumo humano; 2.2. O PLANEJAMENTO INTEGRADO DE RECURSOS (PIR) A realização deste trabalho, bem como os objetivos a serem alcançados por ele, não são um fato isolado em si, mas estão inseridos em um contexto muito mais amplo: o Planejamento Integrado de Recursos – PIR - na região da Reserva Mamirauá. O PIR consiste na seleção da expansão da oferta de energia elétrica através de processos que avaliem todo um conjunto de alternativas que incluem: o aumento da capacidade instalada, a conservação e a eficiência energética, a autoprodução e as fontes renováveis, de modo a garantir que os usuários do sistema recebam uma energia contínua e de boa qualidade ao menor custo possível. Deste modo, o PIR diferencia-se do planejamento tradicional: na classe e na abrangência dos recursos considerados, nos proprietários dos recursos, nos organismos envolvidos no plano de recursos, e no critério de seleção dos recursos. Sob a ótica do planejamento tradicional, constatou-se desvios importantes entre planejamento e realidade, levando a períodos de sobre-capacidade, como, igualmente, risco de déficit significativo (no contexto de atender uma demanda esperada a custo mínimo). As estratégias para produção e uso de energia têm um papel preponderante na busca de desenvolvimento sustentado pela humanidade. As necessidades de uma visão holística do problema e de métodos de avaliação que ponderem adequadamente os diversos aspectos técnicos, ambientais e sócio-econômicos envolvidos, requerem modificações na forma tradicional de pensar e planejar 11 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP tais estratégias. A energia elétrica, devido à sua grande participação na matriz energética deverá ter papel destacado neste contexto. É necessário então que a metodologia e técnicas de planejamento do setor elétrico sejam aperfeiçoadas para incorporar aspectos não usuais, enfatizar alternativas não tradicionais, e permitir participação de outros protagonistas envolvidos de uma forma ou outra no processo. Preocupações neste sentido, buscando o uso racional e eficiente de recursos, considerando as diversas opções, do lado do suprimento e do uso final, têm sido, nestes últimos anos, enfocadas pelo Planejamento Integrado de Recursos - PIR. Estes aspectos, dentre outros elementos da realidade elétrica, levam à busca da implementação de um planejamento que não é uma metodologia, mas um processo integrado de recursos, onde os recursos constituem-se em todas as formas factíveis de responder às necessidades de energia elétrica ao menor custo possível, tanto para o consumidor quanto para o fornecedor, e com ampla aceitação da sociedade com a consideração ambiental. 12 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 3. OBJETIVOS Os principais objetivos deste projeto de formatura são levantar as possibilidades existentes para a geração de eletricidade na região, ainda isolada da rede, pertencente a RDS Mamirauá, caracterizar de maneira geral os usos da energia elétrica nas comunidades para um dimensionamento das necessidades totais de energias, classificar as opções encontradas segundo uma avaliação de custos completos e, por fim, determinar um grupo com as tecnologias que mais se adaptam à região em estudo. 13 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 4. METODOLOGIA A metodologia adotada para o desenvolvimento do projeto seguiu as etapas descritas abaixo. Inicialmente realizou-se uma pesquisa bibliográfica na qual foram encontradas as bibliografias relacionadas ao assunto, como: alguns livros, dissertações, papers, revistas especializadas e sites que continham informações sobre a RDSM, sobre pequenos aproveitamentos energéticos (principalmente fontes primárias) e sobre tecnologias de pico-geração. Então realizou-se a descrição do marco teórico de referência em que se descreveu a teoria que se encontra por trás de cada aproveitamento energético, de pequena escala e para fins de produção distribuída de energia, e da tecnologia de geração de energia vinculada, em um sentido formal e genérico, focando fonte-transformação-produção-tecnologia, ou seja, por exemplo para o caso da geração eólica, a energia mecânica obtida dos ventos é transformada em energia elétrica através do uso de um gerador. Basicamente realizou-se um estudo teórico abordado as principais tecnologias de geração e principais aproveitamentos energéticos orientados a locais como os da RDSM. A próxima etapa desenvolvida foi o levantamento e sistematização das informações sobre recursos da RDSM em que se procurou informações sobre a região da RDSM e principalmente identificou os recursos passíveis de serem utilizados na geração de energia elétrica. Cabe notar que a idéia é pensar na geração de outras energias que possam ser usadas com maior eficiência antes de sua transformação em elétrica ou na sua forma combinada. Nesta etapa de levantamento de dados foi possível contar com a colaboração do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas da Poli que financiou uma visita técnica à região em estudo. Em seguida foi realizado o levantamento das fontes e das tecnologias de produção de energia de pico ou até micro geração em que se pesquisou nas bibliografias encontradas e se levantou o maior número possível de tecnologias de geração de energia de pico ou até micro geração. Foi então introduzida a filosofia do Planejamento Integrado de Recursos (PIR), com o objetivo de utilizar a idéia do PIR para avaliar as tecnologias encontradas e selecionar as melhores 14 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP para serem implementadas neste tipo de regiões. Basicamente isso implica na aplicação da ACC para classificação e seleção das opções identificadas (na cadeia básica aproveitamento-tecnologia). Finalmente, se fez as proposições energéticas em regiões tipicamente ribeirinhas como as da RDS Mamirauá em que se propõem as melhores soluções encontradas para a geração isolada e de pequeno porte para aplicação nesta região. Considerando, é claro, os aproveitamentos energéticos já em uso nestas comunidades, (não apenas elétricos). 15 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 5. A RESERVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL MAMIRAUÁ 5.1. A REGIÃO A Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM) está situada na confluência dos rios Solimões e Japurá. Sua porção mais a leste fica nas proximidades da cidade de Tefé, no Estado do Amazonas. Esta é a maior reserva existente dedicada exclusivamente a proteger a várzea amazônica. O alagamento sazonal do Rio Solimões causa uma elevação do nível d'água de 10 a 12 metros da estação seca para a cheia todos os anos. Esta incrível dinâmica da água é causada pelas chuvas nas cabeceiras dos rios da região associadas ao degelo anual do verão andino. A presença de importantes espécies de vertebrados ameaçados de extinção também é um fator relevante na fauna de Mamirauá. Boa parte destas espécies é explorada pelas populações amazônicas em muitos locais, mas, em Mamirauá, elas continuam existindo em níveis satisfatórios (com algumas poucas exceções). Neste sentido, a Reserva cumpre um papel de berçário para vários recursos naturais que lá nascem e amadurecem antes de partir para aqueles pontos externos onde serão captados. A ocupação humana atual da área da Reserva data do início do século XX. Antes dessa ocupação, a região era habitada principalmente por vários grupos nativos, com predominância Omágua, e poucos assentamentos brancos. A população ameríndia foi dizimada pelas guerras e doenças introduzidas pela colonização, e os povos indígenas remanescentes foram incorporados à sociedade colonial numa miscigenação patrocinada pelo Governo Português desde o século XVII. Atualmente, mesmo as poucas comunidades indígenas que vivem na região de Mamirauá apresentam alto grau de miscigenação tanto cultural quanto biológica. Na figura 1 pode-se ver o mapa da região e a localização das principais comunidades com os respectivos números de habitantes: 16 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Zona de preservação permanente Figura 1: Mapa da RDSM 17 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 5.2. ASPECTOS SOCIAIS 5.2.1. DADOS DA POPULAÇÃO Os estudos feitos pelo Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (IDSM) sobre a população da reserva concentram-se em sua grande parte na área focal (área em que os estudos são focalizados para posterior aplicação a toda reserva). Estes estudos sobre a população local consistem de registros demográficos para análises da variação dos níveis de ocupação humana e pressão sobre os recursos naturais. Foram realizados dois censos, um em 1991 e outro em 2001, e outros estudos sobre a história dos assentamentos humanos e formas de adaptação humana ao ecossistema. Os dados censitários para ambos períodos indicam a predominância da ocupação humana ao longo do rio Solimões, e as taxas de crescimento para as comunidades indicam que as maiores taxas de crescimento estão ocorrendo nas comunidades das áreas de terra firme, na área de entorno à reserva, e em quase todas as comunidades localizadas dentro da reserva onde estão sendo desenvolvidos programas de alternativas econômicas. Ainda não é possível responder , com clareza, à pergunta sobre o nível de pressão populacional sobre os recursos da reserva mas os dados iniciais indicam o manejo sustentado dos recursos naturais. É importante considerar que nesta área de várzea, as variações geomorfológicas afetam intensamente a forma de ocupação humana. No ano de 2001, a população total de moradores da área focal da reserva (260.000 ha) era de 1.585 habitantes distribuídos em 21 assentamentos, e a população de usuários, moradores de que habitam em 42 comunidades na área de entorno e que fazem uso dos recursos naturais, é de 4.401 pessoas, totalizando 6.306 pessoas para 63 assentamentos. Os dados para a área subsidiária (864.000 ha) foram registrados pela primeira vez em 2001. O registro foi feito apenas para os assentamentos dentro da área da reserva. Foram cadastrados 60 comunidades, 17 sítios e 91 casas isoladas, tendo as comunidades em média 9 domicílios com 6 pessoas cada. A população total é de 4.244 moradores. A maior parte da população reside ao longo do rio Solimões. A reserva pertence aos municípios de Alvarães, Uarini e Maraã, porém, o principal centro urbano para comercialização dos produtos e acesso aos principais serviços de saúde é Tefé, que concentra sua população em área urbana. 18 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 5.2.2. AS MIGRAÇÕES A sobrevivência humana na várzea amazônica exige um grande esforço adaptativo da população para o desempenho de suas atividades produtivas, causadas tanto pelas condições sócioeconômicas desfavoráveis (limitação da mão de obra, tecnologia simples, relações comerciais desfavoráveis), quanto pelos efeitos limitantes da variação sazonal do nível d'água sobre a produção econômica e localização dos assentamentos. Uma das conseqüências destas dificuldades de sobrevivência é o comportamento migratório de indivíduos que se deslocam de uma comunidade para outra e em direção aos centros urbanos mais próximos, principalmente nos anos de enchentes anormais. Em um estudo da mobilidade de indivíduos realizado em 1991, constatou-se que mais da metade dos chefes de família residia há menos de dez anos na comunidade e mais de 75% deles já havia morado em outras localidades, a maior parte nos centros urbanos mais próximos. Dos chefes de família residentes nas comunidades, 44% demonstraram interesse em migrar da várzea para os centros urbanos mais próximos, principalmente para Tefé. A área urbana, em contraste com a área rural, exerce forte atração pela possibilidade de acesso direto aos bens de consumo, atividades de lazer, continuidade dos estudos e obtenção de serviços de saúde. As chances da migração ser bem sucedida repousam principalmente na rede de parentesco que mantêm na cidade. A migração de retorno ocorre em menor escala, motivada principalmente pela dificuldade da vida na cidade, e também estruturada na permanência de parentes nas áreas rurais, condição principal de sua reintegração à comunidade. Além da migração definitiva, ocorrem muitas situações de migrações temporárias. Essas migrações temporárias podem ser planejadas, principalmente pela população mais idosa, ou ocorrer emergencialmente quando enchentes anormais ameaçam a sobrevivência humana. 5.2.3. AS MORADIAS As habitações são construídas de forma a enfrentar os períodos de cheia. As casas são feitas sobre pilastras de madeira, estilo palafitas, e durante as grandes cheias é comum elevarem o assoalho várias vezes de forma a impedir a entrada da água. Em situações extremas, o espaço entre o assoalho e a cobertura das casas fica limitado a menos de um metro de altura. Nestas situações a própria residência não oferece segurança para crianças pequenas, em risco constante de queda na água e morte por afogamento. Além disso, animais domésticos ameaçados pela enchente são 19 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP abrigados nas casas, aumentando os riscos de doenças. Durante as cheias, a comunicação entre as casas é feita por canoas. É costume local desmontar e deslocar as casas conforme a terra vai sendo dragada pelas águas. Algumas habitações são construídas como flutuantes, o que facilita sua adaptação ao período da enchente, porém pode dificultar bastante o deslocamento dos moradores durante o período da seca. A maioria das casas possui três cômodos e são feitas de madeira e cobertas de material resistente como o zinco que, embora inapropriado ao clima local, são preferidos por serem mais duradouros que a palha ou equivalente. Os investimentos sociais têm contribuído significativamente na melhoria das moradias pelas famílias das comunidades beneficiadas pelos programas de alternativas econômicas. Os dados dos monitoramentos sócio-econômicos registram prioridades na melhoria das moradias, já com os primeiros aumentos na renda doméstica. Passam a substituir as coberturas de paxiúba (palha) por coberturas mais resistentes e tomam como modelo as moradias flutuantes destinadas à equipe do IDSM: casas com divisórias, e principalmente, com janelas,mais amplas e teladas. Em geral, as casas são iluminadas por lamparinas a querosene. Em algumas comunidades há gerador de energia, mas nem sempre sua manutenção pode ser assegurada pelos comunitários. Quase todas as escolas das comunidades já funcionam com o sistema de iluminação a base de energia fotovoltaica. Em oito comunidades da reserva já foram implantados sistemas de bombeamento, tratamento e distribuição de água com uso de energia fotovoltaica. 5.2.4. SAÚDE As condições de saúde da população vêm sendo monitoradas desde 1993. Nos primeiros levantamentos foram registrados dados de altos índices de parasitismo e poliparasitismo intestinal. Também estava bastante baixa a cobertura vacinal das crianças e adultos, e eram altos os índices de mortalidade infantil. Outro grave problema de saúde identificada foi quanto à saúde bucal : grande a 20 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP incidência de cárie dentária, que se inicia cedo, a partir dos 5 anos de idade. A perda de dentes acontece a partir dos 12 anos e o uso de próteses dentárias ocorre já a partir dos 15 anos. As ações de educação para saúde desenvolvidas pelo Núcleo de Atenção à Saúde do IDSM priorizaram o atendimento à redução desses índices. O acesso da população aos serviços públicos de saúde, de uma forma geral, implica no seu deslocamento aos centros urbanos, principalmente Tefé. Na maioria dos casos, a busca ao atendimento médico só é feita com o agravamento da doença, que algumas vezes acaba sendo fatal. 5.2.5. ESCOLARIDADE Segundo os dados coletados no Censo Demográfico das Comunidades da Reserva Mamirauá em 2001, estavam em funcionamento 20 escolas nas 23 comunidades da área focal. De uma forma geral ocorreram investimentos das secretarias municipais de educação, através do Programa do FUNDEF na melhoria nas instalações das escolas e na disponibilidade do material escolar. O IDSM contribuiu com a instalação de iluminação com sistemas fotovoltaicos em todas as comunidades permitindo atividades educativas à noite. No entanto, em sua grande parte as escolas ainda necessitam de acompanhamento mais continuado, principalmente quanto ao oferecimento de escolaridade a partir da 4ª série do ensino fundamental. No ano de 2001, 32% dos moradores da reserva que resolveram partir para a migração foram em busca da continuidade dos estudos. Em 1996, do total da população maior de 15 anos, 38 % era analfabeta. Este número reduziu para 31%, em 2001. No entanto, considerando-se a população de 10 anos e mais, 55% não sabe ler ou lêem com dificuldade. Atualmente, existem escolas em quase todas as comunidades da área da reserva, estando seu funcionamento na dependência da permanência do professor na comunidade. Na maioria dos casos há apenas um professor por escola, que, além das atividades docentes têm também que realizar suas atividades produtivas na roça e na pesca, e em alguns casos acumulam ainda as funções de agente de saúde e líder comunitário. A partir de 1998, foram feitos vários investimentos na formação desses professores, dentro do programa nacional de erradicar o ensino leigo. Foram deslocados 21 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP professores das áreas urbanas com melhor formação para atuarem no ensino fundamental e já foram feitas algumas tentativas de implantar programas de alfabetização para adultos. Todas as escolas da reserva estão integradas ao programa de educação ambiental do IDSM, que através do acompanhamento dos professores através dos Educadores Ambientais do Núcleo de Educação Ambiental desenvolvem atividades de conscientização ambiental. As escolas são o espaço importante nas comunidades para integração dos saberes locais e dos resultados das pesquisas científicas. 5.2.6. PRODUÇÃO ECONÔMICA A produção econômica realizada pela população de Mamirauá é tipicamente camponesa, caracterizada pela combinação de uma produção doméstica para consumo direto, principalmente os itens básicos da alimentação, como o peixe e a farinha, e uma produção para venda tais como: peixe, farinha, madeira e, outros produtos em menores escalas. Esta produção é vendida para, comerciantes itinerantes que dominam o comércio principalmente naquelas comunidades que ficam mais distantes das cidades, ou diretamente para o mercado de Tefé e Alvarães. Os primeiros levantamentos sócio-econômicos (Lima, D 1996) indicaram que o calendário de atividades econômicas é definido pela variação do nível d'água. Na agricultura, o plantio de roçados é feito na vazante, e a colheita é feita um pouco antes da enchente. Em relação à produção extrativa de madeira, as árvores são derrubadas no verão e o transporte das toras é feito no inverno, época em que é feita a comercialização da madeira. A pesca é realizada em maior intensidade no verão, quando as águas baixas tornam a atividade mais produtiva em razão da concentração maior dos peixes. Esta sazonalidade da produção se reflete na renda mensal. Como a pesca é a atividade mais lucrativa, o período de águas baixas, ou "verão", possibilita uma renda média mais alta do que na época da cheia, ou "inverno", uma época de recursos escassos. Esta produção tem variado, diversificando produtos e formas de organização e comercialização da produção, a partir da introdução dos programas de alternativas econômicas do IDSM, implementados a partir de 1997, como medidas compensatórias às restrições ao uso dos recursos naturais que foram estabelecidas nas negociações manifestadas no Plano de Manejo dos 22 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Recursos da Reserva, 1996. Esta variação está sendo acompanhada pelo monitoramento sócioeconômico em comunidades amostrais, e pelo registro das associações. A tabela 1 mostra os rendimentos da população e os principais produtos vendidos. Tabela 1: Rendimentos e produtos vendidos pelas comunidades 23 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 6. TIPOS DE APROVEITAMENTOS Neste capítulo serão apresentados os principais tipos de aproveitamentos energéticos utilizando diferentes fontes de energia. Os aproveitamentos estão divididos em dois tipos : Fontes Renováveis e Fontes Não Renováveis. 6.1. FONTES RENOVÁVEIS 6.1.1 ENERGIA DE BIOMASSA A energia proveniente da biomassa pode ser aproveitada principalmente de três maneiras: A. Co-firing: é a combustão simultânea de diferentes tipos de combustíveis numa mesma caldeira. Uma boa combinação de combustíveis para essa técnica é a mistura da biomassa com o carvão. Co-firing utilizando a biomassa tem mostrado ser eficiente em vários tipos de caldeiras incluindo : caldeira de carvão pulverizado, caldeira cyclone, caldeira stokers e caldeira bubbling and circulating fluidized beds. B. Gaseificação: envolve a conversão da biomassa em uma atmosfera de vapor para a produção de um gás de baixo ou médio valor calórico (biogás). Para a produção deste tipo de combustível na prática se utilizam os biodigestores. Esse biogás é então utilizado como combustível em um ciclo combinado para geração de energia elétrica. O biodigestor constitui de uma câmara fechada onde é colocado o material orgânico, em solução aquosa, onde sofre decomposição, gerando o biogás que se acumula na parte superior desta câmara. Essa decomposição que o material orgânico sofre é chamada de digestão anaeróbica. Depois de sua utilização para a produzir o biogás, os materiais se transformam em um excelente adubo orgânico para lavouras, hortas, jardins, pomares, etc. e que pode servir, em alguns casos, para a alimentação de peixes e para compor rações para alguns animais. C. Queima Direta: é utilizada principalmente em retrofits de instalações existentes para melhorar a eficiência do processo. A combustão direta envolve a oxidação da biomassa com excesso de ar, produzindo um fluxo de gases quentes que produzem vapor no trocador de calor da caldeira. Este vapor é utilizado para gerar eletricidade através do ciclo Rankine. Num aproveitamento apenas elétrico o vapor é condensado enquanto que na operação de cogeração uma parte deste vapor é retirada para prover processos de aquecimento. 24 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 6.1.2. ENERGIA SOLAR A energia solar em sua forma direta pode ser aproveitada de duas maneiras básicas: uma delas é através de painéis fotovoltaicos e a outra é através de equipamentos que utilizam a energia solar para o aquecimento principalmente de água. A. Painéis fotovoltaicos: são dispositivos semicondutores de estado sólido sem partes móveis e que converte energia dos raios solares em eletricidade em corrente contínua. A potência de saída destes painéis está diretamente relacionada com a intensidade (W/m²) dos raios solares, da temperatura de operação dos módulos e de mais alguns outros fatores. Sistemas fotovoltaicos de energia são utilizados principalmente em cargas relativamente pequenas (normalmente menores de 100 kWh/mês) e que não podem ser atendidos pela rede elétrica. As vantagens deste tipo de aproveitamento são: baixo custo de Operação & Manutenção (O&M), não agride o meio ambiente e é uma forma de energia renovável. A desvantagem é o alto preço dos equipamentos para este tipo de aproveitamento. B. Energia térmica solar: É a aplicação da energia solar com o melhor know-how tendo sua aplicação principal para o aquecimento de água doméstico. O equipamento principal deste sistema é o coletor solar que converte a radiação solar em calor. Este calor é armazenado na forma de água aquecida que é armazenada em reservatórios isolados termicamente para ser utilizada posteriormente. Apesar deste aproveitamento não gerar energia elétrica esta é uma maneira de se reduzir o consumo de eletricidade permitindo portanto uma redução tanto da demanda geral de energia elétrica como no pico de consumo nos períodos de ponta. 6.1.3. ENERGIA EÓLICA A Energia Eólica, assim como toda forma de energia renovável do planeta, vem da energia irradiada pelo sol. Desta energia, o planeta recebe aproximadamente 1018 kW por hora, da qual aproximadamente 1 ou 2 por cento é convertida em Energia Eólica. De maneira geral, os ventos são originados pela diferença de temperatura e de pressão atmosférica entre as diversas regiões do globo terrestre. A energia eólica pode ser explorada quase em toda a parte e em qualquer escala. Os grandes parques de turbinas eólicas são capazes de fornecer eletricidade suficiente para alimentar dezenas 25 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP de milhares de domicílios ligados à rede, já uma pequena turbina é suficiente para responder às necessidades de uma família ou de uma exploração agrícola isolada. Os pequenos sistemas delimitam uma gama de potências entre 25 W e 10 kW. Para sistemas de pequena carga, com potências entre 25 W e 150 W (usando turbinas com diâmetro de rotor de 1 a 3 m), sendo este tipo de sistemas o mais bem sucedido comercialmente. Aproximadamente 200 mil sistemas para pequenas cargas estão em uso neste momento. Essas pequenas turbinas podem alimentar: • distribuidores de rações animais, • estações meteorológicas distantes, • vedações elétricas; • sistemas de comunicação; • iluminação de edifícios isolados; • alimentação elétrica de uma instalação isolada; • bombeamento de água. Um esquema simplificado de conversão de energia neste tipo de aproveitamento esta ilustrado na figura 2. Figura 2: Esquema simplificado de geração eólica 26 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 6.1.4. ENERGIA HIDRÁULICA A energia hidráulica pode ser utilizada para atender qualquer tipo de carga desde grandes cidades como é o caso da usina hidroelétrica de Itaipu como pequenas cargas de alguns kWs através de micro-hidroelétricas. A energia aproveitada das águas além da energia elétrica também pode ser transformada em outros tipos de energia . Como por exemplo pode-se utilizar rodas d’água para converter a energia das correntezas dos rios em energia mecânica a qual pode ser utilizada para moer alimentos ou transportar água para outros lugares acima do nível do rio. Para a geração de eletricidade normalmente utilizam-se turbinas acopladas a geradores. Nestes aproveitamentos utiliza-se a força das águas para girar as pás da turbina, isso faz com que o gerador elétrico entre em funcionamento e comece a produzir energia elétrica para suprir as cargas. 6.2. FONTES NÃO RENOVÁVEIS Atualmente, para a geração de energia elétrica existem inúmeros modelos de geradores que utilizam algum tipo de combustível de fonte não renovável (diesel, gás liquefeito do petróleo, gasolina, gás natural entre outro). Para a geração de energia elétrica em pequena escala esses geradores são os que oferecem uma das melhores relações de custo por W gerado se comparado com as tecnologias que utilizam as fontes renováveis. O funcionamento é de conceito simples, um motor movido por algum dos combustíveis não renováveis é utilizado para acionar um gerador e esse transforma a energia mecânica injetada em energia elétrica. Nos estudos para este projeto serão considerados os seguintes combustíveis não renováveis: Diesel, GLP e Gás natural. 27 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7. TECNOLOGIAS PARA A PICO-GERAÇÃO As tecnologias encontradas para o desenvolvimento deste projeto de formatura foram divididas pelo tipo de aproveitamento que ela representa, ou seja, Energia de Biomassa, Energia Solar, Energia Eólica, Energia Hidráulica, Diesel, Gasolina, GLP e Gás Natural. Vale a pena ressaltar que o interesse deste projeto é apenas para as tecnologias de pico ou microgeração e portanto tecnologias de grande e médio porte não foram estudadas. 28 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.1 ENERGIA PROVENIENTE DA BIOMASSA O preço deste tipo tecnologia varia em torno dos R$ 0,70 a R$ 0,90 por Watt gerado, isso segundo o Atlas de Energia Elétrica do Brasil fornecido pela ANEEL. 7.1.1 BIODIGESTOR MODELO INDIANO [13] Este modelo de biodigestor caracteriza-se por possuir uma campânula como gasômetro, a qual pode estar mergulhada sobre a biomassa em fermentação, ou em um selo d’água externo, e uma parede central que divide o tanque de fermentação em duas câmaras. A função da parede divisória faz com que o material circule por todo o interior da câmara de fermentação. O modelo indiano possui pressão de operação constante, ou seja, à medida que o volume de gás produzido não é consumido de imediato, o gasômetro tende a deslocar-se verticalmente, aumentando o volume deste, e portanto, mantendo a pressão no interior constante. O fato do gasômetro estar disposto sobre o substrato ou sobre o selo d’água reduz as perdas durante o processo de produção do gás. O resíduo a ser disposto para alimentar o biodigestor indiano, deverá apresentar uma concentração de sólidos totais não superior a 8%, para facilitar a circulação do resíduo pelo interior da câmara de fermentação e evitar entupimentos dos canos de entrada e saída do material. O abastecimento também deverá ser contínuo, ou seja, geralmente é alimentado por dejetos bovinos e/ou suínos, que apresentam uma certa regularidade no fornecimento de dejetos. Do ponto de vista construtivo, apresenta-se de fácil construção, contudo o gasômetro de metal pode encarecer o custo final, e também a distância da propriedade pode dificultar e encarecer o transporte, inviabilizando a implantação deste biodigestor. Nas figuras 3 e 4 estão representadas as partes principais deste tipo de biodigestor. 29 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 3: Corte do biodigestor modelo Indiano Figura 4: Visão tridimensional do biodigestor modelo Indiano 30 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.1.2. BIODIGESTOR MODELO CHINÊS [13] Formado por uma câmara cilíndrica em alvenaria (tijolo) para a fermentação, com teto abobado, impermeável, destinado ao armazenamento do biogás. Este biodigestor funciona com base no princípio de prensa hidráulica, de modo que aumentos de pressão em seu interior, resultante do acumulo de biogás, resultarão em deslocamentos do efluente da câmara de fermentação para a caixa de saída, e em sentido contrário quando ocorre descompressão. O modelo chinês é construído quase que totalmente em alvenaria, dispensando o uso de gasômetro em chapa de aço, reduzindo os custos. Contudo, podem ocorrer problemas com vazamentos do biogás caso a estrutura não seja bem vedada e impermeabilizada. Neste tipo de biodigestor uma parcela do gás formado na caixa de saída é liberada para a atmosfera, reduzindo parcialmente a pressão interna do gás. O substrato deverá ser fornecido continuamente com concentração de sólidos totais em torno de 8% para evitar entupimento do sistema de entrada e facilitar a circulação do material. Nas figuras 5 e 6 estão representadas as partes principais deste tipo de biodigestor. 31 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 5: Corte do biodigestor modelo Chinês Figura 6: Visão tridimensional do biodigestor modelo Chinês 32 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.1.3. BIODIGESTOR MODELO BATELADA [13] Trata-se de um sistema bastante simples e de pequena exigência operacional. Sua instalação poderá ser apenas um tanque anaeróbico, ou vários tanques em série. Este tipo de biodigestor é abastecido uma única vez, portanto não é um biodigestor contínuo, mantendo-se em fermentação por um período conveniente, sendo o material descarregado após o termino do período efetivo de produção de biogás. Enquanto os modelos chinês e indiano prestam-se para atender propriedades em que a disponibilidade de biomassa ocorre em períodos curtos, o modelo em batelada adapta-se melhor quando essa disponibilidade ocorre em períodos mais longos. As figuras 7 e 8 representam as partes principais deste biodigestor: Figura 7: Corte do biodigestor modelo Batelada 33 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 8: Visão tridimensional do biodigestor modelo Batelada 34 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.2 ENERGIA SOLAR 7.2.1 PAINÉIS SOLARES CRISTALINOS [1] São painéis da Astropower e no site da Ampair (referências da Internet número 1) estão especificados três modelos (A120; A75; A55) os quais serão detalhados a seguir. A corrente de saída para os vários modelos de painéis com este tipo de tecnologia varia de acordo com a tensão conforme indicado no gráfico 1. Gráfico 1: Curva de Corrente de saída X Tensão de saída Na tabela 2 estão expressas outras características técnicas destes painéis: PAINEL Ppico Vvazio Icurto Vpico Ipico A55 55W 21V 3.8A 17V 3.3A A75 75W 21V 4.8A 17V 4.4A A120 120W 21V 7.7A 17V 7.1A Tabela 2: Características técnicas dos painéis cristalinos Na figura 9 estão expressas as dimensões destes painéis. 35 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 9: Dimensões dos painéis cristalinos Os três módulos possuem tensão nominal de 12V e são constituídos por 36 séries de células conectadas. As células são cobertas com vidro e fechadas por uma estrutura de alumínio anodizado. Eles podem ser instalados em paredes ou telhados porém mantendo uma camada de ar de 25mm com o objetivo de resfriamento. Deve-se deixa uma inclinação de 15o com o intuito de escoamento de água. Os conjuntos contem uma vedação contra água, dois conectores terminais (+12V e 0 V) e fiação para instalações de curta distância. No site foi encontrado o seguinte preço para o painel A120, £ 612,77, com uma capacidade de geração de 120W de pico. Isso resulta num valor de aproximado de US$8,50 por Watt gerado. 36 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.2.2 PAINÉIS FLEXÍVEIS DA UNI-SOLAR [1] Figura 10: Painéis flexíveis da Uni-Solar Estes painéis possuem algumas vantagens em relação aos outros como por exemplo: • A flexibilidade do material de filme fino; • A resposta para as luzes azul-verde-vermelha; • A tolerância à sombra e a alta temperatura; • A construção sem utilização de vidro; Os painéis UNI-SOLAR flexíveis de tripla junção possuem maior eficiência do que os painéis cristalinos, isso porque em adição à luz solar (espectro vermelho), o efeito da dispersão devido às nuvens (espectros azul e verde) é coletado e convertido por esta tecnologia. Ao contrário dos painéis Cristalinos e Policristalinos, os quais podem ter uma perda na saída superior a 15% na temperatura ambiente de 30ºC - 35ºC, os painéis UNI-SOLAR fornecem uma potência de pico constante para todas as temperaturas. Os painéis UNI-SOLAR possuem um diodo de by-pass entre as células o qual assegura que quando uma sombra passe por cima de uma parte do painel apenas essa parte pare de funcionar. Ao contrário do que acontece com os painéis cristalinos que quando uma sobra passa por parte do painel o caminho da corrente é cortado e todo o painel para de funcionar. As características dos três modelos deste tipo de painéis encontrados no site da Ampair (referências da Internet número 1) são informadas na figura 11. 37 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 11: Características dos painéis flexíveis da Uni-solar As características técnicas dos três painéis e dos preços podem ser encontradas na tabela 3. PAINEL Pnominal Vvazio Icurto Vpico Ipico Preço (£) Preço (US$/ W) USF-5 5W 23,8V 0,37 A 16,5 V 0,30 A 76 25,80 USF-11 10,3W 23,8V 0,78 A 16,5 V 0,78 A 130 21,45 USF-32 32W 23,8V 2,4 A 16,5 V 1,94 A 269 14,29 Tabela 3: Características técnicas dos painéis flexíveis da Uni-solar Fazendo-se a média dos valores encontrados temos um custo de US$ 20,53 por Watt gerado. Os desempenhos destes painéis estão ilustrados nos gráficos 2 que mostra a relação entre a corrente de saída e a tensão nos terminais do painel. Gráfico 2 : Desempenho dos painéis flexíveis 38 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.2.3 SUNWARE- PAINÉIS SEMI-RÍGIDOS [1] Em contraste com os módulos padrões de 36 células os painéis SUNWARE são formados por 40 células. Essas 4 células extras servem para compensar a queda de tensão causada pelo aquecimento das células. Isso permite uma melhoria no rendimento em lugares quentes e ainda elimina a necessidade de deixar um espaço atrás do painel com o intuito de circulação de ar para refrigeração. Os painéis podem ser flexionados em até 3% para se adaptar a curvatura do lugar onde se deseja instalar. Na tabela 4 são dados as características elétricas dos modelos deste tipo de painel e os preços retirados do site da Ampair. Preço Ppico Ipico A x B (mm) N. de células Peso (kg) Preço (£) SW 12/1 12W 0.8A 410x355 36 1.5 169 23,94 SW 18/1 18W 1.1A 475x465 40 3.0 220 20,77 SW 27/1 27W 1.4A 640x465 40 3.2 269 16,93 SW 35/1 35W 2.0A 770x495 40 4.5 346 16,84 SW 35/1 SRM2 35W 2.0A 770x495 2x38 4.4 365 18,26 Módulo (US$/ W) Tabela 4: Características elétricas dos painéis semi-rígidos O valor médio para este painel fica em torno de US$19,34 por Watt gerado. 39 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.2.4. SOLAR HOME KIT [5] O Solar Home Kit é um sistema completo pronto para geração de eletricidade. A configuração depende da demanda e do poder aquisitivo do consumidor final. A tensão de saída é de 12V. Algumas das configurações que podem ser montadas são apresentadas abaixo: • Configuração “Solar Home Lighting System” painel de 14W; 2 lâmpadas fluorescentes de 6W (custo médio de R$ 60,00 com reator inversor); Controlador de carga; Conector para carregar celulares; Cabos; Material de instalação; Preço médio do conjunto: US$ 200,00 • Configuração “Solar Home Television System” Painel de 14W; Televisão em preto em branco de 14 polegadas (12W); Controlador de carga; Conector para carregar celulares; Cabos; Material de instalação; • Configuração “Solar Home Lighting and Television System” 2 painéis de 14W; 2 lâmpadas fluorescentes de 6W; Televisão em preto em branco de 14 polegadas (12W); Controlador de carga; Conector para carregar celulares; Cabos; Material de instalação; 40 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP O custo de geração será estimado subtraindo o valor do kit de iluminação (~US$ 21,10) do valor do conjunto “Solar Home Lighting System” (US$ 200,00 – US$ 21,10 = US$ 178,90) e dividindo pela potência nominal (14 W) logo o custo será de US$ 12,78 por W gerado. Como as outras configurações são de características de geração semelhantes este valor pode ser aplicado nas outras duas configurações. 7.2.5. CASA SOLAR [10] O kit é composto pelos seguintes componentes: 08 Painéis Solares SX120U, ou 16 Painéis Solares SP75 (com aproximadamente 1040 Wpico) 01 Controlador de carga C40, com Mostrador Digital CM 01 Inversor Senoidal SW4024 01 Multímetro Alicate Digital 20 Baterias estacionárias Delphi 3000, de 185 Ah-12Vcc, formando banco de 1.850Ah-24V Dimensionado para uma autonomia de 5 dias O preço deste kit é de R$ 57980,00 o que equivale a um custo de US$ 20,35 por Watt gerado. 7.2.6. CASA SOLAR PEQUENA O kit é composto pelos seguintes componentes: 08 Painéis Solares SP75 (com aproximadamente 560 Wpico) 01 Controlador de carga C40, com Mostrador Digital CM 01 Inversor PS2512 01 Bomba Shurflo 8000 01 Multímetro Alicate Digital 10 Baterias estacionárias, Delphi 3000, 185 Ah-12Vcc, formando banco de 1.480 Ah12V Dimensionado para uma autonomia de 5 dias O preço deste kit é de R$ 37730,00 o que equivale a um custo de US$ 23,64 por Watt gerado. 41 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.2.7. CASA SOLAR PRAIA-CAMPO O kit é composto pelos seguintes componentes: 05 Painéis Solares KC80 (com aproximadamente 400 Wpico) 01 Controlador de carga PS30 01 Inversor izzyPower, HT-P-2500 01 Bomba Shurflo 8000 01 Multímetro Alicate Digital 08 Baterias 12MC150A formando banco de 1200 Ah-12V Dimensionado para uma autonomia de 5 dias O preço deste kit é de R$ 17740,00 o que equivale a um custo de US$ 15,56 por Watt gerado. 7.2.8. CASA SOLAR PRAIA-CAMPO PEQUENA O kit é composto pelos seguintes componentes: 05 Painéis Solares SM46 (com aproximadamente 200 Wpico) 01 Controlador de carga SR20 01 Inversor Portawattz PWR 1750 01 Bomba Shurflo 8000 01 Multímetro Alicate Digital 03 Baterias 12MC150A, formando banco de 450 Ah-12V Dimensionado para uma autonomia de 3 dias O preço deste kit é de R$ 12892,00 o que equivale a um custo de US$ 22,62 por Watt gerado. 7.2.9 AQUECEDORES DE ÁGUA SOLETROL [6] Este tradicional modelo de coletor solar foi desenvolvido para sistemas de aquecimento solar de água em residências, piscinas, hotéis, motéis, vestiários, etc. Para sua instalação não é necessária uma grande área da residência, o sistema pode ser instalado sobre o telhado evitando a perda de espaço útil. Os coletores possuem em média aproximadamente 15 kg e sua eficiência energética está em torno de 55,4%. 42 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP O custo de um sistema completo para aquecimento solar de água gira em torno de R$ 1154,00 para um potencial de geração de aproximadamente 60 kWh/mês . Isso resulta num preço médio de US$ 4,70 / Watt. As dimensões gerais médias dos coletores solares são dadas na figura 12. A - Comprimento: 2000 mm B - Largura: 800 mm C - Largura (incluindo tubos): 870 mm Altura: 70 mm Figura 12: Dimensões gerais A manutenção deste sistema é simples bastando lavar os vidros uma vez no mês de abril e uma vez no mês de julho, sempre pela manhã, quando as placas estão frias para evitar o risco de quebra dos vidros por choque térmico. 43 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.3 ENERGIA EÓLICA 7.3.1 THE PACIFIC 100 [1] Figura 13: Gerador Pacific 100 Pode ser instalado em ambientes marinhos, chalés de fins de semana, repetidores de rádio, equipamentos de navegação ou qualquer outra utilidade que requer um recarregador de bateria de 12V ou 24V. Pode gerar 100W de potência que é desenvolvida por um alternador permanentemente magnetizado. O projeto permite a recarga total das baterias e previne o fluxo de corrente reversa devido ao retificador interno. O gerador não possui escovas de comutação para serem trocadas e não sofre sobre-aquecimento. Ele não requer nenhuma forma de controle para proteger os enrolamento de sobre-aquecimento. Anéis deslizantes e engrenagens na escova permitem ao gerador localizar o vento e alimentar dois cabos diretamente para a bateria. A saída é continuamente analisada. A corrente máxima é automaticamente limitada em um valor seguro devido à indutância própria dos enrolamentos. O gráfico 3 apresenta a curva de desempenho do gerador em função da velocidade do vento. 44 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Gráfico 3: Desempenho do gerador Pacific 100 Possui um tamanho compacto o que ajuda a salvar espaço nos locais onde será instalado. O preço deste gerador é de £ 466,00 para uma capacidade de geração de aproximadamente 100 W o que resulta num custo de US$ 7,92 por Watt gerado. Nas figuras 14 e 15 estão representações deste gerador mostrando as dimensões e as parte e peças principais : Figura 14: Dimensões principais do gerador Pacific 100 45 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 15: Detalhes do gerador Pacific 100 46 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.3.2. THE AMPAIR HAWK [1] Figura 16: Gerador Hawk A vantagens desta tecnologia são : • Evita gastos com combustíveis e a necessidade de máquinas barulhentas; • Reduz o funcionamento de geradores grandes em baixas cargas; • Suplementa o sistema fotovoltaico com energia que tem potencialidade de ser gerada dia e noite, no Inverno ou no Verão; • Melhora as condições de recarga da bateria e aumenta sua vida útil; Figura 17: Dimensões e Circuito de interligação elétrica do gerador Hawk É um sistema de 12V de baixo custo, com gerador eólico com base em terra para recarregar baterias. O gerador é dirigido por uma silenciosa e eficiente turbina eólica de 6 pás, alimentado um alternador permanentemente magnetizado e com um retificador DC. A corrente de recarga é 47 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP transmitida por escovas e um anel de escorregamento. As dimensões principais e um esquema de ligação do gerador podem ser visto na figura 17. Enquanto opera, o HAWK produz uma saída constante. Não possui relé térmico ou embreagem mecânica. Todos os circuitos elétricos são vedados do ambiente. O alternador de 12 pólos gera o mínimo de ruído. Uma turbina devidamente balanceada elimina vibrações. Um regulador previne a sobrecarga da bateria. A corrente fornecida na saída deste gerador é continua e varia de acordo com o gráfico 4 que mostra a relação entre a corrente gerada e a velocidade do vento. Gráfico 4: Desempenho do gerador Hawk Este gerador deve ser instalado o mais alto possível, livre de quebra-ventos, construções ou qualquer fonte de turbulência como ilustrado na figura 18. O custo deste gerador é o mesmo do gerados Pacific 100, ou seja, £ 466,00 para uma capacidade de geração de aproximadamente 100 W o que resulta num custo de US$ 7,92 por Watt gerado. 48 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 18: Melhores locais para instalação do gerador Hawk A instalação mecânica deve seguir o esquema ilustrado na figura 19. Figura 19: Instalação mecânica 49 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.3.3. THE DOLPHIN [1] Figura 20: Turbina Dolphin Este tipo de gerador utiliza um sistema eólico de rotor vertical com três pás. As vantagens deste tipo de rotor são: • Operação segura; • Vida útil longa; • Multi-direcional; Neste gerador, a velocidade das pás da turbina não passa da velocidade do vento o que proporciona uma operação segura. O peso reduzido da Dolphin permite facilidade para sua mudança de posição nas diferentes épocas do ano onde é provável uma mudança no comportamento dos ventos. O gerador elétrico deste equipamento é um alternador permanentemente magnetizado de 4 W. A velocidade máxima suportável é de 90 nós. O custo deste gerador é o mesmo do gerados Pacific 100, ou seja, um custo de US$ 7,92 por Watt gerado. A tabela 5 mostra os valores de desempenho deste gerador em função da velocidade do vento. 50 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Velocidade do vento (nós) 10 15 20 30 Velocidade do vento (m/s) 5 7.5 10 15 Corrente (mA) 20 75 180 350 Carga (AH/Day) 0.5 1.8 4.3 8.4 Tabela 5: Desempenho do gerador Dolphin As dimensões deste gerador são dadas na figura 21. Figura 21: Dimensões do gerador Dolphin 7.3.4. MODELOS DA WINDSIDE (WS) [2] As turbinas da Windside são turbinas caracterizadas por possuírem eixo vertical que utiliza duas pás em espiral para girar o rotor do gerador. As turbinas WS produzem eletricidade por anos e possuem uma vida útil superior a 10 nós. É produzido em aço especial, alumínio, fibra de vidro/madeira e aço inoxidável. A necessidade de manutenção é mínima. Estas turbinas não fazem barulho, não matam pássaros. São silenciosas e seguras podendo ser instaladas em centros populacionais são tão inofensivas que até mesmo uma criança pode pará-la. A velocidade média dos ventos no mundo é de aproximadamente 3m/s. A construção especial das turbinas WS torna possível seu funcionamento utilizando ventos de 1-3m/s que é insuficiente para outros tipos de turbina. Mas também podem funcionar em tempestades tendo sido testada em ventos de 60 m/s. 51 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Também são capazes de utilizar ventos de qualquer direção e até mesmo ventos turbulentos os que não é possível em modelos tradicionais. Os modelos disponíveis são mostrados a seguir: • WS-0,30 C/B (~9A) Figura 22: Turbina WS-0,30 C/B • WS-0,15 C/B (~9A) Figura 23: Turbina WS-0,15 C/B 52 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP • WS-0,30A (~9A) Figura 24: Turbina WS-0,30 A • WS-2A (~20A) Figura 25: Turbina WS-2A • WS-2B (~20A) Figura 26: Turbina WS-2B 53 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP • WS-4C (~20A) Figura 27: Turbina WS-4C • WS-4A (~20A) Figura 28: Turbina WS-4A • WS-12 (~20A) Figura 29: Turbina WS-12 54 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP As características destas turbinas são informadas nas tabelas 6, 7 e 8. Características: Potência Nominal WS-0,30C WS-0,30A 9A/12V 9A/12V Madeira/metal metal Velocidade mínima do vento 2,8 m/s 3,0 m/s Velocidade nominal do vento 15 m/s 18 m/s Velocidade máxima do vento - - 0,30 m2 0,30 m2 Peso da Pá 2 kg 2 kg Peso total 36 kg 80 kg Não requerido, eletrônico Não requerido, eletrônico Não requerido Não requerido Imã permanente Imã permanente 1-400 V/12,24,48 V 1-400 V/12,24,48 V Sem engrenagem Sem engrenagem Eletrônico Eletrônico Windside WGU-22 Windside WGU-22 0 dB 0 dB Recomendação de mastro Área de varredura Controlador de velocidade do rotor Controle de sobrevelocidade Construção do gerador Tipo do gerador Caixa de engrenagens Sistema de freio principal Controlador de carga Emissão de som medida Tabela 6: Características técnicas dos geradores WS-0,30A e WS-0,30C 55 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP WS-4C Características: Potência Nominal WS-4A 20A/12 V 20A/12 V Recomendação de mastro Madeira metal Velocidade mínima do vento 1,5 m/s 1,9 m/s Velocidade nominal do vento 15 m/s 18 m/s Velocidade máxima do vento - - Área de varredura 4 m2 4 m2 Peso da Pá 40 kg 40 kg Peso total 700 kg 1.000 kg Controlador de velocidade do rotor Não requerido, eletrônico Não requerido, eletrônico Controle de sobrevelocidade Não requerido Não requerido Imã permanente Imã permanente 1-400 V/12,24,48 V 1-400 V/12,24,48 V Sem engrenagem Sem engrenagem Eletrônico Eletrônico Windside WGU-25/WGC-10 Windside WGC-10 0 dB 0 dB Construção do gerador Tipo do gerador Caixa de engrenagens Sistema de freio principal Controlador de carga Emissão de som medida Tabela 7: Características técnicas dos geradores WS-4C e WS-4A 56 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Características: WS-2B WS-0,15C/B Potência Nominal 9A/12V 20A/12 V Madeira/metal Madeira/metal Velocidade mínima do vento 3,8 m/s 2,0 m/s Velocidade nominal do vento 20 m/s 20 m/s Velocidade máxima do vento - - Recomendação de mastro 2 0,15 m 2 m2 Peso da Pá 1 kg 20 kg Peso total 30 kg 400 kg Controlador de velocidade do rotor Não requerido, eletrônico Não requerido, eletrônico Controle de sobrevelocidade Não requerido Não requerido Imã permanente Imã permanente 1-400 V/12,24,48 V 1-400 V/12,24,48 V Sem engrenagem Sem engrenagem Eletrônico Eletrônico Windside WGU-22 Windside WGU-25/WGC-10 0 dB 0 dB Área de varredura Construção do gerador Tipo do gerador Caixa de engrenagens Sistema de freio principal Controlador de carga Emissão de som medida Tabela 8: Características técnicas dos geradores WS-0,15 e WS-2B 57 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Na tabela 9 são dados os desempenhos das turbinas em função da velocidade do vento. ENERGIA PRODUZIDA PELAS TURBINAS EM WATTS E PREÇOS Modelo Modelo Modelo Modelo WS-0,15 WS-0,30C WS-2 WS-4 W W W W 3 1 2 10 20 4 2 4 20 40 5 3 7 35 70 6 5 10 50 100 7 7 15 75 150 8 10 21 105 210 9 15 30 150 300 10 20 40 200 400 11 22 55 275 550 12 35 70 350 700 13 45 90 450 900 14 60 120 600 1200 Preço ( € ) 1548 2200 10175 16651 Custo (US$/W) 30,19 21,45 19,84 16,24 Velocidade do vento m/s Tabela 9 : Desempenhos das turbinas eólicas 7.3.5. TURBINA GERAR 1000 [10] Este gerador possui as características descritas a seguir: Potência: 1000 W a 12 m/s Tensão: 24 Vcc Diâmetro do hélice: 2,7 m Número de Pás: 03 Instalação: Torres basculáveis e estaiadas de 9 a 15m (estrutura em treliça) Velocidade do Vento para Partida: <2,0 m/s O preço deste gerador é de R$ 7215,00 o que resulta num custo de US$ 2,54 por Watt. 58 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.3.6. TURBINA AIR WIND 403 [10] Este gerador possui as características descritas a seguir: Potência: 400 watts a 12,5m/s Tensão: 12, 24, 48 Vcc Diâmetro do hélice: 1,15 m Número de Pás: 03 Velocidade do Vento para Partida: 2,7 m/s O preço deste gerador é de R$ 3900,00 o que resulta num custo de US$ 3,42 por Watt. 7.3.7. TURBINA AIR-X WIND RURAL [10] Este gerador possui as características descritas a seguir: Potência: 400 watts a 12,5m/s Tensão: 12, 24, 48 Vcc Diâmetro do hélice: 1,15 m Número de Pás: 03 Velocidade do Vento para Partida: 2,7 m/s O preço deste gerador é de R$ 3050,00 o que resulta num custo de US$ 2,68 por Watt. 7.3.8. TURBINA WHISPER H 40 [10] Este gerador possui as características descritas a seguir: Potência: 900W Tensão: 12, 24, 48 Vcc O preço deste gerador é de R$ 8535,00 o que resulta num custo de US$ 3,33 por Watt. 7.3.9. TURBINA WHISPER H 80 [10] Este gerador possui as características descritas a seguir: Potência: 1.000 W a 10,5 m/s 59 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tensão: 12, 24, 48 Vcc Diâmetro do hélice: 3,0 m Número de Pás: 03 Velocidade do Vento para Partida: 3,1 m/s O preço deste gerador é de R$ 10896,00 o que resulta num custo de US$ 3,82 por Watt. 7.3.10. TURBINA WHISPER H 175 [10] Este gerador possui as características descritas a seguir: Potência: 3200 watts a 12,0 m/s Tensão: 48 Vcc Diâmetro do hélice: 4,5 m Número de Pás: 03 Velocidade do Vento para Partida: 3,1 m/s O preço deste gerador é de R$ 28885,00 o que resulta num custo de US$ 3,17 por Watt. 60 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.4. ENERGIA HIDRÁULICA Na área de geração hidráulica foram encontradas algumas turbinas para pequena geração, as quais foram listadas abaixo. 7.4.1. AQUAIR 100 [1] A B Figura 30: Gerador Aquair 100 É um gerador de fácil instalação e desinstalação. Para a instalação basta fixar A e deixar B imerso na correnteza do rio. Esta micro-hidroelétrica tem a capacidade de produz continuamente uma corrente de saída de 6 amperes com uma tensão de 12V. Possui as vantagens de ter um alternador permanentemente magnetizado, de não necessitar de escovas de comutação e por ter enrolamentos que não sobreaquecem e portanto não necessita de proteção térmica. A seguir encontram-se figuras 31, 32, 33 que ilustram esta tecnologia. 61 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 31: Peças que compõem o gerador Aquair 100 Figura 32: Dimensões do gerador Aquair 100 Figura 33: Dimensões do gerador Aquair 100 62 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP O desempenho em função da velocidade de água pode ser analisado no gráfico 5. Gráfico 5: Desempenho do gerador Aquair 100 O preço deste gerador é de £ 520,00 para uma capacidade de geração de aproximadamente 72 W o que resulta num custo de US$ 12,30 por Watt gerado. 7.4.2. AQUAIR UW [1] Figura 34: Gerador Aquair UW A face frontal de 3 pás impulsiona um alternador permanentemente magnetizado produzindo uma corrente de saída de aproximadamente 8 amperes para uma tensão de 12 Volts. O corpo do alternador é preenchido com um fluido hidráulico para eliminar a corrosão e para equalizar as trocas de pressões devido a temperatura ambiente. 63 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP O AQUAIR UW é um hidro-gerador submerso para recarregadores de baterias de 12/24 V. Ele é uma unidade completa (pás propulsoras e alternador selado), operando em profundidades de 10 metros abaixo da superfície da água, com característica de funcionar em baixas velocidades de água (1½ nós) e com uma alta taxa de recarregamento (8 amperes) sem sacrifício de espaço ou peso. Pode-se conseguir uma geração de 2.4 kWh por dia de qualquer correnteza rápida e com mais de 40cm de profundidade. Quando montada em uma correnteza com velocidade de 15 km/h este gerador produz mais de 8 amperes . Isso representa uma energia suficiente para abastecer uma típica casa em uma região remota, independente de outra fonte de alimentação. Se a correnteza for de 10 km/h serão produzidos 1.5 kWh por dia e esta potência de saída pode ser incrementado pela utilização de um “Venturi” para acelerar a água. As características deste gerador podem ser observadas nos gráfico 6. Gráfico 6: Desempenho do gerador Aquair UW O preço deste gerador é de £ 583,00 para uma capacidade de geração de aproximadamente 96 W o que resulta num custo de US$ 10,32 por Watt gerado. As peças e as dimensões deste gerador podem ser analisadas nas figuras 35 e 36. 64 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 35: Detalhes do gerador Aquair UW Figura 36: Dimensões do gerador Aquair UW 65 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.4.3. POWERPAL LOW HEAD [3] Figura 37: Gerador Powerpal low head Para esta família de geradores são produzidos os seguintes modelos MHG-200LH, MHG500LH com potência de saída entre 200 e 500W. Algumas das características destes modelos são mostradas na tabela 10: MHG-200LH MHG-500LH Queda d´água 1.5 m 1.5 m Fluxo de água 35 l / seg 70 l / seg Potência de saída 200W 500W Preço US$ 970 US$ 1450 Custo 4,85 US$/W 2,90 US$/W Tabela 10: Características dos geradores Powerpal low head Funciona com um simples alternador permanentemente magnetizado, sem escovas e monofásico e acoplado a turbina. Toda ou parte do fluxo e água é desviada para um canal de entrada a qual possui a forma de um vortex o qual produz o torque da turbina, escorrendo por um tubo de escoamento e voltando para o ambiente. Este sistema é ilustrado na figura 38. 66 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 38: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal low head Para a instalação é necessária apenas uma queda vertical e uma taxa de vazão de água suficiente, a qual pode ser facilmente obtido instalando este gerador em pequenas quedas de água, barragens ou canais de desvio de água. Nas figuras 39, 40, 41 estão ilustradas as maneiras de instalar o gerador. 67 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP • Em cachoeiras: Figura 39: Instalação em cachoeiras • Pequenas barragens: Figura 40: Instalação em barragens • Canais de desvio de água: Figura 41: Instalação em canais de desvio de água 68 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP As características técnicas podem ser observadas na tabela 11. Tabela 11: Especificação Técnica do gerador Powerpal low head Como o preço deste gerador não foi encontrado no site foi suposto um valor aproximado de US$ 10,00 por Watt gerado 7.4.4. POWERPAL HIGH HEAD [3] Figura 42: Gerador Power high head 69 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Para esta família de geradores são produzidos os seguintes modelos MHG-200HH, MHG500HH com potências de saídas entre 200 e 500W. Algumas características podem ser vistas na tabela 12. MHG-200HH Queda d´água Fluxo de água Potência de saída MHG-500HH 5m 6m 7m 8m 9m 10m 11m 6.3 6.4 7.4 7.9 8.4 8.9 9.1 l /seg l /seg l/seg l/seg l/seg l/seg l/seg 160W 200W 275W 325W 390W 460W 520W Preço US$ 1025 US$ 1325 Custo 5,125 US$/W 2,65 US$/W Tabela 12: Características dos geradores Powerpal high head Funciona com um simples alternador permanentemente magnetizado, sem escovas e monofásico e acoplado a uma turbina do tipo Turgo. Parte ou todo o fluxo de água é desviado para um tubo de PVC e desce para a turbina. Os rolamentos são selados e é necessária a substituição em poucos anos, nenhuma outra manutenção é necessária. O esquema de funcionamento é mostrado na figura 43. 70 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 43: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal high head As características técnicas podem ser observadas na tabela 13. 71 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 13: Especificação Técnica do gerador Powerpal high head 7.4.5. POWERPAL T1 E T2 TURGO [3] Figura 44: Gerador Powerpal Turgo T1 e T2 São produzidos os seguintes modelos MGH-T1, MHG-T2 com potências de saídas entre 660 e 2kW. Algumas características podem ser vistas tabela 14. 72 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP MGH-T1 Queda d´água Fluxo de água Potência de saída turbina Potência de saída gerador Preço Custo MGH-T2 8m 21 l /seg 9m 22 l /seg 10m 23 l /seg 11m 23 l /seg 12m 26 l /seg 14m 28 l /seg 16m 30 l /seg 17m 30 l /seg 880W 1.04kW 1.2kW 1.33kW 1.62kW 2.05kW 2.5kW 2.66kW 660W 780W 900W 1000W 1220W 1540W 1880W 2000W 3,36 US$/W US$ 6718,00 3,36 US$/W Tabela 14: Características dos geradores Powerpal Turgo T1 e T2 As séries PowerPal T1 e T2 são outro sistema simples consistindo de uma turbina com gerador acoplado. A potência de saída varia de 660W até 2,0kW dependendo da altura do reservatório e do fluxo de água. A T1 é limitada a uma potência de geração de 1 kW e a T2 é limitada a uma potência de 2,0 kW. Parte ou todo o fluxo de água é desviado para um tudo de coleta e desce para a turbina. O esquema de funcionamento pode ser visto na figura 45. Figura 45: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal Turgo T1 e T2 73 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP As características técnicas podem ser observadas na tabela 15. Tabela 15: Especificação Técnica do gerador Powerpal Turgo T1 e T2 7.4.6. POWERPAL T8 AND T16 TURGO [3] Figura 46: Gerador Powerpal Turgo T8 e T16 Para esta família de geradores são produzidos os seguintes modelos MHG-T8 e MHG-T16 com potências de saídas entre 4,7 kW e 16kW. Algumas características podem ser vistas na tabela 16. 74 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP MGH-T8 MGH-T16 Queda d´água 24m 26m 28m 30m 32m 34m 24m 26m 28m 30m 32m 34m Fluxo de água 33.3 34.6 36.0 37.2 38.4 39.6 66.6 69.2 72.0 74.4 76.8 79.2 Potência de saída kW 4.7 5.3 5.9 6.6 7.2 8.0 9.4 10.6 11.8 13.1 14.4 16.0 Preço (US$) 6500 7200 7800 8400 9000 9700 11500 12200 12900 13600 14300 Custo (US$/W) 1,38 1,35 1,32 1,27 1,25 1,21 1,22 1,15 1,09 1,04 0,99 15000 0,94 Tabela 16: Características dos geradores Powerpal Turgo T8 e T16 O modelo T8 possui válvula simples e produz de 4,7 kW até 8 kW enquanto que o modelo T16 possui 2 válvulas e consegue produzir de 9,4 kW até 16 kW. Toda ou parte do fluxo de água e desviado para um tudo coletor e desce para a turbina. Um esquema de funcionamento pode ser observado na figura 47. 75 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 47: Esquema de funcionamento do gerador Powerpal Turgo T8 e T16 As características técnicas podem ser observadas na tabela 17. 76 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 17: Especificação Técnica do gerador Powerpal Turgo T8 e T16 O preço médio do Watt para todas as turbinas da PowerPal é de 1,95 US$/W e será o valor para representar todas as turbinas desta família na ACC. 77 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.5. GERADORES DIESEL E GÁS NATURAL Para o estudo em questão os seguintes modelos de geradores que utilizam combustíveis não renováveis serão analisados. 7.5.1. GERADOR BRANCO DIESEL BD2500 2000 WATTS – 115V [8] CARACTERÍSTICAS Potência Máx.: Potência Min.: Marca do Motor: Modelo do Motor: Cilindradas: Potência Motor: Tipo do Motor: Combustível: Consumo Combustível : Autonomia : Tensão: Freqüência: Capacidade Tanque: Peso: Dimensão: Sistema de partida: Preço: Custo (US$/W): 7.5.2. 2000W 1800W Branco BD5.0 211 5 HP 4 tempos Diesel 0,500l/h 5 horas 110/220V 60Hz 2,5l 47 kg 555x405x550 mm Manual retrátil R$ 2859,49 0,50 GERADOR TOYAMA 950 WATTS EM 110V + KIT FERRAMENTAS GARRA P/ CONECTOR BATERIAS [8] CARACTERÍSTICAS Dimensões mm: Sistema Partida: Potência Máx: Potência Min: Tipo do Motor: Consumo Combust.H.: Tipo Gerador: 400x350x340 M 950 800 2 tempos 0,800 Brushiess 78 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Freqüências Hz: Carregador Bateria: Tensão: Marca Motor: Capacidade do Tanque: Combustível: Nível Ruído DB: Autonomia Horas: Peso: Preço: Custo (US$/W): 7.5.3. 60 12v 110/220 Shimiguri 4 Gás 61 5 21 R$ 859,00 0,32 GERADOR CORUJINHA B 1800 – BRANCO [8] CARACTERÍSTICAS Potência Máx.: Potência Min.: Marca do Motor: Modelo do Motor: Cilindradas: Potência Motor Hp: Tipo do Motor: Combustível: Consumo Combust. H.: Tensão: Capacidade do Tanque: Voltímetro: Autonomia Horas: Freqüência Hz: Sistema Partida : Carregador Bateria: Dimensão: Peso: Preço: Custo (US$/W): 1800 1500 Branco 5hp 2t 133 5 2 Tempo Gás 1,077 110/220 7 Não 6,5 60 Manual Não 555x405x550mm 33 kg R$ 1846,74 0,36 79 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.5.4. GERADOR TOYAMA DIESEL T2500CX - 2500 WATTS [8] CARACTERÍSTICAS Potência Máx.: Potência Min.: Marca do Motor: Modelo do Motor: Cilindradas: Potência do Motor Hp: Tipo do Motor: Combustível: Consumo Combust.H.: Autonomia Horas: Tensão: Freqüência Hz: Capacidade do Tanque: Sistema de Partida: Peso: Dimensões mm: Preço: Custo (US$/W): 7.5.5. 2500 2000 Toyama T50FG 211 4,7 4 tempos Diesel 1,420 8,8 110/220 60 12,5 M 46 575x400x500 R$ 4297,00 0,60 GERADOR TOYAMA DIESEL T4000CXE - 4000 WATTS [8] CARACTERÍSTICAS Tipo do Gerador: Capacidade do Tanque: Dimensões mm: Potência Máx.: Potência Min.: Marca do Motor: Modelo do Motor: Cilindradas: Potência do Motor Hp: Tipo do Motor: Combustível: Consumo Combust.H.: Autonomia Horas: Tensão: Sincro AVR 12,5 640x480x500 3800 3300 Toyama T70F 296 6,7 4 tempos Diesel 1,603 7,8 110/220 80 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Freqüência Hz: Peso: Preço: Custo (US$/W): 7.5.6. 60 65 R$ 5689,00 0,50 GERADOR LIFTER E4000 MYHDI [8] CARACTERÍSTICAS Potência Máx.: Marca do Motor: Modelo do Motor: Cilindradas: Potência do Motor Hp: Sistema Partida : Nível de ruído: Capacidade do tanque: Autonomia Preço: Custo (US$/W): 7.5.7. 4000 Yanmar L70 296 7 Manual 74 DB 3,5 lts 3 a 4 hs R$6652,00 0,58 GERADOR LIFTER S5500 LYEDI – TRIFÁSICO CARACTERÍSTICAS Potência Máx.: Potência Min.: Marca do Motor: Modelo do Motor: Cilindradas: Potência do Motor Hp: Combustível: Autonomia Horas: Freqüência Hz: Consumo Combust.H.: Capacidade do Tanque: Sistema de Partida: Tensão: Nível Ruído DB: Preço: Custo (US$/W): 5500 5000 Yanmar L 100 406 10 Diesel 16 60 1,875 30 M/E 110/220 75 R$9940,00 0,63 81 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.5.8. GERADOR KOHLER DE 8.5 KW C/ CAIXA ACÚSTICA [9] CARACTERÍSTICAS Figura 48: Gerador kohler Potência GLP: Potência Gás Natural: Marca do Motor: Autonomia Horas: Freqüência Hz: Consumo Combust.Gas Nat: Consumo Combust.GLP: Tensão: Nível Ruído DB: Preço: Custo (US$/W): 7.5.9. 8,5 kW 7,0 kW Kohler 16 60 3,7 m3/H 2,0 m3/H 120/240 68,25 R$13966,35 0,58 GERADOR KOHLER GÁS NAT./GLP C/ CAIXA ACÚSTICA-22KW CARACTERÍSTICAS Potência GLP(3 fases): Potência GLP(1 fases): Potência Gás Nat(3 fases): Potência Gás Nat(1 fases): Marca do Motor: Freqüência Hz: Consumo Combust.Gas Nat: Consumo Combust.GLP: Tensão: Nível Ruído DB: Preço: Custo (US$/W): 15,8 kW 20 kW 22 kW 15,8 kW Ford 60 3,7 m3/H 4,0 m3/H 120/240 69,9 R$43890,60 0,70 82 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 7.5.10. GERADOR KOHLER GÁS NAT./GLP C/ CAIXA ACÚSTICA-11 KW CARACTERÍSTICAS Potência GLP(1 fases): Potência Gás Nat(1 fases): Marca do Motor: Freqüência Hz: Consumo Combust.Gas Nat: Consumo Combust.GLP: Tensão: Nível Ruído DB: Preço: Custo (US$/W): 11 kW 9,5 kW Kohler 60 5,4 m3/H 2,8 m3/H 120/240 68,25 R$16819,80 0,54 7.5.11. GERADOR KOHLER GÁS NAT./GLP C/ CAIXA DE TEMPO-17KW CARACTERÍSTICAS Potência (3 fases): Potência (1 fases): Marca do Motor: Freqüência Hz: Consumo Combust.Gas Nat: Consumo Combust.GLP: Tensão: Nível Ruído DB: Preço: Custo (US$/W): 17 kW 13 kW Ford 60 8,7 m3/H 3,3 m3/H 120/240 69,9 R$34866,06 0,72 83 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 8. LEVANTAMENTO DE CAMPO NA RDSM A seguir encontra-se o relatório técnico fruto do levantamento de campo na região da Reserva de Desenvolvimento Sustentável realizada em Setembro de 2003. 8.1. RESUMO O objetivo do levantamento de campo na RDSM foi o levantamento de dados “in loco” para aprofundar os conhecimento sobre o modo de vida e as características energéticas na região. Visando alimentar os trabalhos em planejamento energético para o desenvolvimento sustentável dentro do GEPEA-USP, mais especificamente estudar as possíveis opções de pico-geração de energia passíveis de serem utilizadas numa região com características bem particulares como a RDSM. A metodologia aplicada para a coleta de dados foi a aplicação de dois questionários junto à comunidade, um questionário comunitário e outro individual (ver anexo 3). Para isso, foi escolhida de forma propositada uma amostra de quatro comunidades: Jarauá, Vila Alencar, Canária e Puna. Como resultado do levantamento, verificou-se que a população vive basicamente da pesca e da plantação de mandioca para a elaboração de farinha. Observou-se que o estilo de vida da população é muito simples vivendo em casas de madeira e, na maioria dos casos, utilizam a água dos próprios rios para todas as necessidades, inclusive para o consumo alimentar. As comunidades contam com geradores Diesel e uma rede de distribuição, o fornecimento tem duração média de 4 horas diárias. Conclui-se que para melhorar a qualidade e vida da população deve buscar-se aumentar a quantidade de horas de fornecimento e melhorar a qualidade da energia entregue não prejudicando a vida útil dos equipamentos comprados com muita dificuldade pelos comunitários. 84 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 8.2. INTRODUÇÃO Como parte da linha de pesquisa do Planejamento Integrado de Recursos no GEPEA - USP, estão em desenvolvimento, dentre outros, um projeto de formatura sobre as opções energéticas de pico geração para a Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM) e uma tese de doutorado sobre integração de recursos, que tem como estudo de caso a mesma região. Para dar maior solidez aos estudos em questão, foi agendado um levantamento em campo na região em estudo para uma coleta de dados mais detalhada e consistente. Historicamente, em 1990 o governo do estado do Amazonas declarou a criação da Estação Ecológica do Mamirauá, área de várzea com mais de um milhão de hectares. Em 1992, foi constituída a ONG Sociedade Civil Mamirauá, cujo plano de Manejo foi estabelecido em 1996. Neste ano, o governo do Amazonas consagrou esses princípios e criou a Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá - RDSM. O Setor Mamirauá é um dos nove setores que perfazem a área focal da reserva. Hoje, os recursos para manutenção da reserva provêm do Governo Federal Brasileiro, via CNPq, doadores internacionais como o DFID –Departamento de Desenvolvimento Internacional do governo britânico, a WCS –Wildlife Conservation Society do Estados Unidos e a União Européia. A RDSM está localiza na confluência do rio Solimões com o rio Japurá, nas proximidades da cidade de Tefé (aproximadamente 600km da capital do Amazonas, Manaus). A região é uma reserva de proteção ambiental onde se pretende preservar espécimes animais ameaçados de extinção, proporcionando um lugar seguro para a reprodução e possível re-povoamento de regiões já degradadas. Um exemplo da eficiência da reserva é a preservação do jacaré que hoje é uma espécie abundante na região. Além de oferecer um ambiente seguro a diversas espécies animais, como o pirarucu, a onça pintada, o jacaré, entre outros, existe também a proteção da vegetação de várzea nativa proibindo a ação de madeireiros no interior das matas da RDSM. A reserva é constituída por uma área de aproximadamente 1.124.000 ha nas florestas inundadas da Amazônia central. A sua área focal, que é a área para onde convergem todas as atividades de pesquisa científica e desenvolvimento social, desde 1992, possui 260.000 ha. Para o ano de 2001, a população total de moradores da área focal da reserva chegava a 1.585 habitantes distribuídos em 21 assentamentos, e a população de usuários, moradores que habitam em 42 85 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP comunidades na área de entorno e que fazem uso dos recursos naturais, é de 4.401 pessoas, totalizando 6.306 pessoas para 63 assentamentos. Nesse sentido, cabe indicar que a Área Focal da Reserva Mamirauá, é utilizada por 63 comunidades de moradores e usuários que estão organizados politicamente em oito setores. Cada comunidade tem seu líder e cada setor tem dois lideres. A estrutura política do manejo sustentado dos recursos compreende a negociação com as lideranças e demais comunitários. A região é caracterizada pela grande diferença do nível dos rios entre as épocas de cheia e de seca. Essa variação pode chegar a 12 metros entre os extremos das duas épocas. No período da viagem, o nível das águas estava intermediário e caminhando para a estação de seca. A temperatura média regional também é muito elevada praticamente o ano todo, com um clima bastante úmido. Para evitar a exploração predatória dos recursos naturais a extração de bens da floresta e rios é baseada no sistema de manejo, onde órgãos protetores, como o IBAMA, acompanha a retirada de madeira, a pesca, etc. Evitando dessa maneira um impacto permanente à fauna e à flora regional. Este documento apresenta a descrição do levantamento em campo em Mamirauá, uma análise qualitativa e quantitativa do levantamento e, as conclusões e recomendações. Cabe destacar que como amostra foram escolhidas 4 comunidades representativas da RDSM. A metodologia aplicada para a coleta de dados foi a aplicação de dois questionários junto à comunidade, um questionário comunitário e outro individual. O questionário comunitário foi aplicado junto ao representante da comunidade, geralmente o presidente ou alguém que possuísse bons conhecimentos sobre a comunidade, o questionário individual foi aplicado junto a população em geral com uma média de dez questionários por comunidade. Para aplicar o questionário os pesquisadores eram apresentados ao comunitário e dentro da casa do mesmo se levantava os dados que interessavam através de “bate-papo” bastante informal. Sendo que as quatro comunidades visitadas foram: Jarauá, Vila Alencar, Canária e Puna. 86 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 8.3. DESCRITIVO DE VIAGEM TÉCNICA No período do dia 31 de agosto de 2003 à 06 de setembro de 2003 foi realizada uma viagem à região da RDSM para levantamento em campo por parte de uma equipe do GEPEA-USP. A equipe técnica, estava composta por 2 pesquisadores: um deles graduando –Rodrigo Shinji Nishimaru, e o outro, o doutorando –André Luiz Veiga Gimenes, ambos ligados ao Grupo de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (GEPEA-USP). Durante sua estadia e visita, os pesquisadores do GEPEA foram permanentemente acompanhados pelo Sr. Octacílio Soares Brito (responsável pela área de energia do IDSM) e pela Sra Raimunda, cozinheira ligada ao IDSM. A viagem foi definida como uma visita a quatro comunidades da região, onde questionários comunitários e individuais, desenvolvidos especialmente para esta viagem, foram aplicados. Também foi possível ter um contato maior com a realidade da região. A viagem pode ser resumida em: DIA 31/08 : Primeiro contato com a região através de fotos e mapas da região da RDSM no Centro Itinerante de Educação Ambiental e Científica Bill Hamilton (CIEAC). DIA 01/09 : Visita à comunidade de São Raimundo do Jarauá onde foi preenchido um questionário comunitário e oito questionários individuais. Foram anotados os dados do gerador diesel comunitário. DIA 02/09 : Visita à comunidade de Vila Alencar onde foi preenchido um questionário comunitário e nove questionários individuais. Foram anotados os dados do gerador diesel comunitário. DIA 03/09 : Visita à comunidade de Canariá onde foi preenchido um questionário comunitário e doze questionários individuais. Foram anotados os dados do gerador diesel comunitário. DIA 04/09 : Visita à comunidade de Punã onde foi preenchido um questionário comunitário e doze questionários individuais. Foram anotados os dados do gerador diesel comunitário. DIA 05/09 : Visita à sede do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (IDSM). 87 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 8.4. ANALISE QUALITATIVA 8.4.1. CARACTERIZAÇÃO DAS COMUNIDADES O fator mais marcante que se pode notar visitando as comunidades que fazem parte da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM) é a condição precária em que vivem as famílias, sobrevivendo principalmente da pouca renda proveniente da venda de peixe e farinha de mandioca. 8.4.1.1. AS RESIDÊNCIAS As residências familiares são extremamente simples sendo construídas apoiadas em pilastras de madeiras (como palafitas) com o intuito de manter a casa elevada a uma determinada altura de forma que, na época das cheias, a água dos rios não entre nas residências (ver Fig. 49). Figura 49 : Foto de Residência típica das Comunidades Para construção das casas, as famílias necessitam de uma licença do IBAMA para poderem cortar a quantidade correta de madeira da floresta. A cobertura das casas é feita com telhas de zinco, que é um material mais durável que a cobertura de palha utilizada antigamente. Para montar as casas, a mão de obra aplicada é, principalmente, proveniente da própria família ou, em alguns casos, 88 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP de outras famílias que podem ajudar na construção (no estilo mutirão). Existem casos em que o interessado na construção contrata um marceneiro para efetuar a obra, pagando a este profissional uma média de R$ 20,00 por dia de serviço. Convém citar que existe nessa região uma quantidade razoável de flutuantes, que nada mais são que casas comuns, porém construídas sobre várias toras grandes de uma madeira especialmente leve (Açacu, Hura creptans - Euforbiaceae), de modo a manter a casa flutuando sobre as águas dos rios. Nas comunidades as casas se encontram concentradas ao longo das margens dos rios, sendo raro encontrar moradores das comunidades que construam suas casas afastadas das demais (ver Fig. 50). As casas possuem, em média, 3 cômodos (havendo diversas casas com apenas 1 cômodo ou 2), e a maioria possui lâmpadas elétricas incandescentes para a iluminação, permanecendo acesas conforme o funcionamento do gerador comunitário. Depois de desligado o gerador, as casas são iluminadas com lamparinas a diesel ou por velas. Figura 50: Foto da Distribuição Típica de Residências ao Longo das Margens do Rio 89 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Para cozinhar, a grande maioria utiliza o GLP (ver Fig 51) e também a lenha. Esta última é utilizada em alguns casos específicos, como no período entre o esgotamento do botijão de gás e a compra de um novo ou, por hábito, para assar peixes. Figura 51: Flutuante para Comércio de GLP Os aparelhos elétricos mais encontrados são a televisão, o rádio, o ventilador e, em alguns casos, o freezer entre outros poucos aparelhos. 8.4.1.2. RENDA A pouca renda que a população consegue ganhar provém principalmente das seguintes atividades (elencadas por ordem de importância): cultivo da mandioca, pesca, extração florestal e ecoturismo. A agricultura é a principal atividade exercida pelos comunitários sendo também uma das principais atividades geradoras de renda dessas pessoas. Dentre os diversos produtos cultivados, como banana, melancia etc., a mandioca é o principal, de onde provém a renda, sendo que os demais são, em sua maioria, cultivados apenas para consumo próprio. Da mandioca é feita a farinha, que é vendida para comerciantes locais ou grandes monopolistas que compram a produção de várias comunidades e vendem em outra região como, por exemplo, Manaus. Na produção da farinha, o principal instrumento utilizado é o moedor/ralador de 90 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP mandioca que pode ser: motor a gasolina ou outro equipamento manual como o cevaciclo (ver Fig. 52) e raladores manuais. Também é necessário um forno a lenha para secar/torrar o produto (ver Fig 53). Uma observação importante que se pode citar é que a produção de farinha para uma determinada quantidade de terra varia de família para família. O motivo que se pode imaginar é a diferente maneira de manusear o roçado e/ou a diferença na quantidade de mão de obra utilizada para tal. Isso porque os roçados não são comunitários e sim de cada família, que cuida do seu próprio cultivo e produção. Figura 52: Cevaciclo, Moedor/Ralador de Mandioca Figura 53: Flutuante com Fornos para Secagem e Torrefação da Mandioca 91 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Nesta região, a agricultura não necessita nem de irrigação nem de adubagem do solo para se obter uma boa produção. Esse é outro aspecto da região, apesar da diferença na produção, nenhuma das famílias entrevistadas reclamou da produtividade do solo. A pesca também é uma importante fonte de renda para os comunitários. Da pesca podem tirar uma renda extra para a família, além de se caracterizar como uma importante forma de adquirir alimento de maneira fácil e barata. A pesca como forma de alimentação dura praticamente o ano todo, porém, para a venda, a época mais interessante é a da baixa dos rios. Nessa época, quando a quantidade de água é reduzida, os peixes ficam concentrados em áreas menores, facilitando assim a sua captura e rendendo uma quantidade suficiente para o consumo e venda. A pesca do pirarucu (ver Fig. 54) e do tambaqui são as mais lucrativas para os comunitários, principalmente devido ao melhor valor pago por esses peixes. A pesca destas espécies para venda é proibida na região da RDSM, porém, existe o manejo desses peixes. O manejo é uma forma de exploração sustentável da pesca, permitindo captura e comercialização dessas espécies em um número limitado e tamanho controlado, de forma a garantir somente a coleta de animais adultos, compatível, assim, com sua reprodução e preservação. Figura 54: Pescado Pirarucu 92 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP A extração florestal inclui atividades relacionadas com a extração de madeira, a coleta e venda de castanha e venda de óleos vegetais, como o óleo de andiroba, este último em menor escala. A extração de madeira é feita com supervisão do IBAMA. Segundo os comunitários, a venda de madeira é uma atividade bastante lucrativa e deveria ser explorada mais afundo, pois, segundo sua expectativa, isso melhoraria a condição de vida da população. A castanha, que os comunitários coletam da floresta, também é vendida a bons preços, por exemplo, neste ano uma caixa de castanha pôde ser vendida a R$ 20,00. As castanheiras utilizadas para esta atividade não foram plantadas pelos comunitários e, em sua maioria, são todas plantas silvestres, ou seja, nasceram naturalmente nas florestas. Os óleos possíveis de serem produzidos são os óleos de andiroba, de murumuru e de castanha. Estes, além de poderem ser vendidos, poderiam também ser usados como combustíveis para geradores elétricos adaptados para óleos vegetais. Outra forma de renda está ligada com o ecoturismo na região (ver Fig. 55). Diversas pessoas são empregadas pelo IDSM para trabalharem na infra-estrutura da reserva ou diretamente com o ecoturismo, controlado pelo Instituto. Entre as atividades possíveis foram citadas: guarda-parque, cozinheira e guia. Algumas comunidades produzem peças de artesanato que são vendidas aos turistas. Com essa venda, as famílias conseguem complementar a renda familiar, principalmente na época em que as outras atividades estão em baixa, como na época das cheias, em que não se pode plantar e a pesca não rende muito. Geralmente, essas peças são produzidas pela organização das mulheres da comunidade e são vendidas na lojinha localizada na comunidade (ver Fig.56) ou em outros pontos, como no aeroporto de Manaus e na sede do IDSM localizado em Tefé. As peças são marcadas, e cada família recebe conforme suas peças são vendidas, não há, portanto, uma produção unificada de artesanato. 93 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 55:Flutuantes para Ecoturismo do IDSM Figura 56: Lojinha de Artesanato em Comunidade da Região Para dar uma noção numérica da renda da população da reserva, apresenta-se a tabela 18, retirada de um documento enviado pela Sra Isabel Soares de Sousa, responsável pelo núcleo de Organização Política e Sócio-Econômica do IDSM, na qual mostra-se a evolução dos ganhos familiares em algumas comunidades. 94 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Comunidades Jarauá Vila Alencar Barroso Valor da Cesta Básica Local Variação do valor da cesta básica Renda Média Anual 1994/95 Renda Média Anual 1998/99 Renda Média Anual 2000 R$ 1.939,05 (n=16 famílias) R$ 979,77 (n=16 famílias) R$ 519,19 (n=9 famílias) R$ 2.720,60 (n=20 famílias) R$ 1.537,14 (n=19 famílias) R$ 686,73 (n=12 famílias) R$ 4.141,98 (n=19 famílias) R$ 1.704,83 (n=19 famílias) R$ 889,59 (n=7 famílias) R$ 43,68 R$44,14 R$ 46,98 1,05% 1994/95 a 1998/99 Variação do poder de compra (1999-2000) 44% 3% 26% 6,43% 1998/99 a 2000 Tabela 18: Evolução de Renda nas Comunidades (fonte: IDSM, 2003) Na tabela 18 são exibidos os dados obtidos através dos questionários aplicados durante a viagem técnica . No gráfico 7 estão representados, em gráfico de barras, as principais características encontradas nas comunidades visitadas e sempre na última barra de cada grupo está o valor médio que pode ser aplicada como um valor para toda a região. O primeiro grupo representa o numero de habitantes de cada comunidade e o valor dado no gráfico deverá ser multiplicado por 10 para se encontrar o valor real. O segundo grupo representa a produção total de farinha anual de cada comunidade e o valor encontrado deve ser multiplicado por 10 para se encontrar a produção em toneladas. O terceiro grupo representa a renda de cada comunidade por ano e o valor do gráfico deve ser multiplicado por 1000 para se ter o valor em Reais. O quarto grupo mostra a potência elétrica instalada em cada comunidade e o valor do gráfico deve ser multiplicado por 100 para se encontrar o valor em W. O último grupo representa o crescimento populacional anual em cada comunidade e o valor no gráfico está dado em %. Todos os valores foram extraídos da viagem à região em setembro de 2003. 95 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Resultados Globais na Caracterização das Comunidades Fazendo a análise dos dados coletados nas comunidades através dos dois questionários aplicados, chega-se a um valor médio de renda de aproximadamente R$ 5000,00 anuais por residência e uma despesa com energia de aproximadamente R$ 650,00 anuais. Jarauá Elemento de Análise Vila Alencar Canariá Punã Valor Unidade Valor Unidade Valor Unidade Valor Unidade número de entrevistados: População total 7 158 pessoas 9 170 pessoa 12 414 pessoas 12 600 pessoas número de famílias: crescimento anual 28 1,91 População habitantes famílias % 27 4,89 R$/ano R$/ano habitante famílias % 74 16,1 1250,00 R$/ano 789,00 R$/ano habitantes famílias habitantes famílias % 102 17 1400,00 R$/ano 8730,00 R$/ano 743,00 R$/ano 825,00 R$/ano % Renda e gastos Renda média (por casa) 8700,00 Gastos médios com energia 852,00 (por casa) Energia geradores particulares: Gerador Comunitário Potência: Tempo de Funcionamento: Combustível Utilizado: Consumo do Gerador: Mensalidade para cada Casa: Lubrificante Custo combustível 1 3kVA 0 0 1 5.5kVA 0 1 5.5kVA 0 17 4 Diesel 2 10 kVA horas 12 4 Diesel 6 20 52 3 Diesel 6,5 3,125 kVA horas 0 litros/hora litros/casa 40 4 Diesel 5 3,125 litros/mês 6,25 1,65 kVA per capita 0,1076 litros/hora litros/casa kVA horas litros/hora litros/casa 0 kVA horas 0 litros/hora l/casa l/casa maior consumo R$/l 5 1,65 litros/mês R$/l 20 1,65 R$/l 1,65 R$/l kVA/hab 0,0706 kVA/hab 0,1256 kVA/hab 0,0667 kVA/hab Usos Finais número de lâmpadas: número de televisões: 23 5 unidades unidades 24 4 unidades unidades 18 5 unidades unidades 33 5 unidades unidades aparelhos de rádio: freezer: ventiladores: liquidificadores: ferro de passar: 6 3 2 2 2 unidades unidades unidades unidades unidades 4 0 1 0 0 unidades unidades unidades unidades unidades 7 1 2 3 0 unidades unidades unidades unidades unidades 8 4 2 3 1 unidades unidades unidades unidades unidades W 2376 W 3073 W 5442 W W/CASA 264 W/CASA 256,083 W/CASA 453,5 W/CASA kWh/mês 29,568 kWh/mês 28,681 kWh/mês 50,792 kWh/mês Demanda e Consumo Potência instalada Total: 5694 Potência Instalada 813,429 Média/residência: Consumo Médio/residência 91,104 Tabela 19: Dados Consolidados das 4 Comunidades Visitadas 96 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Gráfico 7:Comparação entre as comunidades 8.4.2. CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA A energia elétrica utilizada pelos comunitários provém, basicamente, de geradores diesel instalados em pequenas construções, chamadas localmente de usinas. A maioria dos geradores foram doações das prefeituras responsáveis pelas respectivas comunidades (Fig. 57). Figura 57: Exemplo de Gerador Diesel Encontrado nas Comunidades 97 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Ressalta-se que, através do sistema de distribuição de energia proveniente dos geradores diesel é provida concomitantemente a iluminação pública das comunidades, que é de fundamental importância, por evitar acidentes com animais como jacarés e cobras (ver Fig 58). Figura 58:Poste de Iluminação Pública em Frente a Escola Outra fonte energética utilizada é a energia solar através de painéis fotovoltaicos, instalados principalmente pela IDSM, que geram energia para suprir a iluminação das escolas e, em algumas comunidades, energia para o bombeamento de água (ver Fig. 59). Existem ainda, em número bastante reduzido, famílias que possuem geradores próprios movidos à gasolina. Figura 59: Exemplo de sistema de Bombeamento Fotovoltaico da Região 98 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Apesar dessas possibilidades de geração, existem diversos problemas no suprimento de energia elétrica. O problema principal é a falta de diesel para deixar o gerador comunitário funcionando por um tempo maior e durante todo o mês. Atualmente, os geradores têm, em média, uma autonomia de funcionamento de 4 horas diárias (das 18:00 às 22:00) com exceção de dias festivos ou de outras atividades não rotineiras. Além do pequeno período diário de funcionamento, é comum o fato de não haver diesel para funcionamento durante todo o mês, havendo falta completa de energia elétrica durante dias consecutivos até que haja novo suprimento do combustível. O problema fundamental no suprimento de Diesel é a falta de dinheiro para comprar uma quantidade suficiente do combustível. O dinheiro vem de uma taxa mensal, cuja forma de cobrança varia de comunidade para comunidade. Por exemplo, em algumas é cobrado um valor uniforme de todos os comunitários, em outras, é cobrada uma tarifa diferenciada, dependendo da quantidade de aparelhos elétricos existentes na residência. Ressalta-se a importância do fornecimento de energia para escolas ser feito por painéis fotovoltaicos, pois se desvincula a disponibilidade de iluminação noturna do gerador local, que apresenta as restrições mencionadas anteriormente. Além disso, políticas de doação do combustível apenas para fins escolares não surtiram efeito, pois o uso era desviado para outras atividades pelos próprios comunitários. Em relação à geração fotovoltaica, notou-se que este tipo de energia tem um uso bastante restrito e comunitário como iluminação escolar e bombeamento de água. O custo destes painéis está na média de US$10 o Wp e podem ser comprados na cidade de Manaus, embora preços melhores sejam praticados em São Paulo. Já os geradores particulares são bastante pequenos (de 3 a 5,5 kVA) e em quantidade bastante reduzida. Estes geradores não ajudam a comunidade como um todo, alimentando apenas as pequenas cargas de uma só residência. Como exemplo do custo para esses geradores, cita-se o preço um gerador de 5 kVA com motor Yamaha, vendido localmente a aproximadamente R$ 7.000,00. Sobre as possibilidades da geração hidrocinética, as informações iniciais são de que estas tecnologias ainda não podem ser aplicadas com sucesso localmente, pois os rios, por serem muito largos, não permitem uma fácil localização de velocidade mínima para gerarem energia. Quanto às 99 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP tecnologias eólicas, não se sabe com certeza o seu grau de aproveitamento, posto que a princípio estariam restringidas, considerando apenas as baixas velocidades dos ventos em baixas altitudes através da observação empírica local (notar que o aproveitamento eólico não é feito no nível do chão). Por ser uma região de bacia com uma altitude baixa, uma primeira consideração é que só se conseguiria uma quantidade de vento satisfatória a partir de uma altura acima de 50 metros. Porém em todo caso, tanto para o aproveitamento hidrocinético como para o eólico, deve realizar-se estudos mais consistentes como o monitoramento dessas grandezas pelo menos durante um ano. Através do levantamento no local, pode-se pensar na possibilidade de outras formas de utilização energética. Uma das possibilidades seria a construção de biodigestores, que poderiam ser alimentados por restos orgânicos como, por exemplo, dejetos humanos e estrume do gado existente em algumas comunidades ou de outros animais. O gás resultante destes biodigestores poderia ser utilizado para a cocção, permitindo uma certa economia na compra de botijões de GLP. Outra possibilidade que pode ser estudada seria a utilização de gás natural provindo da cidade de Coari que está localizado a aproximadamente 60 km da cidade de Tefé. Esse gás poderia ser utilizado tanto para a geração de energia elétrica como para a cocção. Também está em curso estudos para utilização de biomassa para geração de eletricidade através de geradores a óleos vegetais, que seriam provenientes de plantações específicas para este fim. Apesar deste quadro, no lado da geração as comunidades possuem um sistema de distribuição bem montado com a utilização de postes (em madeira ou concreto) com cabos de alumínio passando por toda a extensão da vila e permitindo o acesso de todos os comunitários a esta rede local. Nos postes também vale ressaltar que existem lâmpadas para a iluminação pública da comunidade. A qualidade da energia oferecida é muito baixa, tendo grande variação nos níveis de tensão e na continuidade do serviço. A continuidade depende da disponibilidade de Diesel, que é função do montante de recursos arrecadado com as taxas cobradas dos comunitários sem nenhum auxílio das prefeituras locais. Por isso não é incomum encontrar comunidades que ficam até uma semana sem energia por falta de diesel. Porém, o problema mais grave é a variação da tensão de fornecimento, que acaba reduzindo drasticamente a vida útil dos aparelhos elétricos em geral. Isso ocorre porque os geradores comunitários trabalham sem um regulador de tensão, fornecendo energia com uma 100 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP regulagem pré-determinada independente do nível de carga. Outro problema levantado junto aos comunitários foi a falta de potência dos geradores para suprir todas as cargas da comunidade, levando o gerador a trabalhar no seu limite, reduzindo assim sua vida útil. Os benefícios que os comunitários podem adquirir com o aperfeiçoamento do fornecimento da energia são vários, entre os principais estão o aumento da renda das comunidades com a utilização de equipamentos elétricos como, por exemplo, o aumento da produção de farinha com a utilização de um motor elétrico para ralar a mandioca ou ainda uma câmara frigorífica para armazenamento de peixes. Através desta última poder-se-ia armazenar os peixes que não tem bom preço na época de safra (época das secas) e vendê-los a preços maiores na entressafra em que se tem uma escassez de peixes. Outro importante beneficio seria o uso de bombas elétricas que bombeariam água para armazenamento em caixas de água, onde esta receberia tratamento possibilitando uma melhora na qualidade da água utilizada para o consumo humano, principalmente no período de seca, onde a qualidade da água dos rios é pior e as distâncias para captação aumentam drasticamente. Neste período, o rio passa da distância de alguns metros das comunidades para centenas de metros de distância, além do terreno se tornar lamacento e de difícil acesso para captação manual. Resultados Gerais dos Aspectos Energéticos Fazendo a análise dos dados coletados nas comunidades através dos dois questionários aplicados chega-se a um valor médio de potência instalada de aproximadamente 450 W por residência, segundo um regime de utilização de 4h diárias e 28 dias por mês. Isso permite estimar o consumo médio mensal por residência em aproximados 50 kWh. Este valor mostra o grande lapso entre esta quantidade de consumo e as médias de demais regiões brasileiras, onde famílias com consumos abaixo de 200 kWh/mês são consideradas de baixa renda. Além disso, da tabela 19 vê-se a grande dispersão na capacidade de geração de energia per capita ofertada nas 4 comunidades, variando de 66,7 kVA/hab a 107,6 kVA/hab, uma variação percentual de mais de 60%. Estes valores mostram a necessidade de elaboração de um planejamento energético com vistas ao desenvolvimento socioeconômico das comunidades ribeirinhas que respeite os aspectos fundamentais do desenvolvimento sustentável, premissa básica de atuação no IDSM. 101 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 8.5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES DO LEVANTAMENTO EM CAMPO Através dos resultados do levantamento de campo na RDSM, observa-se que a população vive basicamente da plantação de mandioca para a elaboração de farinha e da pesca. O estilo de vida da população é muito simples vivendo em casas de madeira e na maioria dos casos utilizam a água dos próprios rios para todas as necessidades inclusive para o consumo. As comunidades contam com uma geração elétrica baseada em geradores a diesel e com uma rede de distribuição composta por postes e condutores de alumínio. Apesar disto o fornecimento de energia é precário com uma duração média de 4 horas diárias e normalmente as comunidades ficam alguns dias sem energia por falta de diesel e apesar de tudo isso a energia fornecida e de baixa qualidade o que provoca uma redução da vida útil dos equipamentos elétricos utilizados pelos comunitários. Para melhorar a qualidade e vida da população deverão ser estudadas opções de geração para aumentar a quantidade de horas de fornecimento de eletricidade e para melhorar a qualidade da energia entregue não prejudicando a vida útil dos equipamentos comprados com muita dificuldade pelos comunitários. Um aspecto que convém destacar é a necessidade de uma tecnologia de geração com manutenção simplificada, pois a região é afastada dos grandes centros urbanos e portanto não dispõe de técnicos especializados para realizarem o conserto ou a manutenção. Ou seja, é fundamental que a tecnologia a ser aplicada na região possua uma manutenção fácil o suficiente para possibilitar que os próprios comunitários, com a ajuda de um curso prático, possam realizar estes serviços. Assim, as tecnologias acarretariam um gasto menor com problemas nos geradores através da correta manutenção e também, no caso de defeitos, eles próprios poderiam resolver o problema reduzindo o tempo sem energia. A partir dos dados coletados na viagem técnica e pesquisas complementares, a equipe do GEPEA, no decorrer dos trabalhos citados de graduação e doutorado, dará início aos estudos e avaliações necessárias para desenvolvimento do planejamento energético preliminar e participativo da região. Nesse sentido, as informações adquiridas com essa visita foram de grande importância para o melhor desenvolvimento tanto do projeto de formatura que antes seria elaborado apenas com informações de livros e de sites da Internet relacionados com a região, como também da tese de doutorado. 102 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Finalmente é bom indicar algumas recomendações (decorrentes do processo da visita a RDSM, das informações coletadas, bem como dos resultados obtidos) para uma utilização mais eficiente da energia na região da RDSM: • Deve-se guiar a utilização da energia para finais mais úteis para a comunidade evitando utilizar apenas para o lazer dos comunitários como televisores. Reduzindo o uso para o lazer pode-se direcionar o gasto de combustível para suprir cargas mais importantes como por exemplo a instalação de uma câmara frigorífica comunitária ou ainda investir em equipamentos que aumente a renda da comunidade como um todo (equipamento para melhorar a qualidade ou aumentar a velocidade de fabricação da farinha de mandioca). • Investir na melhoria da qualidade da energia fornecida aumentando consideravelmente a vida útil dos equipamentos elétricos comprados pelos comunitários, o que provocaria um menor gasto que poderia ser investido na estrutura energética da comunidade. 103 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 9. AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS Na avaliação de custos completos, para as tecnologias pesquisadas, foram utilizadas quatro dimensões / fatores cada qual com 6 aspectos relevantes para a introdução do conceito do PIR na pesquisa energética da RDSM. As dimensões utilizadas foram: Fator Técnico –Econômico, Fator Ambiental, Fator Político e Fator Social. Para cada uma das dimensões foram escolhidos os seguintes aspectos relevantes: Fator Técnico – Econômico Custo Unitário da Tecnologia Suprimento de Combustível Área Ocupada Custo / dificuldade de Manutenção Custo com Obras Adicionais Distância entre Fontes e o Centro de Consumo Fator Ambiental Combustível Renovável Combustível Não Renovável Poluição Atmosférica Poluição das Águas Poluição do Solo Tamanho da Área Afetada Fator Social Poluição Atmosférica Poluição das Águas Poluição do Solo Poluição Sonora Utilidade para a População Emprego 104 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Fator Político Disponibilidade do Combustível Risco a Exposição Cambial Oposição da população Propriedade da Fonte de Energia Propriedade da Tecnologia Efeito dos Subsídios Para a análise desses aspectos e para a definição da classificação das tecnologias foram utilizados dois métodos, o primeiro baseado em uma planilha desenvolvida exclusivamente para ser aplicada na ACC da região da RDSM e implementada no software Excel. A outra utiliza um software chamado Expert Choice (versão demo) que faz a análise computacional dos aspectos e como saída exibe a classificação das tecnologias. 9.1. AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS ATRAVÉS DO EXCEL Através desta analise a seguinte classificação das tecnologias com as respectivas pontuações totais foi obtida (ver tabela 20). Os detalhes deste método podem ser analisados no anexo 1. Nessa análise, a tecnologia que resultou como sendo a melhor, segundo os critérios adotados e definidos no anexo 2, foi o aquecedor de água que utiliza energia solar. Mas para a geração de energia elétrica em si, como pode ser observada na tabela 20, as tecnologias que melhor se classificam são tecnologias que utilizam a energia eólica seguida por aquelas que utilizam a energia solar. F.Tec-Econ. F. Amb. F.Polit. F.Social Total 12 Aquecedores de água Soletrol Tecnologia 9.370 10.000 10.000 7.336 36.706 18 Turbina Gerar 1000 8.440 10.000 10.000 8.040 36.480 19 Turbina Air Wind 403 8.440 10.000 10.000 8.040 36.480 20 Turbina Air-X Wind-Rural 8.440 10.000 10.000 8.040 36.480 21 Turbina Whisper H40 8.440 10.000 10.000 8.040 36.480 22 Turbina Whisper H80 8.440 10.000 10.000 8.040 36.480 23 Turbina Whisper 175 8.440 10.000 10.000 8.040 36.480 8 Casa Solar 7.480 10.000 10.000 7.336 34.816 9 Casa Solar Pequena 7.480 10.000 10.000 7.336 34.816 7.480 10.000 10.000 7.336 34.816 10 Casa Solar Praia-Campo 105 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 11 Casa Solar Praia-Campo Pequena 7.480 10.000 10.000 7.336 34.816 Micro-Turbinas Hidráulicas da 26 PowerPal 7.520 9.500 8.470 9.120 34.610 2 Biodigestor Modelo Chinês 8.150 9.500 8.900 8.040 34.590 3 Biodigestor Modelo Batelada 8.150 9.500 8.900 8.040 34.590 1 Biodigestor Modelo Indiano 8.150 9.500 8.900 8.040 34.590 25 Aquair UW The Pacific 100, The Ampair 13 Hawk, The Dolphin 24 Aquair 100 7.400 10.000 8.470 8.040 33.910 7.050 6.980 10.000 10.000 8.470 8.470 8.040 8.040 33.560 33.490 4 Painéis Solares Cristalinos 7.480 10.000 8.470 7.336 33.286 5 Painéis Uni-solar Flexível 7.480 10.000 8.470 7.336 33.286 6 Sunware - Painéis Semi-Rígidos 7.480 10.000 8.470 7.336 33.286 7 Solar Home Kit 7.480 10.000 8.470 7.336 33.286 14 WS-0,30C 6.330 10.000 8.470 8.040 32.840 15 WS-4 6.330 10.000 8.470 8.040 32.840 16 WS-0,15 6.330 10.000 8.470 8.040 32.840 17 WS-2 Gerador Corujinha B 1800 Gás – 29 Branco 6.330 10.000 8.470 8.040 32.840 5.870 5.360 6.920 6.280 24.430 Gerador Kohler de 8.5 KW c/ caixa 34 acústica (gás natural/glp) 5.870 5.360 6.920 6.280 24.430 Gerador Kohler Gás Nat./GLP c/ 35 Caixa Acústica-22Kw 5.870 5.360 6.920 6.280 24.430 Gerador Kohler Gás Nat./GLP c/ 36 Caixa Acústica-11Kw 5.870 5.360 6.920 6.280 24.430 Gerador Kohler Gás Nat./GLP c/ 37 Caixa de Tempo-17Kw 5.870 5.360 6.920 6.280 24.430 Gerador Branco Diesel Bd2500 27 2000 Watts - 115v 5.030 5.360 6.040 6.280 22.710 Gerador Toyama 950 Watts Diesel 28 Em 110v 5.030 5.360 6.040 6.280 22.710 Gerador Toyama Diesel T2500cx 30 2500 Watts 5.030 5.360 6.040 6.280 22.710 Gerador Toyama Diesel T4000cxe 31 4000 Watts 5.030 5.360 6.040 6.280 22.710 32 Gerador Lifter E4000 Myhdi Diesel 5.030 5.360 6.040 6.280 22.710 Gerador Lifter S5500 Lyedi Diesel– 33 Trifásico 5.030 5.360 6.040 6.280 22.710 Tabela 20: Resultado da ACC através da planilha do Excel 106 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 9.2. AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS ATRAVÉS DE SOFTWARE DE ANÁLISE MULTICRITÉRIO Este programa de análise de multicritérios pede como entrada as quatro dimensões com os seis aspectos que serão utilizados para classificar cada opção. O software também permite que se distribua pesos distintos para cada um dos aspectos dependendo da importância deste no contexto em estudo. Após a definição destas etapas as tecnologias encontradas são inseridas e cada aspecto utilizado para a comparação recebe a pontuação proporcional com a adequação da fonte. Os passos seguidos foram detalhados no anexo 2. Utilizando o programa de análise multicritério e os critérios detalhados no anexo 2 foi obtido a seguinte classificação das tecnologias para a região da RDSM (ver figura 60). As tecnologias estão em ordem decrescente de pontuação conseguida na comparação feita pelo programa. Analisando a figura 61 a tecnologia que obteve a melhor classificação foi o aquecedor solar seguido pelas tecnologias que utilizam a energia solar e as que utilizam a energia eólica. 107 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Aquecedor de Água Soletrol Casa Solar Praia Campo Turbina Gerar 1000 Turbina Air Wind Rural Turbina Whisper 175 Turbina Air Wind 426 Turbina Whisper 40 Turbina Whisper 80 Casa Solar Casa Solar Praia Campo Pequena Paineis Solares Cristalinos Casa Solar Pequena Sola Home Kit SunWare-Paineis Semi-rígidos Painéis Uni-Solar Flexível Geradores Eólicos da Ampair WS-4 WS-2 WS-0,30C Aquair UW WS-0,15 Aquair 100 Turbinas Hidráulicas PowerPal Biodigestor Chinês Biodigestor Batelada Biodigestor Indiano Gerador Kohler 11 kW Gerador Kohler 8,5 kW Gerador Kohler 22 kW Gerador Kohler 17kW Gerador Corujinha Gerador Branco Diesel Gerador Lifter E4000 Gerador Toyama 950 W Gerador Lifter S5500 Gerador Toyama 2500W Gerador Toyama 4000W PONTUAÇÃO TOTAL 0.03278 0.03210 0.03194 0.03193 0.03190 0.03189 0.03189 0.03186 0.03171 0.03157 0.03152 0.03150 0.03140 0.03100 0.03092 0.03092 0.03033 0.03011 0.03001 0.02951 0.02942 0.02939 0.02935 0.02763 0.02761 0.02687 0.01948 0.01948 0.01947 0.01947 0.01787 0.01786 0.01786 0.01786 0.01785 0.01785 0.01785 SOMA DOS PONTOS 1.0000 ALTERNATIVAS Tabela 21: Resultado da classificação pelo software 108 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 60: Resultado da classificação pelo software 109 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 9.3. ANÁLISE DOS RESULTADOS DA ACC A melhor opção para os dois métodos foi o aquecedor solar da Soletrol. Analisando os resultados das análises nota-se que esta tecnologia possui o melhor desempenho em 3 das 4 dimensões em análise, Dimensões Técnico-Econômica, Ambiental e Política. Já na dimensão social esta tecnologia não atingiu um desempenho ótimo pois não gera nenhum emprego já que quase não necessita de manutenção e o pouco que necessita é de simples realização. Outro ponto fraco foi a não criação de utilidades para a comunidade já que sua instalação é simples e acoplado no telhado das casas. Como pontos positivos principais desta tecnologia podem ser citadas: a utilização de uma fonte energética abundante (energia solar), um custo unitário bem competitivo, uma manutenção extremamente simples (apenas a limpeza superficial dos painéis), não gera poluentes para o meio ambiente, não necessita de subsídios para a compra de combustível e seu preço não sobre influência do câmbio pois em sua maioria e de fabricação nacional. As opções que ocupam da segunda a sétima posição na análise pelo Excel (Turbina Gerar 1000, Turbina Air Wind 403, Turbina Air-X Wind-Rural, Turbina Whisper H40, Turbina Whisper H80, Turbina Whisper 175) obtiveram a mesma pontuação em todas as dimensões. Em relação a primeira colocada estas tecnologias saem perdendo na dimensão técnico-econômica já que possuem um custo/dificuldade de manutenção maior do que o aquecedor solar já que possui um sistema mecânico de manutenção mais complexa e outro ponto relevante é que está tecnologia será instalada a uma distância da carga maior que a do aquecedor solar (que fica sobre o telhado da casa). Por outro lado, este gerador alcançou uma pontuação maior que a do primeiro colocado na dimensão social pois ele irá criar pelo menos um emprego na comunidade para a realização da manutenção do gerador. A pessoa que ficaria encarregada da manutenção poderia ser um dos comunitários que receberia um curso para adquirir o conhecimento necessário e receberia um salário para exercer essa função. Outros pontos positivos desta tecnologia podem ser citados: a utilização de uma fonte energética abundante e sem custo (energia eólica), um custo unitário bem competitivo, não gera poluentes para o meio ambiente, não necessita de subsídios para a compra de combustível e seu preço não sobre muita influência do câmbio já que possui um importador no Brasil e portanto depois de feita a compra o financiamento não seguirá a variação do câmbio. 110 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Para a análise com o software de análise multicritério as tecnologias citadas no parágrafo anterior ocupam da terceira posição até a oitava posição. Perdendo a segunda posição para a tecnologia Casa Solar Praia-Campo. Esta tecnologia solar empata com essas eólicas nas dimensões política e ambiental, perde na dimensão social pois como possui uma manutenção muito simples não gera empregos novos e ganha na dimensão técnico-econômico apesar de possuir um custo unitário maior ele compensa por ter manutenção mais simples, estar instalado mais próximo das cargas e não ocupar área útil na comunidade já que é instalado no telhado das casas e não em terras que poderiam ser cultivadas. Já na análise pelo Excel a tecnologia Casa Solar Praia-Campo ocupa a oitava posição empatada com outros três geradores (Casa Solar, Casa Solar Pequena, Casa Solar Praia-Campo Pequena) possuindo exatamente as mesmas características. Esta diferença entre os dois métodos se deve a maior precisão com que o software de análise possui em relação à planilha montada para fazer a ACC. Na ACC pelo software de análise, a nona e décima posições são ocupadas respectivamente pela Casa Solar, Casa Solar Praia Campo Pequena com uma pequena diferença entre as pontuações. Essa diferença ocorre apenas no aspecto custo unitário onde a Casa Solar possui um preço melhor. Em relação às ultimas posições, podemos seguir com a análise e identificar os principais motivos pela essa péssima classificação utilizando os critérios descritos. A última posição na ACC pela planilha do Excel está empatada entre seis diferentes geradores (Gerador Branco Diesel Bd2500 2000 Watts - 115v, Gerador Toyama 950 Watts Diesel em 110v, Gerador Toyama Diesel T2500cx - 2500 Watts, Gerador Toyama Diesel T2500cx - 2500 Watts), todos alimentados por motor movido a diesel. Esse tipo de gerador além de provocar poluição atmosférica e sonora, não utilizar uma fonte renovável e abundante de energia ainda necessita de uma área estimada em 60m2 para a construção da casa do gerador que o protegerá das agressões do meio ambiente (chuva, excesso de poeira, etc). Também possui um custo para sua manutenção que não é trivial porém isto é compensado pela geração de um emprego novo (o responsável pela manutenção). Mas a grande vantagem destes geradores é que o seu custo unitário é bem menor do que o custo das tecnologias de utilizam fontes renováveis de energia. 111 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Para a ACC as piores tecnologias foram as seguintes: Gerador Corujinha, Gerador Branco Diesel, Gerador Lifter E4000, Gerador Toyama 950 W, Gerador Lifter S5500, Gerador Toyama 2500W, Gerador Toyama 4000W. Essas tecnologias praticamente estão empatadas tendo apenas uma pequena variação de pontuação devido ao custo unitário de cada um. E então com essa posição ruim por causa dos mesmos motivos que os citados na análise pela planilha Excel citados no parágrafo anterior. Para as duas analises feitas, os geradores que ocupam a penúltima posição são os geradores que utilizam o gás natural como combustível. Estes geradores possuem as mesmas características que os geradores diesel e o que diferenciou a classificação foi exatamente o tipo de combustível utilizado. O gás natural é um combustível menos poluente que o diesel e este é o principal motivo para a melhor posição ocupada pelos geradores movidos a gás. Avaliando as comunidades em si através dos dados coletados em campo percebesse que na região o quadro energético possui pontos positivos e negativos. Como positivos pode-se citar: o sistema de distribuição elétrica já existente nas comunidades, pelo menos nas 4 visitadas, de um sistema de distribuição bem elaborado com postes e cabos passando por todas as áreas habitadas oferecendo oportunidade para todos de se conectar a essa pequena rede; nas florestas da região existem vários produtos dos quais podem ser tirados óleos naturais que podem ser utilizados para a geração de eletricidade; na região passa o gasoduto virtual da Petrobrás que poderia ser uma excelente opção para as comunidades caso fosse possível compra gás natural diretamente da Petrobrás tanto para a geração de energia como para a cocção; existem também grandes quantidades de matéria orgânica que pode ser utilizada para a geração de gás através de biodigestores. Como pontos negativos pode-se citar: a dificuldade da chegada de combustível nas comunidades que tem de ser de barco; a má distribuição de carga entre os comunitários (alguns têm muitos aparelhos como freezer, lâmpadas, tv´s e outro apenas lâmpadas); o problema de gastos com a operação dos geradores (gastos relativamente altos com diesel pelos comunitários). 112 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 10. ANÁLISE ENERGÉTICA PARA A RDSM Para projetar as necessidades energéticas para os próximos 10 anos serão utilizados os dados iniciais levantados com os questionários aplicados nas comunidades durante o levantamento de dados na RDSM e na sede do IDSM na cidade de Tefé. Apesar dos dados serem parciais é possível fazer considerações consistentes com a real necessidade de melhoria das condições de vida da população mas não esquecendo as diretrizes Ambientais e de Desenvolvimento Sustentado a serem aplicados neste tipo de região. Elemento de Análise crescimento anual Potência Instalada Média/residência: Jarauá Valor Unidade Vila Alencar Valor Unidade Canariá Valor Unidade 1,91 % 4,89 % 16,1 % 17 % 813,429 W/CASA 264 W/CASA 256,083 W/CASA 453,5 W/CASA Valor Punã Unidade Tabela 22: Dados das comunidades visitadas Com os valores da tabela 22 (extraída da tabela 19) é possível encontrar um valor médio da potência instalada que é de aproximadamente 450W/casa. Sendo que a média é de seis habitantes por residência chega-se ao valor per capita de 75W/habitante. Assumindo uma alimentação elétrica média de 4 horas diárias, seria atingida uma energia per capita média de 9kWh/mês. Uma hipótese coerente para se propor para a estratégia energética para região no prazo de 10 anos é que em aproximadamente 5 anos as comunidades alcançarão um nível de expansão energética capaz de suprir as futuras cargas fundamentais para o desenvolvimento da região. Dentre estes equipamentos podemos citar a câmara frigorífica comunitária e os motores elétricos para moer a mandioca na produção de farinha. Nos 5 anos restantes, após a instalação das cargas fundamentais citadas, a expansão alcançará uma demanda energética per capita de 18 kWh/mês (o dobro da energia disponível atualmente). Em relação ao período de funcionamento do gerador o ideal seria que a os comunitários tivessem acesso à eletricidade 24 horas por dia porém uma meta razoável a ser estabelecida seria atingir, em 10 anos, um fornecimento de eletricidade de pelo menos 12 horas diárias. Esse valor considera que os comunitários gastariam 8 horas trabalhando e mais 4 horas para descanso, nas 113 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP quais não se necessitaria de eletricidade. Porém deverá existir uma fonte que alimente a câmara frigorífica 24 horas por dia para não prejudicar a qualidade dos alimentos armazenados. Essas hipóteses são assumidas baseado na probabilidade de que fontes de recursos financeiros aumentarão com o passar do tempo, como por exemplo, a extração da madeira que não é feita de forma eficiente hoje e que no futuro provavelmente será mais explorada através do plano de manejo, a produção de mandioca (farinha) que aos poucos irá aumentar com a aplicação de técnicas mais eficientes de cultivo e através do aumento da produtividade com a utilização de motores elétricos ao invés de raladores manuais e a maior lucratividade que será possível atingir com o uso da câmara frigorífica já que existirá a possibilidade de se guardar o peixe até que este atinja um preço melhor. Outra área que provavelmente irá ganhar força futuramente é o eco-turismo na reserva, que também poderá render bons recursos para as comunidades. Da tabela 22, pode-se obter o valor médio de crescimento populacional anual de 10% ao ano contando tanto com os nascimentos como com os movimentos migratórios das populações. Essa taxa representa um aumento populacional de aproximadamente 260% em um período de 10 anos. Assumindo esse valor como a previsão futura do número de comunitários, aumento de 2,6 vezes a população atual, e considerando um aumento de período de fornecimento de 4 para 12 horas diárias e tendo como meta praticamente triplicar o consumo energético per capita atual (aumentar o consumo uma vez para suprir as cargas fundamentais e mais uma vez para dobrar o consumo atual da população) chega-se à conclusão de que a potência de geração instalada deverá ser aumentada em: CF = 3 x CA → PFxTF/HF = 3xPAxTA/HA → PFx(3xTA)/(2,6xHA) = 3xPAxTA/HÁ →PF = 2,6 PA Onde: CF :consumo futuro per capito TF: período de fornecimento futuro PF: potência de geração futura HF: número de habitantes futuro CA :consumo per capito atual TA: período de fornecimento atual PA: potência de geração atual HA: número de habitantes atual Ou seja, a potência de geração atual deverá ser, no mínimo, aumentada 2,6 vezes para conseguir atingir a meta planejada que é a cota de energética per capita de 18 kWh/mês. 114 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Concluído o planejamento, em 10 anos deverá ser investido capital no setor energético da RDSM para aumentar o parque de geradores em 2,6 vezes e também investir na operação destes geradores que deverão trabalhar por um período 3 vezes superior ao período de trabalho atual (4 horas diárias). Deve-se prever a existência de um gerador para uso exclusivo da câmara frigorífica que deverá ser previsto para funcionar 24 horas diárias. Observando o gráfico 8 podemos observar o crescimento das três principais variáveis (crescimento da energia demandada por pessoa, potência instalada por pessoa e taxa de aumento da população) previstas para os próximos 10 anos para a região, notar que as escala são diferentes para cada variável. Gráfico 8: Projeções para 10 anos 115 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 11. CONCLUSÕES O maior problema para a expansão energética em regiões de preservação ambiental como a RDSM é que, além de se procurar por tecnologias “limpas” (que afetam minimamente o ambiente de forma negativa de maneira a não prejudicar profundamente o equilíbrio ecológico dessas áreas) é necessário se fazer um estudo de custo já que a população residente é muito simples com renda provinda principalmente da agricultura e extrativismo. Neste contexto, é fundamental a ajuda através de subsídios para o desenvolvimento de um plano energético adequado na região. Esse subsídio deve ser utilizado ao menos para financiar parte do diesel que a comunidade necessita para se ter um nível adequado de energia nas casas permitindo o armazenamento dos alimentos de forma adequada e de forma a evitar a queima prematura de equipamentos. Os subsídios também devem ser aplicados para a compra de tecnologias de geração mais adequadas para região, as quais sejam menos agressivas ao meio ambiente em que se encontra inserido. Uma sugestão seria o governo ajudar na compra do gás natural da proposta da Petrobrás de massificação do uso do gás natural que inclui o uso do assim chamado gasoduto virtual que passará próximo a região em estudo. Caso isso fosse possível, tecnologias que utilizam o gás natural como fonte energética, apesar de não terem obtido uma boa classificação, seriam uma boa opção já que é um combustível menos poluente que o diesel (o que já melhoraria o plano energético local) e além de ser utilizado para a geração de eletricidade, pode substituir o GLP, que é vendido por um preço relativamente alto aos comunitários. Casos os comunitários utilizassem o gás natural também para a cocção, subsidiado em parte pelo governo, os recursos economizados poderiam ser reaplicados para a melhoria do sistema de geração de eletricidade da comunidade. Um exemplo da dificuldade encontrada pelos comunitários para a criação de um planejamento energético eficiente na região é o caso dos geradores comunitários a diesel existentes atualmente. Apesar da existência de um gerador ele não é capaz de fornecer toda a energia que a comunidade deseja, ele poderia funcionar por um período que proporcionasse um conforto melhor aos comunitários como, por exemplo, ter eletricidade para alimentar um freezer ou geladeira por pelo menos umas 12 horas diárias, isso se o gerador for dimensionado para funcionar por esse período, para que os alimentos possam ser conservados sem problemas de ficar descongelado por 116 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP muito tempo. Apesar de existir essa possibilidade, isso não acontece por outro motivo que afeta diretamente os comunitários. O problema não é com falta de geradores mas sim a falta de condições financeiras para comprar diesel suficiente para mantê-los funcionando por todo esse período. Se isso acontece para um gerador que não teve custos para os comunitários o que aconteceria se fosse necessário a compra desta fonte? Provavelmente, o preço pago por um gerador projetado para trabalhar muitas horas por dia, e que nesta região não funcionariam nem 4 horas, seria proibitivo com um custo que demoraria muito tempo para ser amortizado pelas vantagens trazidas pela energia elétrica. Por esse exemplo evidencia-se a dificuldade de procurar a tecnologias certas para a geração nesta região, os geradores diesel possuem um custo unitário muito baixo se comparado com geradores que utilizam fontes renováveis como por exemplo a eólica ou a solar porém para manter o gerador funcionando o custo do diesel é infinitamente superior a das outras fontes citadas. Mas o problema nesse caso é o elevado custo inicial necessário para a aquisição de um gerador eólico ou solar pela comunidade. É nessa situação que seria interessante o incentivo/subsídios por parte do governo ou algum órgão interessado no desenvolvimento da região para financiar a instalação de geradores que possuam um custo de operação baixo e que também seja muito menos nocivo ao meio ambiente. Uma tecnologia que já possui uma certa difusão na região é a solar. Pelas duas análises desenvolvidas as tecnologias que utilizam painéis solares para a conversão de energia solar em elétrica. Essa tecnologia possui uma boa condição de geração na região visto que na maioria dos dias se tem um grande período de sol forte, apesar das chuvas costumeiras no final das tardes. Pelo que se pode descobrir em conversas informais, o problema da aplicação deste tipo de gerador na região ainda é o seu elevado custo unitário (R$/W). Com os resultados obtidos pelas duas análises desenvolvidas resta ainda desenvolver um estudo mais aprofundado sobre as condições ambientais que predominam na região da RDSM. Caso seja verificada a existência de ventos em altitudes e com velocidades capazes de serem aproveitados por um dos geradores eólicos que obtiveram uma boa classificação no estudo esta seria uma boa maneira de se produzir eletricidade para a comunidade. As micro-turbinas hidráulicas da PowerPal obtiveram uma pontuação satisfatória e, como as eólicas, possuem um custo de operação baixo, já que o combustível utilizado (a água proveniente 117 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP dos rios) é abundante e de custo nulo. Porém, para se decidir ou não sobre o uso deste gerador, se faz necessária uma pesquisa específica para o estudo do comportamento das correntezas dos rios para então se concluir sobre a aplicabilidade ou não destas tecnologias nos rios da região. Apesar das altas temperaturas durante todo ano constatadas durante o período de levantamento de campo e pelos comentários informais dos comunitários caso seja necessário à utilização de água quente para alguma finalidade o uso do aquecedor de água solar da Soletrol, opção que obteve a melhor classificação nos dois métodos, pode ser utilizada. Apesar desta opção não gerar eletricidade para suprir as cargas das comunidades ela possui um grande potencial de economia de energia já que, como comprovado, nas cidades o aquecimento elétrico de água é uma das principais fontes de consumo de uma residência. Foi verificada também a existência de muito material orgânico nas comunidades, como estrume de bovinos e/ou suínos. Esse material poderia ser utilizado para a geração de gás através da utilização de biodigestores. Apesar destas tecnologias não terem atingido uma pontuação elevada em relação às outras tecnologias esta pode ser uma boa solução a ser aplicada na RDSM pois utiliza material orgânico sem utilidade para a comunidade e o transforma em gás que pode alimentar tanto um gerador elétrico como um fogão. Apesar do presente estudo estar consistente com as informações obtidas, ele ainda é inicial e verifica-se que se necessita de um estudo mais consistente, como o do processo de planejamento integrado de recursos energéticos – PIR, cujo modelamento e aplicação está dentro do domínio dos trabalhos em andamento no GEPEA-USP. 118 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP 12. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] AMPAIR Natural Energy. Tecnologias de geração baseados em fontes eólica, hidráulica e solar. Disponível em: <www.ampair.com>. Acessado em Setembro de 2003. [2] WINDSIDE. Turbinas eólicas com rotor vertical. Disponível em: <www.windside.com>. Acessado em Setembro de 2003. [3] POWERPAL. Turbinas hidráulicas. Disponível em: <www.powerpal.com>. Acessado em Setembro de 2003. [4] UNI-SOLAR. Painéis fotovoltaicos. Disponível em: <www.unisolar.com>. Acessado em Setembro de 2003. [5] FREE ENERGY EUROPE . Painéis fotovoltaicos. Disponível em: <www.free-energy.net>. Acessado em Setembro de 2003. [6] SOLETROL. Aquecedores solares de água . Disponível em: <www.soletrol.com.br>. Acessado em Setembro de 2003. [7] KYOCERA SOLAR. Equipamentos para energia solar . Disponível em: <www.kyocerasolar.com.br>. Acessado em Setembro de 2003. [8] ENTERMAQ. Geradores diesel. Disponível em: <www.entermaq.com.br>. Acessado em Setembro de 2003. [9] SAILING. Geradores diesel e a gás natural da Kohler . Disponível em: <www.sailing.com.br>. Acessado em Setembro de 2003. [10] SOL & VENTO ENERGIA ALTERNATIVA. Sistemas solares e eólicos para geração de energia elétrica . Disponível em: <www.energia-alternativa.com.br>. Acessado em Setembro de 2003. [11] WATER TURBINE. Preços de turbinas hidráulicas da PowerPAl . Disponível em: <www.waterturbine.com/Pages/pricing.html>. Acessado em Novembro de 2003. 119 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP [12] INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL MAMIRAUÁ. Site ofical da RDSM. Disponível em: <www.mamiraua.org.br>. Acessado de Março à Dezembro de 2003. [13] BIODIGESTORES RURAIS: MODELO INDIANO, CHINÊS E BATELADA DEGANUTTI, Dr. Roberto; PALHACI, Dra. Maria do Carmo Jampaulo Plácido; ROSSI, Ms. Marco; TAVARES, Bel. Roberto; SANTOS, Bel. Claudemilson dos. [14] RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA À RESERVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL MAMIRAUÁ. GALVÃO, Luiz Cláudio Ribeiro; UDAETA, Miguel Edgar Morales; PAZZINI, Luiz Henrique Alvez; GIMENES, André Luiz Veiga; NISHIMARU, Rodrigo Shinji. [15] AVALIAÇÃO DE ADERÊNCIA AO SAGE POR PARTE DO EXPERT CHOICE GALVÃO, Luiz Cláudio Ribeiro; UDAETA, Miguel Edgar Morales; GRIMONI, José Aquiles Baeso; GIMENES, André Luiz Veiga; JUNIOR, Décio Cicone; LEITE, Fábio Corrêa. [16] “ESTADO DE ARTE E SÍNTESE DOS TRABALHOS REALIZADOS NO GEPEA ACERCA DO PIR NA FASE II”- www.pea.usp.br/gepea/pir UDAETA, M. E .M.; GIMENES, A. L. V.; GALVÃO, L.C.R; BAITELO, R.L [17] “AVALIAÇÃO DOS CUSTOS COMPLETOS DOS RECURSOS ENERGÉTICOS NA PRODUÇÃO INTEGRADA DE TERMOFOSFATOS NO MÉDIO PARANAPANEMA” Projeto de Formatura apresentado à EPUSP, São Paulo,1997. CARVALHO, C.E., CHIAN, C.C.T. [18] “UM MODELO PARA AVALIAÇÃO PONDERADA DA HIDRELETRICIDADE E TERMELETRICIDADE COM GÁS NATURAL ATRAVÉS DOS CUSTOS COMPLETOS”. Dissertação apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Engenharia. São Paulo 2003. BOARATI, J.H. [19] “PLANEJAMENTO INTEGRADO DE RECURSOS (PIR) PARA O SETOR ELÉTRICO (PENSANDO O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL)”, tese de doutorado, São Paulo - SP, EPUSP - Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas, 1997. 120 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP UDAETA, M. E. M.; [20] “FUNDAMENTOS PARA O PLANEJAMENTO INTEGRADO DE RECURSOS NUMA REGIÃO DO GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO APONTANDO A ENERGIA ELÉTRICA” in VII Congresso Brasileiro de Energia, II Seminário Latino Americano de Energia, Anais, Rio de Janeiro, 1996. GALVÃO, L. C. R., REIS, L. B. E UDAETA, M. E. M.; [21] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA -ANEEL, “Atlas de Energia Elétrica do Brasil, 1ª Edição”, Brasília, 2002 – www.aneel.gov.br [22] “PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS NO ESTADO DE SÃO PAULO”, CSPE – Comissão de Serviços Públicos de Energia – Páginas e Letras Editora e Gráfica, São Paulo, 2000. PRADO, F. A. A.; AMARAL, C. A.; [23] ” MAMIRAUÁ – UM GUIA DA HISTÓRIA NATURAL DA VÁRZEA AMAZÔNICA”, IDSM - Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, Tefé, amazonas, 2001. BANNERMAN, M [24] "LEVANTAMENTO DE DADOS SOBRE A REGIÃO DO MÉDIO PARANAPANEMA", Grupo de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas da EPUSP, São Paulo, 1999. UDAETA, M. E. M.; 121 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP ANEXO 1 – AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS POR MEIO DA PLANILHA EM EXCEL 122 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP A planilha desenvolvida no Excel para a ACC segue os seguintes critérios para a classificação das tecnologias em estudo. A pontuação para cada um dos seis aspectos de cada uma das quatro dimensões seguiu os seguintes critérios adotados na tabela 22. Para cada dimensão foi realizado o seguinte procedimento para se definir a pontuação total que a tecnologia conseguiu atingir. As planilhas de analise estão divididas em função das dimensões em estudos e são representadas pelas tabelas 23, 24, 25 e 26. Depois de verificado o valor de pontos que um determinado aspecto vai receber é necessário verificar qual é o peso que este exerce em relação aos outros aspectos de sua dimensão. Estes pesos estão definidos em porcentagem na planilha de cada dimensão. Depois de preenchido as pontuações de todos os aspectos a planilha faz a soma dos pontos levando em conta os pesos definidos. Para facilitar o entendimento a seguir temos um exemplo do funcionamento das tabelas de análise: Para a dimensão Fator Técnico-Econômico e a tecnologia biodigestor modelo indiano temos na 24 as seguintes pontuações e pesos : Custo Unitário (10 / 21%), Suprimento de Combustível (10 / 21%), Área Ocupada (5 / 10%), Custo / Dificuldade de Manutenção (10 / 21%), Custo com Obras Adicionais (5 / 17%), Distância entre Fonte e Centro de Consumo (5 / 10%). A soma da pontuação será então : 10x0,21 + 10x0,21 + 5x0,10 + 5x0,21 + 5x0,17 + 5x0,10 = 8,15 pontos. Efetuando esse procedimento para todas as 4 dimensões e somando todas as pontuações chegamos aos valores da tabela 28 que também mostra as tecnologias em ordem decrescente de pontos, ou seja, da melhor para a pior tecnologia a ser aplicada na RDSM segundo os critérios adotados. 123 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 23: Critérios de pontuação para os aspectos em estudo 124 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 24: Pontuação para o Fator Técnico-Econômico 125 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 25:Pontuação para o Fator Ambiental 126 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 26: Pontuação para o Fator Político 127 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 27: Pontuação para o Fator Social 128 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 28: Resultados da análise pela planilha do Excel 129 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP ANEXO 2 – AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS POR MEIO DE SOFTWARE DE ANÁLISE MULTICRITÉRIO 130 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Na ACC utilizando o software de análise de multicritério foram utilizadas as mesmas dimensões com os mesmos aspectos e os mesmos pesos para cada aspecto que os utilizados no método através do Excel. O primeiro passo foi introduzir o objetivo principal, que foi “Encontrar a Melhor Opção para a RDSM”. Em seguida introduziu-se as quatro dimensões em estudo e então foram colocados os seis aspectos de compõem cada dimensão. Após essa etapa uma estrutura em diretórios e subdiretórios seria obtida para o processo de comparação das tecnologias (ver figura 61). Em seguida as tecnologias que foram selecionadas foram inseridas no software. O que é interessante neste programa é que não há a necessidade de se inserir valores já normalizados pois ele possui várias funções que normalizam os valores que cada tecnologia recebe. Por exemplo, para valores de custo unitário, não é necessário normalizar os valores encontrados para valores entre 0 e 1. O que precisa ser feito é definir o valor máximo e o valor mínimo e o programa normaliza todos os outros valores, entre esses limites, para valores entre 0 e 1, o que, normalmente, também é feito em pesquisas deste tipo. As funções de normalização que foram utilizadas nesta analise foram a função Decrescente (DECR) e a função Ratings. A primeira dando os limites máximos e mínimos ela vai dando os valores intermediários normalizados de forma a seguir uma equação de uma reta decrescente. A função Ratings permite o usuário definir opções como por exemplo , BOA, MÉDIA, RUIM e, posteriormente, definir a quantidade de pontos que essas opções representam (em valores normalizados) com por exemplo : Boa = 1,0 ; Média = 0,50 ; Ruim = 0,0 . Para esta Avaliação de Custos Completos as funções de normalização escolhidas e as opções/valores utilizados podem ser visualizadas nas tabelas 29 , 30, 31 e 32. O próximo passo efetuado foi a definição dos pesos que cada aspecto possui dentro da dimensão que pertence. No programa esses valores não foram introduzidos como porcentagem como no outro método e sim por comparação entre cada aspecto (ver tabela 33). Para facilitar o entendimento observe um exemplo: Para o fator técnico-econômico comparando os aspectos custo unitário e custos com obras adicionais encontramos o valor de 1,24 que representa a relação 0,21 e 0,17 que é o peso desse dois 131 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP aspectos. Os valores em vermelho são aqueles em que o peso do aspecto na horizontal é maior do que aquele na vertical. Terminado o processo de definição dos pesos pode-se simular o software e o resultado final considerando todas as quatro dimensões é dado pela planilha da figura 60. O programa também exibe como parte da saída a classificação parcial, ou seja, por dimensão adotada. Esses resultados parciais podem ser visualizados nas figuras 62, 63, 64 e 65. 132 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP OBJETIVO: ENCONTRAR AS MELHORES OPÇÕES DE PICO GERAÇÃO PARA A RDSM FATOR TÉCNICO – ECONÔMICO Custo Unitário da Tecnologia Suprimento de Combustível Área Ocupada Custo / dificuldade de Manutenção Custo com Obras Adicionais Distância entre Fontes e o Centro de Consumo FATOR AMBIENTAL Combustível Renovável Combustível Não Renovável Poluição Atmosférica Poluição das Águas Poluição do Solo Tamanho da Área Afetada FATOR SOCIAL Poluição Atmosférica Poluição das Águas Poluição do Solo Poluição Sonora Utilidade para a População Emprego FATOR POLÍTICO Disponibilidade do Combustível Risco a Exposição Cambial Oposição da população Propriedade da Fonte de Energia Propriedade da Tecnologia Efeito dos Subsídios Figura 61: Definição das dimensões e aspectos de interesse 133 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 29: Tabela inserida no programa para a dimensão Técnico-Econômica 134 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 30: Tabela inserida no programa para a dimensão Ambiental 135 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 31: Tabela inserida no programa para a dimensão Social 136 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 32: Tabela inserida no programa para a dimensão Política 137 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Tabela 33: Definição dos pesos para cada aspecto 138 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP DIMENSÃO ALTERNATIVA Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico Fator Técnico-Econômico SOMA TOTAL DOS PONTOS Aquecedor de Água Soletrol Paineis Solares Cristalinos Sola Home Kit Casa Solar Praia Campo SunWare- Painéis Semi-rígidos Casa Solar Painéis Uni-Solar Flexível Casa Solar Praia Campo Pequena Casa Solar Pequena Turbina Gerar 1000 Turbina Air Wind Rural Turbina Whisper 175 Turbina Air Wind 408 Turbina Whisper 40 Turbina Whisper 80 Geradores Eólicos da Ampair WS-4 WS-2 WS-0,30C Aquair UW WS-0,15 Aquair 100 Turbinas Hidráulicas PowerPal Gerador Corujinha Gerador Branco Diesel Gerador Kohler 11 kW Gerador Kohler 8,5 kW Gerador Lifter E4000 Gerador Toyama 950 W Gerador Kohler 22 kW Gerador Kohler 17kW Gerador Lifter S5500 Gerador Toyama 2500W Gerador Toyama 4000W Biodigestor Chinês Biodigestor Indiano Biodigestor Batelada PONTOS GERAL PONTOS DENTRO DA DIMENSÃO 0.00884 0.00861 0.00834 0.00817 0.00794 0.00788 0.00786 0.04117 0.04010 0.03884 0.03805 0.03698 0.03670 0.03660 0.00774 0.00767 0.00660 0.00659 0.00656 0.00655 0.00655 0.00652 0.00635 0.00576 0.00554 0.00544 0.00494 0.00485 0.00482 0.00452 0.00431 0.00430 0.00430 0.00430 0.00430 0.00430 0.00429 0.00429 0.00429 0.00429 0.00429 0.00428 0.00428 0.00426 0.03605 0.03572 0.03074 0.03069 0.03055 0.03050 0.03050 0.03036 0.02957 0.02682 0.02580 0.02533 0.02301 0.02259 0.02245 0.02105 0.02007 0.02003 0.02003 0.02003 0.02003 0.02003 0.01998 0.01998 0.01998 0.01998 0.01998 0.01993 0.01993 0.01984 0.21472 1.0000 Tabela 34: Resultado parcial - Dimensão Técnico-Econômico 139 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 62: Resultado parcial - Dimensão Técnico-Econômico 140 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP DIMENSÃO ALTERNATIVA Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental WS-4 WS-2 WS-0,30C WS-0,15 Turbina Whisper 80 Turbina Whisper 40 Turbina Whisper 175 Turbina Gerar 1000 Turbina Air Wind Rural Turbina Air Wind 414 SunWare- Painéis Semi-rígidos Sola Home Kit Painéis Uni-Solar Flexível Geradores Eólicos da Ampair Casa Solar Praia Campo Pequena Casa Solar Praia Campo Casa Solar Pequena Casa Solar Aquecedor de Água Soletrol Aquair UW Aquair 100 Painéis Solares Cristalinos Turbinas Hidráulicas PowerPal Biodigestor Chinês Biodigestor Batelada Biodigestor Indiano Gerador Kohler 8,5 kW Gerador Kohler 22 kW Gerador Kohler 17kW Gerador Kohler 11 kW Gerador Toyama 950 W Gerador Toyama 4000W Gerador Toyama 2500W Gerador Lifter S5500 Gerador Lifter E4000 Gerador Corujinha Gerador Branco Diesel Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental Fator Ambiental SOMA TOTAL DOS PONTOS PONTOS NO GERAL PONTOS DENTRO DA DIMENSÃO 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00911 0.00896 0.00820 0.00814 0.00814 0.00738 0.00455 0.00455 0.00455 0.00455 0.00373 0.00373 0.00373 0.00373 0.00373 0.00373 0.00373 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03295 0.03241 0.02966 0.02945 0.02945 0.02670 0.01646 0.01646 0.01646 0.01646 0.01349 0.01349 0.01349 0.01349 0.01349 0.01349 0.01349 0.27644 1.0000 Tabela 35: Resultado parcial – Dimensão Ambiental 141 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 63 : Resultado parcial – Dimensão Ambiental 142 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP DIMENSÃO Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social Fator Social ALTERNATIVA Turbinas Hidráulicas PowerPal Aquair 100 Aquair UW Geradores Eólicos da Ampair Turbina Air Wind 420 Turbina Air Wind Rural Turbina Gerar 1000 Turbina Whisper 40 Turbina Whisper 80 Turbina Whisper 175 WS-0,15 WS-0,30C WS-2 WS-4 Biodigestor Batelada Biodigestor Chinês Biodigestor Indiano Aquecedor de Água Soletrol Casa Solar Casa Solar Pequena Casa Solar Praia Campo Pequena Casa Solar Praia Campo Painéis Solares Cristalinos Painéis Uni-Solar Flexível Sola Home Kit SunWare- Painéis Semi-rígidos Gerador Kohler 11 kW Gerador Kohler 22 kW Gerador Kohler 8,5 kW Gerador Kohler 17kW Gerador Branco Diesel Gerador Corujinha Gerador Lifter E4000 Gerador Lifter S5500 Gerador Toyama 950 W Gerador Toyama 2500W Gerador Toyama 4000W SOMA TOTAL DOS PONTOS PONTOS GERAL PONTOS DENTRO DA DIMENSÃO 0.00908 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00791 0.00711 0.00711 0.00711 0.00640 0.00640 0.00640 0.03566 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.03106 0.02792 0.02792 0.02792 0.02513 0.02513 0.02513 0.00640 0.00640 0.00640 0.00640 0.00640 0.00640 0.00631 0.00631 0.00631 0.00631 0.00551 0.00551 0.00551 0.00551 0.00551 0.00551 0.00551 0.02513 0.02513 0.02513 0.02513 0.02513 0.02513 0.02478 0.02478 0.02478 0.02478 0.02164 0.02164 0.02164 0.02164 0.02164 0.02164 0.02164 0.25465 1.0000 Tabela 36: Resultado parcial – Dimensão Social 143 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 64 : Resultado parcial – Dimensão Social 144 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP DIMENSÃO ALTERNATIVA Fator Político Fator Político Fator Político Aquecedor de Água Soletrol Casa Solar Casa Solar Pequena Casa Solar Praia Campo Pequena Casa Solar Praia Campo Turbina Air Wind 426 Turbina Air Wind Rural Turbina Gerar 1000 Turbina Whisper 40 Turbina Whisper 80 Turbina Whisper 175 Biodigestor Batelada Biodigestor Chinês Biodigestor Indiano Aquair 100 Aquair UW Geradores Eólicos da Ampair Paineis Solares Cristalinos Paineis Uni-Solar Flexível Sola Home Kit SunWare-Paineis Semi-rígidos Turbinas Hidráulicas PowerPal WS-0,15 WS-0,30C WS-2 WS-4 Gerador Branco Diesel Gerador Corujinha Gerador Kohler 11 kW Gerador Kohler 22 kW Gerador Kohler 8,5 kW Gerador Kohler 17kW Gerador Lifter E4000 Gerador Lifter S5500 Gerador Toyama 950 W Gerador Toyama 2500W Gerador Toyama 4000W Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político Fator Político SOMA TOTAL DOS PONTOS PONTOS GERAL PONTOS DENTRO DA DIMENSÃO 0.00832 0.00832 0.00832 0.03276 0.03276 0.03276 0.00832 0.00832 0.00832 0.00832 0.00832 0.00832 0.00832 0.00832 0.00810 0.00810 0.00810 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00755 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.00432 0.03276 0.03276 0.03276 0.03276 0.03276 0.03276 0.03276 0.03276 0.03190 0.03190 0.03190 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.02973 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.01701 0.25394 1.0000 Tabela 37: Resultado parcial – Dimensão Política 145 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP Figura 65 : Resultado parcial – Dimensão Política 146 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas PEA/EPUSP ANEXO 3 – QUESTIONÁRIOS APLICADOS NA VIAGEM TÉCNICA À RDSM 147 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 148 1.1. Entrevista Comunitária 149 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO ENTREVISTA COMUNITÁRIA Ficha da Entrevista: 1. .................................... Hora: ..................... IDENTIFICAÇÃO DO ENTREVISTADO: 1.1. Nome: ....................................................................................................................... 1.2. Endereço: ..................................................................................................................... 1.3. Posição dentro da localidade e/ou da ORGANIZAÇÃO que representa os consumidores: ....................................................................................................................................... 2. LOCALIZAÇÃO E DADOS DA POPULAÇÃO: 2.1 Departamento: ...................................... Província: ...................................... Município: ...................................... Distritos: ...................................... Nome da(s) localidade(s): ................................................................................................. 2.2 Distância da cidade de Tefé : ............................................................................................... 2.3 Nº de Hab. da(s) localidade(s): Homens: ........... Mulheres: ........... Nº de famílias na(s) localidade(s): ........... 2.4 Grupo étnico predominante: .......................................................... 2.5 Idiomas ou línguas que faladas pela população: 1............................ 2............................ 3............................ 4............................ 2.6 Atividades noturnas comunitárias: .......................................................................................... 2.7 Padrão de assentamento: Concentrado: ................ Disperso: ................ Observações: ......................................................................................................................... 3. SISTEMA DE COMUNICAÇÃO: 3.1. Vias de acesso a localidade: • Terrestre: Estado do caminho: Bom: ...... Regula: ...... Ruim: ...... Observação: ................................................................................................................. • Fluvial: Estacional: .................. Permanente: .................. Observação: ................................................................................................................. 150 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO • Aéreo: Estacional: .................. Permanente: .................. Observação: ................................................................................................................. 3.2. Meios de transporte: 1....................... 2....................... 3....................... outros: ....................... 3.3. Freqüência do serviço: 1................... 2.................. 3.................. 4.................. 3.4. Meios de COMUNICAÇÃO: ............................. Outro(s): .................................................... 4. ORGANIZAÇÃO: 4.1. Qual seria a ORGANIZAÇÃO que representa os Consumidores? 4.1.1. Nome da ORGANIZAÇÃO: ................................................................................................... 4.1.2. Representante: ......................................................................................................................... 4.1.3. Pessoa de contato: ................................................................................................................... 4.1.4. Conta com apoio Jurídico? ...................................................................................................... 4.2. Outras organizações existentes na localidade: ORGANIZAÇÕES 5. SETORES SERVIÇOS EXISTENTES NA LOCALIDADE: 5.1. Água: 5.1.1. De onde provem a água para consumo humano? ................................................................ 5.1.2. Existe um sistema de água potável na localidade? SIM:..... NÃO:..... A quantas famílias beneficia? ................ Se paga por esse serviço? SIM:......... NÃO:.......... 5.1.3. Como funciona o sistema de água potável? - Por gravidade:........... - Por bombeio:.............. Tipo de bomba: Submergível: ..... Superficial: ..... Potência da bomba: ..............(kW) 151 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO Distancia do ponto de coleta da água: ......... 5.1.4. Como é a distribuição de água potável na localidade? Torneira comunitária: ....... Quantas torneiras?: ..................... Torneiras individuais: ........ Quantas torneiras?: ..................... Observação: ..................................................................................................................................... 5.2. Educação: 5.2.1. Existe escola e/ou colégio na localidade? - SIM:..... Até que nível se ensina?............................. Quantos alunos?.......................... - NÃO:..... Onde estudam e qual a distância que as crianças ou jovens percorrem para chegar até a escola mais próxima? ............................................................................................ 5.2.2. Existem Centros de educação Superior (Instituto Técnico) na localidade? SIM:..... NÃO:..... Quais áreas técnicas se ensinam?........................................................................................... Em caso de que haver respondido “Sim” nas perguntas 5.2.1. ou 5.2.2. responda a continuação das seguintes (5.2.3. a 5.2.8.). No caso de haver respondido “Não” passar ao item 5.3. 5.2.3. Descreva a escola ou colégio que as crianças freqüentam: Nome do estabelecimento: Nº Aulas: Nº Professores: Nº Alunos: ......................................... ................. ............................. ........................ ......................................... ................. ............................. ........................ 5.2.4. A escola ou colégio funciona regulamente? SIM:...... NÃO:...... 5.2.5. Em que estado se encontra a construção? Boa: ...... Regular: ...... Ruim: ...... 5.2.6. Existem na escola ou no colégio chuveiros elétricos? SIM:..... NÃO:..... Quantos chuveiros? ................ Caso não existam chuveiros elétricos, existem duchas? SIM:..... NÃO:..... Quantas duchas? ................ 5.2.7. A escola ou o colégio dispõe de iluminação? De que tipo? ........................................... 152 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO Qual a potência instalada? ..................... 5.2.8. Os professores vivem dentro da unidade educativa? SIM:..... NÃO:..... 5.3. Saúde: 5.3.1. Existe posto sanitário/hospital na localidade? SIM:..... NÃO:..... (Se a resposta é afirmativa, proceda com as seguintes perguntas, se não passe para a pergunta 5.3.9.) NOME DO ESTABELECIMENTO Nº DE CAMAS PESSOAL DISPONÍVEL .................................... ..................... ................................. .................................... ..................... ................................. 5.3.2. O posto /hospital funciona regulamente? SIM:..... NÃO:..... 5.3.3. O atendimento é: Diário? ........ Semanal? ........... Mensal? ........... Outro? ........... 5.3.4. Em que situação se encontra a construção?: Boa:.......... Regular: .......... Ruim: .......... 5.3.5. O posto/hospital dispõe de chuveiros elétricos? SIM:..... NÃO:..... Quantos chuveiros elétricos? ................ Caso não existam chuveiros elétricos, existem duchas? SIM:..... NÃO:..... Quantas duchas? ................ 5.3.6. Com quais equipamentos conta? a)Cozinha: A gás........... A lenha........... Fogão elétrico........... Outro........... b) Refrigerador para vacinas: SIM:..... NÃO:..... Como funciona? ................................................................................................................ Qual a potência? ................................................................................................................ c) Iluminação: Lâmpadas: ........ Lanterna: ........ Vela:........ Qual a potência instalada? ..................... Equipamento gerador:........................................................................................................ Outro:............................. Qual a fonte energética utilizada? Diesel:..... Gasolina:..... Querosene:..... Gás:...... Solar:..... Outro:......................... d) Outros equipamentos que utilizam energia: .................................................................................. 153 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO e) Qual outro equipamento seria de grande utilidade para o centro de saúde? Qual a potência deste equipamento? .................................................................................. 5.3.7. Com quantas pessoas conta o serviço de saúde existente? ............. Especialidades: ...................................................................................................................... 5.3.8. O pessoal responsável pela saúde vive dentro da unidade de saúde? SIM:..... NÃO:..... Quantos?.............. 5.3.9. Quais são as doenças que mais afetam as crianças? ................................................................................................................................................ 5.4. Moradia: 5.4.1. Nº de moradias na localidade(s) que poderão ser atendidas com o projeto: ........................... 5.4.2. Descreva as características das moradias mais comuns da localidade: ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 5.4.3. Qual o nível das migrações na localidade? .......................................................................... 5.5. Sistema de Esgoto: 5.5.1 Conta com um sistema sanitário? Rede de esgoto:...... Poço séptico:...... Latrinas:....... Outro:...................................................................... 5.5.2 Se existe rede de esgoto, como ele se caracteriza? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 5.2.3 Como é tratado o esgoto? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 5.6. ENERGIA: 5.6.1. Energia elétrica: 5.6.1.1. Qual é o objeto do Projeto? (Responder os itens seguintes e em caso de ser resposta afirmativa(s) marcar, na linha que segue, o item correspondente). 5.6.1.1.1. Novo: SIM:..... Distribuição:.............. NÃO:..... Geração e Distribuição: ................. 154 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO Possíveis fontes energéticas de abastecimento: ............................................................. 5.6.1.1.2.Reformado: SIM:..... NÃO:..... Geração:............. Distribuição:.................. Observação(es): ........................................................................................................... 5.6.1.1.3. Expansão: SIM:..... Geração:.............. NÃO:..... Distribuição:.................. Observação(es): ........................................................................................................... 5.6.1.1.4. Substituição de fontes: SIM:.... NÃO:..... Geração atual: ................................. Motor próprio: .........h/dia. Gasto com combustível: potência: .......kW. .......l/dia. Gasto com lubrificante: ........ l/mes. Outras fontes: SIM:..... NÃO:..... Especificar:................................................................. Geração alternativa: ............................................................................. Se as respostas aos itens 5.6.1.1.3. e 5.6.1.1.4. forem “Sim”: responder as seguintes perguntas, caso contrário passar diretamente a pergunta 5.6.1.6. 5.6.1.2. Quanto paga atualmente pela ENERGIA elétrica domiciliar na localidade? R$ ......................................... 5.6.1.3.Existe uma cooperativa ou ASSOCIAÇÃO de eletrificação na localidade? SIM:..... NÃO:..... Quantos sócios têm? ......................................... 5.6.1.4.Existem problemas pelo uso da iluminação existente na localidade? ................................................................................................................................ 5.6.1.5.Para quais usos comunitários se utiliza a ENERGIA elétrica? Iluminação pública: ............ Quantos pontos? ........................ Moendas: ............ Outros usos: ............................................................................................................................. 5.6.1.6 A localidade conta com algum estudo prévio para o projeto? Em que estado: SIM:..... NÃO:..... Perfil mínimo:....... Pré-viabilidade:....... Viabilidade:....... Desenho final:....... Execução:....... 155 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 5.6.1.7.Existe alguma localidade por perto que está eletrificada? SIM:.... NÃO:.... Qual é a localidade que está eletrificada? ......................................... Com qual tipo de fonte energética é abastecida? ............................................. 5.6.1.8. Distância da rede elétrica mais próxima? ......................... 5.6.1.9 Tem desenvolvido alguma(s) gestão(es) para realizar o abastecimento de ENERGIA, Qual(is)? .......................................................................................................................................... 5.6.2 Cocção: 5.6.2.1. Com qual combustível se cozinha na maior parte do tempo na localidade? a) b) COMBUSTÍVEL c) DE ONDE O OBTÉM? d) QUANTO CUSTA? MEDIDAS LOCAIS Gás (GLP) ( ) .............................................. .................................. .................................. Querosene ( ) .............................................. .................................. .................................. Lenha ( ) .............................................. .................................. .................................. Esterco ( ) .............................................. .................................. .................................. Outro(s) ......... ( ) .............................................. .................................. .................................. ........................... .............................................. .................................. .................................. Quais as quantidades de combustível(is) utilizadas por mês ? 1. .......................................................................... 2. .......................................................................... 3. .......................................................................... 6. PRODUÇÃO E TRANSFORMAÇÃO: 6.1. Produção agrícola: 6.1.1. Quais são os principais cultivos da localidade? CULTIVOS 1....................... 2....................... 3....................... 4....................... 5....................... RENDIMENTOS DOS CULTIVOS R. Bom R. Regular R. Baixo ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. CAUSAS ................................................. ................................................. ................................................. ................................................. ................................................. 156 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO Quais equipamento elétricos são utilizados? E qual a potência? 1. .......................................................................... 2. .......................................................................... 3. .......................................................................... Quais equipamento trariam melhorias na produção e/ou qualidade? 1. .......................................................................... 2. .......................................................................... 3. .......................................................................... 6.2. Produção pecuária: 6.2.1. Tendência de animais domésticos e destino da produção: ANIMAIS 1........................ 2........................ 3........................ 4........................ 5........................ USOS PREÇO UNITÁRIO (expressado em R$) .................................................... .................................................... .................................................... .................................................... .................................................... ............................................ ............................................ ............................................ ............................................ ............................................ Quais equipamento elétricos são utilizados? E qual a potência? 4. .......................................................................... 5. .......................................................................... 6. .......................................................................... Quais equipamento trariam melhorias na produção e/ou qualidade? 4. .......................................................................... 5. .......................................................................... 6. .......................................................................... 6.3. Meios de produção: 6.3.1. Como trabalha a terra geralmente? manualmente: ........ com animais : .......... com trator: ......... 6.3.2. Tem sistema de irrigação na localidade? SIM:.... NÃO:.... Quantidade de sistemas: ............... 157 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 6.3.3. Como é o sistema de irrigação? a) Por gravidade: ................... b) Por bombeamento:........................ b.1. Fonte de ENERGIA:.................................... b.2.Tipo de bomba: Submergível: ..... Superficial:..... b.3. Potência da bomba: ..............(kW). 6.3.4. Distância do ponto de coleta da água: .................. 6.3.5. Como é o sistema de condução da água? Tubos:........... Canal de: Terra: ........ Pedra: ........ Cimento: ........ Outro: .................. 6.3.6. Em que estado se encontra? Bom: ........ Regula: ........ Ruim........ 6.4. Entidades produtivas: 6.4.1. Na localidade que outras atividades produtivas realizam e/ou que produtos transformam a nível residencial? ATIVIDADE PRODUTIVA FONTE DE ENERGIA Elaboração de ervilha: (...) ............................ Elaboração de pão: (...) ............................ Elaboração de ladrilhos: (...) ............................ Elaboração de tijolos: (...) ............................ Elaboração de chapeis: (...) ............................ Elaboração de carvão: (...) ............................ Elaboração de cestos: (...) ............................ Tecidos: (...) ............................ Cerâmica: (...) ............................ Curtume: (...) ............................ ........................................... ............................ ........................................... ............................ 158 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 6.4.2. Atividades que se desenvolvem em oficinas: TAMANHO ATIVIDADE G-M–P FONTE DE ENERGIA Funilaria: Carpintaria: Ferraria: Chapelaria: Mecânica: Borracharia: Serralheiro: ........................... ............................ ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... 6.4.3. Produção local (Principais atividades da comunidade) PRODUTO Florestal Agrícola Piscícola Endógeno Ecoturismo ................... Outros Usos: Comentários7. DESCRIÇÃO ........................ ........................ ........................ ........................ ........................ ........................ ........................ PROPRIEDADE QUANTIDADE MEIO DE OBSERVAÇÕES ESCOAMENTO ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................... ................... .................... ................... ................... ................... ................... ........................ ........................ ........................ ........................ ........................ ........................ ........................ COMERCIO E INTERCÂMBIO: 7.1. A localidade conta com uma Feira para comercializar seus produtos? SIM: Com que freqüência se realiza a Feira?: Semanal? ........... Mensal?...........Outro?.......... NÃO: Onde comercializam os produtos da localidade?............................................. Dias?................... Distância?............ 159 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 8. CRITÉRIOS: 8.1. Para você parece que a localidade está crescendo e melhorando, como e por que? (Parâmetros: número de moradias, extensão de cultivos, presença de serviços, novos setores de produção, ritmo: rapidamente, lentamente, estacionário, etc.): ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 8.2. Mencione as principais necessidades de sua localidade, em ordem de importância: 1 ............................................................... 4 .................................................................... 2 ............................................................... 5 .................................................................... 3 ............................................................... 6 .................................................................... 8.3. Mencione as principais potencialidades com que conta a localidade: 1.............................................................................................................................................. 2.............................................................................................................................................. 3.............................................................................................................................................. Que novas áreas de produção / transformação se podem imaginar para a localidade? 1 ............................................................... 4 .................................................................... 2 ............................................................... 5 .................................................................... 3 ............................................................... 6 .................................................................... 8. OBSERVAÇÕES GERAIS: 9.1. Estão realizando outros projetos não elétricos neste momento? SIM:..... NÃO:..... Quais?....................................................................................................................................... Com quem?............................................................................................................................... 9.2.Outras observações:..................................................................................................................... .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Entrevistador: ....................................................................... 160 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO ENTREVISTA COMUNITÁRIA Esta entrevista se realizará com algumas pessoas representativas da localidade. Estas pessoas representativas poderão ser: sub-prefeitos, prefeitos, autoridades eclesiásticas, médicas, professores, responsáveis de instituições relevantes para a economia da localidade e/ou que realizam ações de bem social. O Agente Executor potencial deverá dar informações sobre: • • • O panorama geral da situação social e econômica da localidade demandante. As possibilidades de a oferta de eletricidade. O grau de Organização da localidade (sobre todas as associações de produtores). Ao realizar com pessoas representativas da localidade, o avaliador deverá ter uma visão clara de como estes representantes vêem a sua localidade e a necessidade da eletrificação rural, encarando a realidade do mercado elétrico. É importante mencionar que se deve usar a entrevista comunitária para cada uma das localidades da zona do projeto, em caso de envolver mais de uma localidade. Sugere-se realizar as perguntas de cada setor e/ou serviço aos envolvidos diretamente. Por exemplo: Caso se realiza a entrevista aos professores da localidade, este poderá dar informações fieis sobre o serviço de educação e, em nesse caso, quando entrevistar aos médicos da localidade, se enfatizará os dados sobre o serviço de saúde, sem realizar perguntas específicas sobre educação, a menos que seja para validar a informações recebidas anteriormente. No ponto 4, ORGANIZAÇÃO, averiguar quais das organizações são as mais representativas para a eletrificação rural; indicar o nome da qual representa a os Consumidores, o representante e a pessoa de contato. . No ponto 4.2. Outras organizações existentes na localidade: dever-se-á indicar aquelas organizações tradicionais (conselho comunitário, capitania ou outros); organizações sindicais (de produtores rurais, de mulheres, de transportadores, etc.); cooperativas; associações da união, religiosas, políticas; institucionais não governamentais; instituições governamentais; empresas privadas; organizações culturais e desportivas. Desta maneira, se conhecerão as organizações que podem requer eletricidade e/ou que no caso de não ter uma ORGANIZAÇÃO representativa se possa buscar a solução mais adequada. No ponto 5, SERVIÇOS EXISTENTES NA LOCALIDADE: 161 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 5.1. Água: Na pergunta: 5.1.1 De onde provem a água para consumo humano?, inventariar as fontes de água de consumo: reservatório, galeria filtrante, açude, vertente, poço, rio/riacho/corrego, lagoa, etc. Na pergunta: 5.1.2. existe um sistema de água potável na localidade? se a resposta for positiva, especificar o número de famílias beneficiadas. Sr a resposta for negativa passar ao ponto 5.2. Educação. Se a provisão de água potável for por bombeamento, especificar as fontes de energia, o tipo de bomba: motor a gasolina, diesel; vento, hidráulico ou outros. Se a localidade conta com sistema de água potável, perguntar se os torneiras são públicos ou familiares. Em ambos os casos, registrar o número de torneiras. 5.2. Educação: Com a resposta a estas perguntas, se pode observar o tamanho e importância da localidade, assim como o grau de influência de outras localidades. Pretende-se averiguar se o funcionamento dos estabelecimentos educativos é contínuo ou descontínuo. No ponto 5.2.5. Em que estado se encontra a construção, colocar o sinal “ ”nas opções: boa, regular ou ruim. 5.3. Saúde: Na pergunta: 5.3.6. Com quais equipamentos conta?, item “a” "Cozinha", colocar um “ ” nas linhas pontilhadas. Por exemplo, no caso de terem cozinhas a lenha e gás. No item “c” "Iluminação", indicar a fonte de energia e o combustível que usa o gerador. No item “d” "Outros equipamentos que usam energia" perguntar se existem: sala de operação , laboratório, raios “X” e outros. Registrar a fonte de energia que recebem estes equipamentos. Indicar a quantidade de pessoas que trabalham no posto ou hospital e as especialidades médicas que se oferecem na unidade de saúde. No 5.3.9. "doenças que mais afetam as crianças": averiguar se são respiratórias, estomacais, nutricionais, etc. 5.4. Moradia: No item 5.4.2.descreva as características das moradias mais comuns da localidade, se deve indagar acerca do número médio de ambientes, materiais utilizados: ladrilho e cimento; tijolo, pedra, madeira, muro, de acordo com a disponibilidade de cada região, número de pisos, conservação, etc. 162 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 5.5. Rede de esgoto: Com este dato, se pode analisar o grau de ocupação, a concentração, as possibilidades econômicas, as prioridades, etc. 5.6. Energia: 5.6.1. Energia Elétrica: No item 5.6.1.8. "Distância da rede mais próxima", se refere às redes troncos de abastecimento de ENERGIA elétrica próximas à localidade, deve-se anotar o lugar mais próximo por onde passa o fluxo elétrico. Na pergunta: 5.6.1.9. Está sendo desenvolvido alguma estudo para obter um abastecimento de energia, qual(is)? refere-se a gestão realizada pelas autoridades locais, grupos organizados, cooperativas ante outras instâncias, com a finalidade de dotar de energia elétrica a localidade. 5.6.2. Cocção: Anotar marcando ao lado do “Combustível” a ordem de importância dos que se mencionam os combustíveis usados no cozimento de comidas; b) as fontes de onde se obtém: podem ser da mesma localidade, feira local, etc. No caso da lenha e do esterco, especificar se são próprios ou comprados. Do resto das perguntas, também tirar a relação nas médias locais. No item 6, PRODUÇÃO TRANSFORMAÇÃO: 6.1. Produção agrícola: Anotar os cultivos predominantes na localidade. No rendimento, deverá marcar uma das três opções e fazer comentários com as causas por que crêem que o rendimento tem sido bom, regula o ruim. 6.2. Produção pecuária: Registrar por ordem de importância os animais que possuem, usos: carne, autoconsumo, venda de animais, de partes ou derivados, arado, etc. e o preço unitário dos animais e/ou derivados. 6.3. Meios de produção: Os elementos considerados poderão servir ao entrevistador para elaborar cenários de produtividade dos futuros consumidores. 6.4. Entidades Produtivas: Na pergunta: 6.4.1 Que outras atividades produtivas existem na localidade? iniciar o preenchimento do quadro (1º) Atividade Produtiva, detalhando a totalidade das atividades econômicas existentes na 163 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO localidade. Registrar as atividades nomeadas nos pontos entre parênteses e em seguida colocar a fonte de energia que utilizam. No item 6.4.2. Atividades que se desenvolvem com comércio , por exemplo: mecânicos, metal/mecânicos, carpintarias, o tamanho e a fonte de energia que utilizam para o funcionamento desta atividade. No ponto 8, CRITÉRIOS, se deverá descrever os indicadores do crescimento da população: retornam a sua localidade, crescimento da população, implementação de serviços, infra-estrutura, etc. Elaborar uma lista das principais carências da localidade, tomando o critério de viabilidade. Nomear as potencialidades com que conta a localidade: recursos naturais (florestais, agrícolas, gado, hídricos, etc.) e outras atividades produtivas que se podem implementar na localidade, de acordo com o detalhe do item 6, PRODUÇÃO e TRANSFORMAÇÃO. Item 9, OBSERVAÇÕES GENERAIS: Ao indicar no item 9.1 se a localidade está desenvolvendo outros projetos, mostrar a capacidade de organização, unidade, determinação, etc. para realizar as tarefas que se decidirem implementar. No item 9.2 Outras observações, se colocaram aquelas de relevância para a entrevista e que não estão incluídas nos itens anteriores. 164 1.2. Entrevista Individual 165 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉCTRICO ENTREVISTA INDIVIDUAL Número da ficha: ................ Data: / / Nome da localidade: ............................... 1. DADOS DA RESIDÊNCIA: 1.1. Número de membros da residência:.................................. 1.2. Chefe de família (ocupação): ........................................... 1.3. Nível de educação: ........................................................... 1.4. Número de filhos (as) em idade de estudo:........................... 1.5. Moradia: Própria: ..................... Material de construção:........................................ Alugada: ..................... Nº de ambientes:......... Leasing: ..................... Outro: ..................... 2. CONSUMOS ESTABELECIDOS DE ENERGIA: 2.1. Que utiliza para iluminação? a) b) c) DESCRIÇÃO QUANTIDADE HORAS/DIA d) TEMPO DE DURAÇÃO e) OBSERVAÇÕES ---- Potencia:.................... Focos: ....................... ...................... Lamparina a gás: ....................... ...................... Garrafa:...................... ................................... Lanterna: ....................... ...................... Querosene:................. Litros/mês:................. Acendedor: ....................... ...................... .................................. Tamanho:................... ....................... ...................... Querosene:................. Litros/mês:................. Vela: ....................... ...................... Álcool:..................... Bateria: ....................... ...................... ................................... ................................... Motor: ....................... ...................... ................................... Capacidade:............... ....................... ...................... Gasolina:.................... Litros/mês:................. ....................... ...................... Diesel:........................ Litros/mês:................. ....................... ...................... ................................... ................................... Lamparina a querosene: Outros: Litros/mês:................. 166 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 2.2. Quais aparatos elétricos utilizam? a) b) POTÊNCIA (W) DESCRIÇÃO Rádio Nº:......... T.V. Nº:......... Rádio-gravador Nº:......... ................................... Nº:......... c) d) e) HORAS/DIA FONTE OBSERVAÇÕES ......................... ......................... ......................... Tamanho:................... ......................... ......................... ......................... Tamanho:................... ......................... ......................... ......................... Tamanho.................... ......................... ......................... ......................... .................................. 2.3. O que utiliza para cozinhar? a) DESCRIÇÃO Cozinha: b) FONTE DE ENERGIA c) QUANTIDADE d) TEMPO DE DURAÇÃO DA FONTE e) OBSERVAÇÕES Gás:........................ ....................... .............................. ................................ Querosene:............. ....................... .............................. ................................ Outro:..................... ....................... .............................. ................................ Lenha:.................... ....................... .............................. ................................ Fogão: Esterco:............... ....................... .............................. ................................ Outro:................... ....................... .............................. ................................ ............................... ....................... .............................. ................................ Forno: ............................... ....................... .............................. ................................ ............................... ....................... .............................. ................................ 2.4. Outros usos de ENERGIA: a) DESCRIÇÃO b) FONTE DE ENERGIA c) PROPRIEDA DE *** d) QUANTIDA DE e) TEMPO DE UTILIZAÇÃO f) QUANTO CUSTA? g) OBSERVAÇÕES Bombeamento: ................ ................... ................. ...................... ................ .................. Moagem: ................ ................... ................. ...................... ................ .................. Secagem de ................ ................... ................. ...................... ................ .................. Alimentos: ................ ................... ................. ...................... ................ .................. Cerâmica: ................ ................... ................. ...................... ................ .................. Outros Usos: ................ ................... ................. ...................... ................ .................. ***Próprio/Alugado/Cedido. 2.5. Se você tivesse energia (elétrica / mecânica) no que a utilizaria prioritariamente? ........................................................................................................................................... ..... 167 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO ........................................................................................................................................... ..... ........................................................................................................................................... ..... Qual a vantagem trazida por tal equipamento? ........................................................................................................................................... ..... ........................................................................................................................................... ..... ........................................................................................................................................... ..... 3. PRODUÇÃO E TRANSFORMAÇÃO: 3.1. PRODUÇÃO Agrícola: 3.1.1. Quais são os principais cultivos da unidade familiar? CULTIVOS QUANTIDADE DE SEMENTE EXTENSÃO CULTIVADA RENDIMENTO DOS CULTIVOS CAUSAS Bom Regular Baixo 1............... .................. ....................... .............. .............. ................ .................. 2............... .................. ....................... .............. .............. ................ .................. 3............... .................. ....................... .............. .............. ................ .................. 4............... .................. ....................... .............. .............. ................ .................. 5............... .................. ....................... .............. .............. ................ .................. 3.1.2. Destino da PRODUÇÃO: CULTIVO VENDA PREÇO SEMENTE CONSUMO FAMILIAR INTERCÂMBIO 1................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............................. 2................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............................. 3................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............................. 4................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............................. 5................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............................. 3.1.3. Quanto recebe a família pela venda dos produtos agrícolas?(global): R$. .................. 3.2. Produção pecuária: 3.2.1. Tendência de animais e destino da produção: 168 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO ANIMAIS QUANTIDADE CONSUMO VENDA* PREÇO 1..................... ........................... ....................... .......................... .................... 2..................... ........................... ....................... .......................... .................... 3..................... ........................... ....................... .......................... .................... 4..................... ........................... ....................... .......................... .................... 5..................... ........................... ....................... .......................... .................... * Por unidades, partes e/ou derivados. 3.2.2. Quanto recebe a família pela venda dos animais e/ou produtos derivados (global): R$........ 3.3. Meios de produção: 3.3.1. Como trabalham a terra geralmente? manualmente: ..... com animais: ..... com trator:...... 3.3.2. Tem sistema de irrigação? SIM:..... NÃO:..... Tipo de bomba: Submergível: ..... Superficial: ..... Potência da bomba: ..............(kW). Distância do ponto de coleta de água: ............. 3.3.3. Se tem irrigação, quanto de terra irriga? ............................................ 3.4. Transformação produtiva: 3.4.1. Que outras atividades produtivas realizam e/ou que produtos transformam? 1º ATIVIDADE PRODUTIVA Elaboração de: 2º 3º PRODUTOR ATACADISTA COMUNAL O GRUPO 4º FAMILIAR Pinga: ............................ ............................ ....................... Pão: ............................ ............................ ....................... ladrilhos: ............................ ............................ ....................... Tijolo: ............................ ............................ ....................... Chapéus: ............................ ............................ ....................... Carvão: ............................ ............................ ....................... Cestos: ............................ ............................ ....................... Tecidos ............................ ............................ ....................... Cerâmica: ............................ ............................ ....................... Comida: ............................ ............................ ....................... 169 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO Curtume: ............................ ............................ ....................... ............................ ............................ ............................ ....................... ATIVIDADE PRODUTIVA 5º 6º 7º 8º FREQÜÊNCIA DA ATIVIDADE RECEITA LUGAR DE VENDA FONTE DE ENERGIA Elaboração de: Pinga: ..................................... .......................... ..................... ....................... Pão: ..................................... .......................... ..................... ....................... Ladrilhos: ..................................... .......................... ..................... ....................... Tijolo: ..................................... .......................... ..................... ....................... Chapéus: ..................................... .......................... ..................... ....................... Carvão: ..................................... .......................... ..................... ....................... Cestos: ..................................... .......................... ..................... ....................... Tecidos: ..................................... .......................... ..................... ....................... Cerâmica: ..................................... .......................... ..................... ....................... Comida: ..................................... .......................... ..................... ....................... Curtume: ..................................... .......................... ..................... ....................... ........................... ..................................... .......................... ..................... ....................... 3.5. Comércio e intercâmbio: 3.5.1. Onde vendem os produtos? Na propriedade : ..... Na(s) Feira(s): ..... Outro(especifique): ....................................... 3.5.2. Para quem vende? Comerciantes: ..... Caminhoneiros: ..... Empresa/Fábrica: .... Outro (especifique): ............. 170 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉTRICO 3.6. Atividades que se desenvolve em oficinas: 1º 2º 3º 4º ATIVIDADE TAMANHO G-M–P EQUIPAMENTO LUCROS R$ 5º DESTINO 6º FONTE DE ENERGIA Funilaria ** ..................... ................................. ..................... .................. ....................... Carpintaria: ..................... ................................. ..................... .................. ....................... Serralheiro: ..................... ................................. ..................... .................. ....................... Chapelaria: ..................... ................................. ..................... .................. ....................... Mecânica: ..................... ................................. ..................... .................. ....................... Borracharia: ..................... ................................. ..................... .................. ....................... Ferreiro: ..................... ................................. ..................... .................. ....................... ........................ ..................... ................................. ..................... .................. ....................... ** G: grande, M: mediano, P: pequeno. 3.7.Principais tipos de produção na localidade: PRODUTO DESCRIÇÃO PROPRIEDADE QUANTIDADE MEIO DE OBSERVAÇÕES ESCOAMENTO Florestal ........................ ..................... ................... ..................... ........................ Agrícola ........................ ..................... ................... ..................... ........................ Piscícola ........................ ..................... .................... ..................... ........................ Endógeno ........................ ..................... ................... ..................... ........................ Ecoturismo ........................ ..................... ................... ..................... ........................ ................... ........................ ..................... ................... ..................... ........................ Outros Usos: ........................ ..................... ................... ..................... ........................ Comentários- 3.7. Migração: 3.7.1. Entradas econômicas por conceito de migração: EMIGRANTE LUGAR OBJETIVO PERÍODO RECEITA DESTINO 1..................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... 2..................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... 3..................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... 4..................... ....................... ....................... ....................... ....................... ....................... 171 ÁREA 1. DEMANDA E MERCADO ELÉCTRICO 4. LEGITIMIDADE DO AGENTE PROPONENTE DO PROJETO: 4.1. Está de acordo que a organização..................... represente a comunidade para o projeto de energia? 4.2. Crêem que esta organização é a mais representativa para eletrificação de regiões isoladas da rede? SIM: .... Por que? .......................................... NÃO: .... Por que? .......................................... Neste caso que organização poderia representar melhor? .................. 172 INSTRUÇÃO DA GUIA Nº 1.2. ENTREVISTA INDIVIDUAL A Entrevista Individual se realizará a componentes dos grupos diferenciados: • • Unidades familiares (núcleos familiares). Organizações ou instituições (com infraestrutura concentrada) as quais se concebera o serviço elétrico. No caso de unidades familiares, a entrevista faz referência a atividades diretas ou associadas com a demanda elétrica, adicionalmente, as perguntas de ordem socioeconômica para os fins que se requerem para a elaboração do projeto. Nas entrevistas a nível individual que se implicam a unidades familiares poder-se-á efetuar a pesquisa por amostragem, dependendo do universo dos entrevistados. Para isto se deve determinar o tamanho da amostra e adequar a mesma possibilidade real de implementação, garantindo a confiabilidade dos resultados. Com respeito às organizações ou instituições que se consideram como futuros consumidores, o entrevistador deverá fazer omissão de alguns pontos da entrevista que obviamente não se relacionam com esta categoria. A entrevista individual permite analisar com muito detalhe as informações associadas à eletricidade. ADVERTÊNCIA: 1. DADOS DO LUGAR: 1.1. É o número total de indivíduos que formam a família entrevistada, incluindo outras pessoas que não tenham parentesco algum; sendo que ocupam o mesmo lugar. Deve-se indicar a ocupação principal (trabalho habitual): agricultor, pedreiro, mecânico, etc. Anotar o grau de estudo: primário, secundário, técnico, universitário, outro. Indicar a quantidade de filhos que realizam estudos. Este item serve para informar sobre os gastos associados com a educação. Indicar quantidade de quartos ou ambientes e se a moradia é própria, alugada ou se foi cedida na qualidade de empréstimo. Deverá indicar o material utilizado na construção da moradia (Ex. tijolo, ladrilho, madeira, etc.). 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 2. CONSUMOS ESTABELECIDOS DE ENERGIA: 2.1. Colocar em detalhe sem omissões, todos os artefatos utilizados para iluminação, o número, a quantidade de horas por dia de funcionamento, quanto dura o combustível. Garrafa: refere-se ao combustível contido dentro da garrafa. Indicar quanto cada combustível é utilizado e alguns detalhes para pontualizar a potência dos focos, tamanho das pilhas e das velas (grandes, medianas e pequenas), período, etc. 173 Pode existir o caso de que uma família utilize energia elétrica para iluminação proveniente de um painel fotovoltaico, bateria de automóvel e inclusive um pequeno motor a gasolina ou diesel. Neste caso terá que preencher com “ ” nas diferentes opções. Nas observações, poderia incluir também: lugar de compra dos insumos, componentes e/ou equipamentos, quais são as características (Potencia em HP ou Watts), assim como o custo unitário. Desta maneira, poderá conhecer o custo da energia utilizada. 2.2. Indicar número de rádios, televisores, gravadores, etc. existentes, a potência em Watts, as horas por dia (ou outro período de tempo) de funcionamento em média, a fonte energética que utilizam. 2.3. Os seguintes dados servem para conhecer os gastos em energia que se realizam para atividades não relacionadas diretamente com a eletricidade. Detalhar a fonte utilizada para a cocção, a quantidade utilizada, ou tempo de duração. No caso do gás indicar o número de garrafas, para Querosene, os litros; para a lenha e para o esterco, em kg. de matéria seca, tempo de duração e observações que considerarem pertinentes. 2.4 Detalhar outros usos em que se utiliza energia elétrica (não incluir os que se destinam a realizar): bombeamento, moagem, secagem de alimentos, cerâmica ou outros. A fonte, se o usuáio é o dono, se o(s) equipamento(s) está(ão) alugado(s) ou cedido(s); a quantidade de equipamentos, o tempo de duração do combustível (no caso que seja difícil proporcionar este dado, se poderia solicitar o tempo de funcionamento com as características de potencia e assim calcular o tempo de duração da fonte energética), o custo ou outros que sejam de interesse para a entrevista. 2.5. Brevemente indicar usos previstos da eletricidade, detalhando capacidades. Se não for possível calcular a potência, se deve perguntar por exemplo: quanto de água se deseja bombear, desde que altura, quanto tempo ao dia, mês e ano. No caso de moagem, a quantidade de arrobas ou de quintales que se desejam moer e em que épocas do ano. 3. PRODUÇÃO E TRANSFORMAÇÃO: 3.1. Produção agrícola: 3.1.1. Quais são os principais cultivos da unidade familiar? Pode dar uma idéia das receita e gastos econômicos por este setor. Deverá anotar a quantidade dos principais cultivos aos que se dedicam, assim como a quantidade de sementes e a extensão do terreno utilizado para os cultivos. Também se registrará o rendimento que se teve com os cultivos, marcando por exemplo com um “[”* nos pontos suspensivos correspondentes: bons, regulares o baixos (o rendimento está em relação • 174 com a quantidade de semente utilizada). Da mesma maneira, se anotarão as causas pelas quais que se teve um rendimento dos cultivos baixo ou regular. 3.1.2. Deverá realizar una descrição dos cultivos que são destinados para venda, colocando a quantidade ou a porcentagem que se utiliza para este propósito. Dever-se-á apontar o preço de venda na lacuna respectiva (marcando o preço por unidade vendida), a quantidade que se guarda ou se utiliza como semente, a que serve para o consumo familiar e finalmente, a quantidade de produção que intercambia. 3.1.1 Registrar receita que a família recebe pela venda de todos os produtos agrícolas destinados para este fim, o valor registrado estará em moeda nacional (R$.) e seu equivalente ao câmbio oficial em dólares americanos (US$.). (Vide também a 3.2.2.Quanto de receita recebe a família pela venda dos animais e/ou produtos derivados). 3.2 Produção pecuária: 3.2.1 Deverá anotar a quantidade de animais domésticos, que é destinada para o consumo próprio, para venda e o preço pelo qual se comercializa. 3.2.2 Registrar a receita que a família recebe pela venda dos animais domésticos destinados para este fim e/ou a receita pela venda de produtos derivados. O valor registrado estará em moeda nacional (R$.). (Seu equivalente ao cambio oficial em dólares americanos pode ser calculado a partir da data e do câmbio) 3.3 Meios de produção: 3.3.1 Descrever-se-á a forma de trabalho da terra para a produção agrícola, indicar se esta é manual, com uso de juntas de bois (uso de par de bois) ou motorizada, com trator agrícola. 3.3.2 Marcar donde corresponda. Em caso de ser afirmativa a resposta, perguntar o tipo de bomba e a marcar. Indicar a potência da bomba e a distância do ponto de retirada da água. 3.3.3 Indicar a extensão total de terreno que se irriga. 3.4 Transformação produtiva: 3.4.1 Dever-se-á registrar as atividades produtivas ou de transformação que realiza o entrevistado, o grupo a que pertence (produtor majoritário, comunitário, grupo, ou familiar), a freqüência que dedica para a atividade, a receita que recebe pela venda e onde a realiza. Assim mesmo, se deve indicar a fonte de energia utilizada na transformação ou produção. 3.5 Comércio e intercâmbio: 3.5.1 Indicar o lugar onde se comercializam os produtos finais, na fazenda, a domicílio, em feiras, etc. 3.5.2 Averiguar se realizam a venda a comerciantes da capital, a caminhoneiros, atravessadores, empresas, fábricas ou outras opções. 3.6 Atividades que se realizam em oficinas: 175 3.6.1 Dever-se-á registrar outras atividades que funcionam no domicílio, tais como: funilaria, carpintaria, chapelaria, etc. e indicar se estas são grandes, medianas ou pequenas do ponto de vista dos equipamentos. Assim mesmo, detalhar-se-á os equipamentos com que contam as oficinas, as receitas aproximadas que geram mensalmente e o destino que tem desde o ponto de vista de investimento (compra de equipamentos, poupança, outro), assim como a fonte de energia utilizada pelas oficinas. 3.7 Migração: 3.7.1 Indicar quais componentes das famílias são os que emigram, a quais lugares, os objetivos das migrações, o período de ausência, indicar o montam que recebem de receita durante a migração, assim como o destino que tem esses recursos (compra de equipamentos, sementes, poupança, outro). 176