Eletrificação rural - Rural electrification

Eletrificação rural é o processo de levar energia elétrica para áreas rurais e remotas. As comunidades rurais estão sofrendo com falhas colossais de mercado à medida que as redes nacionais ficam aquém de sua demanda por eletricidade. Em 2017, mais de 1 bilhão de pessoas em todo o mundo não tinham energia elétrica doméstica - 14% da população global. A eletrificação geralmente começa em cidades e vilas e gradualmente se estende às áreas rurais; no entanto, esse processo muitas vezes encontra obstáculos nas nações em desenvolvimento. Expandir a rede elétrica nacional é caro e os países constantemente carecem de capital para aumentar sua infraestrutura atual. Além disso, a amortização dos custos de capital para reduzir o custo unitário de cada conexão é mais difícil de fazer em áreas pouco povoadas (gerando maior parcela per capita das despesas). Se os países forem capazes de superar esses obstáculos e alcançar a eletrificação em todo o país, as comunidades rurais serão capazes de colher quantidades consideráveis ​​de desenvolvimento econômico e social.

Este gráfico mostra a taxa de eletrificação rural mundial junto com a taxa de crescimento de eletrificação de 1990-2016 e sintetiza os dados do Banco Mundial


Benefícios sociais e econômicos

Educação

O acesso à eletricidade facilita o crescimento econômico e social sustentável. Primeiro, por meio de um aumento no desempenho educacional. Os alunos que antes eram forçados a estudar quando o sol brilhava agora podem estudar à luz de LEDs de manhã cedo ou tarde da noite. No Quênia, por exemplo, entrevistas com professores de escolas revelaram que o acesso à luz permitiu horas extras de ensino no início e no final do dia para cobrir o material não revisado adequadamente durante o horário normal. Além disso, as escolas com acesso à eletricidade são capazes de recrutar professores de melhor qualidade e têm visto melhorias nas pontuações dos testes e nas taxas de graduação, aumentando o capital humano que entrará na força de trabalho no futuro.

Produtividade e eficiência

Além de melhorar a educação, a eletrificação rural também permite maior eficiência e produtividade. As empresas poderão manter suas portas abertas por mais tempo e gerar receitas adicionais. Os agricultores terão acesso a técnicas modernas e simplificadas, como irrigação, processamento de safras e preservação de alimentos . Em 2014, as comunidades rurais da Índia ganharam mais de US $ 21 milhões com o aumento da atividade econômica impulsionado pelas recentes adições de eletricidade.

Um atacante da Administração de Eletrificação Rural trabalhando em Missouri , Estados Unidos , em 1942

Criação de emprego

Ao expandir a rede elétrica, há uma demanda por milhares de empregos que vão desde o desenvolvimento de negócios até a construção. Projetos para espalhar eletricidade criam muitas oportunidades de emprego e ajudam a aliviar a pobreza. Por exemplo, a Índia estabeleceu uma meta de 175 GW de energia limpa a ser instalada até 2022 para aumentar a eletrificação em todo o país. Estima-se que 300.000 empregos precisarão ser criados para atingir essas metas elevadas.

Melhorias de saúde

A disponibilidade de eletricidade pode aumentar drasticamente a qualidade dos cuidados de saúde prestados. A iluminação melhorada aumenta o tempo que os pacientes podem vir e receber tratamento. As geladeiras podem ser usadas para conservar sangue e vacinas incrivelmente valiosas. As medidas de esterilização serão melhoradas e a implementação de máquinas de alta tecnologia, como raios-x ou scanners de ultrassom, pode fornecer aos médicos e enfermeiras as ferramentas de que precisam para trabalhar. Em Diara Rhashalpool, um aglomerado de aldeias às margens do rio Ganges, 140 famílias estão sem energia. Os habitantes locais são forçados a viajar 2–3 horas através do rio para tratamento ou acesso às vacinas. Com acesso à eletricidade, o tratamento seria muito mais acessível à população local.

Benefícios adicionais

  • Reduza o isolamento e a marginalização por meio de linhas telefônicas e televisão
  • Melhore a segurança com a implementação de iluminação pública, sinalização rodoviária iluminada.
  • Reduza as despesas com lâmpadas caras de combustível fóssil, ou seja, querosene

Tecnologia

Empresas renováveis ​​fora da rede surgiram em muitas áreas para atender à demanda de eletricidade nas comunidades rurais. Devido à sua localização geográfica e à demanda agregada relativamente baixa, expandir a rede elétrica nacional para áreas rurais é caro e desafiador. Mini-redes baseadas em energia renovável são menos dependentes de infraestrutura em larga escala e podem ser implementadas de forma mais rápida e barata. Onde uma rede de distribuição de energia elétrica pode ser configurada, o retorno à terra de um único fio é freqüentemente usado. As seguintes tecnologias são amplamente utilizadas:

  • Fotovoltaica
  • Bombas de água mecânicas de vento
  • Pequeno vento elétrico
  • Sistemas de energia híbrida solar a diesel : especialmente para telecomunicações em todo o mundo. Totalmente comercial e a opção preferida para telecomunicações remotas, evoluindo comercialmente para o poder da aldeia.
  • Bioenergia
  • A micro-hidrelétrica é amplamente implementada no Nepal, Vietnã e China.
  • A energia híbrida também é amplamente usada onde várias tecnologias diferentes são combinadas para fornecer uma única fonte de energia.

Desafios

Os pesquisadores apontaram que, embora muitas políticas de apoio tenham sido postas em prática, o custo do fornecimento de eletricidade a vilarejos remotos permanece alto. Além disso, tanto os recursos de energia quanto a demanda nessas áreas podem ser muito voláteis, dificultando o planejamento adequado. Outra questão é que a localização da aldeia foi determinada historicamente com base no solo, água, armazenamento, etc., e pode não ser a ideal para a geração de energia renovável.

Para mitigar esses problemas, o Modelo de Eletrificação Rural em Rede foi proposto. Neste modelo, as aldeias em uma área selecionada são conectadas por meio de uma rede ideal, que por sua vez se conecta a algumas instalações de geração centralizadas localizadas em pontos com melhores recursos de energia renovável. Como tal, cada aldeia é parcialmente abastecida por pequenas instalações locais e parcialmente pelas instalações centralizadas. Isso melhora a utilização dos recursos de energia, bem como a flexibilidade e confiabilidade geral do sistema. A viabilidade desse modelo depende do custo de construção da rede ideal. Com base no algoritmo A * acelerado por multiplicador, os pesquisadores desenvolveram um método eficaz para avaliar todas as conexões possíveis em uma estrutura geográfica complexa e, portanto, otimizar de forma prática o projeto da rede. Segue-se a justificativa econômica.

Iniciativas nacionais por continente

África

Senegal

O setor elétrico do Senegal foi reformado em 1998. Desde então, o país implementou várias iniciativas de eletrificação:

  • Um Plano de Ação Nacional de Eletrificação Rural do Senegal ( Plan d'Action Sénégalais d'Électrification Rurale ), projetado para aumentar a participação do setor privado na eletrificação rural (detalhes abaixo);
  • Pactos e um Programa de Emergência ( Program d'Urgence d'Électrification Rurale ), ambos liderados e financiados em grande parte pelo Governo do Senegal ;
  • Projetos individuais liderados por ONGs e empresas privadas.

O Plano de Ação de Eletrificação Rural do Senegal foi lançado em 2002 com o objetivo de maximizar o investimento do setor privado. Levantou uma média de 49% do financiamento privado entre 2002–2012, mais do que o dobro da média global de 22% para projetos de acesso à energia. No entanto, durante o mesmo período, aumentou diretamente os níveis de eletrificação rural em menos de 1%. A análise de Mawhood e Gross (2014) indica que o Plano de Ação enfrentou barreiras políticas e institucionais consideráveis, notadamente oposição institucional, vacilante apoio ministerial e longas negociações com as partes interessadas, bem como as dificuldades inerentes à implementação de um quadro político inovador. Embora o Plano de Ação tenha tido muito sucesso em atrair financiamento privado, os desafios políticos / institucionais que enfrentou refletem as experiências de esquemas de eletrificação baseados em reformas em toda a África Subsaariana. Isso destaca a importância de desenvolver iniciativas que se adaptem ao ambiente político local.

Américas

Brasil

Em 1981, 74,9% dos domicílios brasileiros eram servidos por energia elétrica, de acordo com o IBGE Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios de (PNAD). Em 2000, o governo federal do Brasil , sob o governo de Fernando Henrique Cardoso , lançou o programa Luz no Campo para expandir a distribuição de energia elétrica nos domicílios brasileiros, com foco nas residências rurais. A partir de 2003, o programa foi reforçado e rebatizado de Luz para Todos pelo governo Lula . O resultado foi que, segundo a PNAD, até 1996, 79,9% dos domicílios tinham acesso ao fornecimento de energia elétrica e essa proporção passou para 90,8% em 2002 e 98,9% em 2009.

Estados Unidos

Em 1892, Guy Beardslee, o proprietário original do Castelo Beardslee , recebeu US $ 40.000 para fornecer energia hidrelétrica a East Creek em Nova York. Apesar da eletricidade generalizada nas cidades, na década de 1920 a eletricidade não era fornecida pelas empresas de energia às áreas rurais devido à crença geral de que os custos de infraestrutura não seriam recuperados. Em terras agrícolas escassamente povoadas, havia muito menos casas por quilômetro de linhas elétricas instaladas.

Um comitê estadual de Minnesota foi organizado para realizar um estudo sobre os custos e benefícios da eletrificação rural. O Departamento de Biossistemas e Engenharia Agrícola da Universidade de Minnesota , trabalhando em conjunto com a Northern States Power Company (NSP, agora Xcel Energy ), conduziu um experimento, fornecendo eletricidade a nove fazendas na área de Red Wing . A eletricidade foi entregue pela primeira vez em 24 de dezembro de 1923. O " Projeto Asa Vermelha " foi um sucesso - a empresa de energia e a Universidade concluíram que a eletrificação rural era economicamente viável. Os resultados do relatório influenciaram a decisão do governo nacional de apoiar a eletrificação rural.

Antes de 1936, um número pequeno, mas crescente de fazendas instalou pequenas usinas eólico-elétricas . Eles geralmente usavam um gerador de 40 Vcc para carregar as baterias no celeiro ou no porão da casa da fazenda. Isso foi o suficiente para fornecer iluminação, máquinas de lavar e um pouco de bombeamento ou refrigeração limitada. Usinas elétricas eólicas eram usadas principalmente nas Grandes Planícies , que têm ventos utilizáveis ​​na maioria dos dias.

Em 1933, a Autoridade do Vale do Tennessee foi criada, em parte, para fornecer eletrificação rural no Vale do Tennessee e áreas circunvizinhas. A TVA criou as capacidades de geração e transmissão no atacado que possibilitaram os sistemas de distribuição rural por meio de cooperativas elétricas . Das 6,3 milhões de fazendas nos Estados Unidos em janeiro de 1925, apenas 205.000 estavam recebendo serviços elétricos centralizados.

A Administração de Eletrificação Rural (REA) foi criada por ordem executiva como uma agência federal independente em 1935, autorizada pelo Congresso dos Estados Unidos na Lei de Eletrificação Rural de 1936 e, posteriormente, em 1939, reorganizada como uma divisão do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos. Foi encarregado de administrar programas de empréstimo para eletrificação e serviço telefônico em áreas rurais. Entre 1935 e 1939 - ou os primeiros 4 anos e meio após o estabelecimento da REA, o número de fazendas que usam serviços elétricos mais do que dobrou.

A REA comprometeu-se a fornecer às fazendas iluminação e energia elétrica de baixo custo. Para implementar essas metas, o governo fez empréstimos autoliquidáveis ​​de longo prazo para governos estaduais e locais, cooperativas de agricultores e organizações sem fins lucrativos; nenhum empréstimo foi feito diretamente aos consumidores. Em 1949, a REA foi autorizada a fazer empréstimos para melhorias no telefone; em 1988, a REA foi autorizada a conceder empréstimos sem juros para a criação de empregos e sistemas elétricos rurais. No início dos anos 1970, cerca de 98% de todas as fazendas nos Estados Unidos tinham serviço elétrico, uma demonstração do sucesso da REA. Em 1994, a administração foi reorganizada no Serviço de Utilidades Rurais pela Lei de Reforma do Seguro Agrícola Federal de 1994 e pela Lei de Reorganização do Departamento de Agricultura de 1994 .

Em setembro de 2018, o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos informou que gastaria US $ 398,5 milhões em projetos de infraestrutura, por meio de empréstimos, que buscam melhorar o serviço de eletricidade nas áreas rurais. O programa é denominado Programa de Empréstimo para Infraestrutura Elétrica. Dos US $ 398,5 milhões, US $ 43 milhões serão para investir em tecnologia de smart grid. De acordo com o Smart Cities Dive , "o maior empréstimo enviará US $ 68,5 milhões para apoiar uma fazenda solar administrada pela NextEra Energy Resources em Arkansas, que poderia atender às necessidades de 21.000 residências." Os empréstimos irão para projetos em 13 estados: Arkansas, Colorado, Indiana, Iowa, Minnesota, Missouri, Novo México, Carolina do Norte, Ohio, Oklahoma, Carolina do Sul, Texas e Virgínia.

Jamaica

O Programa de Eletrificação Rural (REP) foi incorporado em 1975 com o mandato específico de expandir o alcance do fornecimento de eletricidade às áreas rurais, onde a prestação de tais serviços não seria economicamente viável para os fornecedores comerciais de eletricidade. O REP estende a rede nacional por meio da construção de postes de distribuição elétrica para áreas não eletrificadas e fornece assistência com a fiação da casa por meio de um programa de empréstimo aos moradores.

Em junho de 2012, o ministro da Energia, Phillip Paulwell, divulgou que cerca de 16.000 residências em partes remotas da ilha que não têm eletricidade serão abastecidas com energia solar ou eólica por meio do Programa de Eletrificação Rural (REP). Em um simpósio de projeto de Análise e Investigação para Baixas Emissões (AILEG) financiado pela USAID, realizado no Jamaica Pegasus Hotel, na terça-feira, 9 de julho de 2013, o Ministro de Energia Phillip Paulwell afirmou que o REP também foi mandatado para cumprir sua meta de fornecer eletricidade para 100 por cento das áreas rurais. “Os três por cento que agora restam estão em áreas tão distantes da rede, é muito caro (fornecer), e vamos implantar sistemas fotovoltaicos nessas áreas”, explicou. Em março de 2015, ele disse a um jornal que, até 2017, "não devemos mais ter REP da maneira que temos agora", acrescentando que se o governo achar que é muito difícil colocar linhas de energia nas comunidades, ele usará a energia solar. "

Veja também energia solar na Jamaica

Ásia

China

Em 2015, 100% dos chineses tinham acesso à energia elétrica. No início da década de 1990, o interior da China ainda sofria de extrema pobreza energética ; mais de 40% dos chineses rurais não tinham acesso a energia ou iluminação elétrica, dependendo, em vez disso, de lâmpadas a querosene para a iluminação. No início da década de 1990, o uso médio de energia no campo equivalia a uma lâmpada de 60 W acesa por menos de 30 minutos por dia.

A China lançou o Programa de Eletrificação de Municípios da China em 2001 para fornecer eletricidade renovável a 1.000 municípios, um dos maiores programas desse tipo no mundo. Seguiu-se o Programa de Eletrificação da Aldeia da China , também usando energia renovável, que visa a eletrificação de mais 3,5 milhões de domicílios em 10.000 aldeias até 2010, a ser seguido pela eletrificação rural total até 2015. Em dezembro de 2015, a China trouxe os últimos 39.800 Chineses na rede elétrica nacional gastando $ 324 milhões e usando mais de 5.000 trabalhadores para conectar 2 vilas extremamente remotas na província de Quighai localizadas a altitudes de 13.100 pés.

Índia

Veja também: Rural Electrification Corporation Limited e Deen Dayal Upadhyaya Gram Jyoti Yojana

Atualmente, todas as aldeias na Índia foram eletrificadas a partir de 29 de abril de 2018, mas isso não significa que todas as famílias foram eletrificadas. Pelos próprios padrões da Índia, apenas 10% das famílias em uma aldeia devem ter eletricidade para que seja considerada eletrificada. Em agosto de 2018, 91% do total de domicílios eram eletrificados na Índia. As áreas rurais da Índia são eletrificadas de maneira não uniforme, com os estados mais ricos sendo capazes de fornecer energia à maioria das aldeias, enquanto os estados mais pobres ainda lutam para fazê-lo.

A Rural Electrification Corporation Limited foi formada para abordar especificamente a questão do fornecimento de eletricidade em todas as aldeias do país. Pobreza, falta de recursos, falta de vontade política, mau planejamento e roubo de eletricidade são algumas das principais causas que deixaram muitos vilarejos na Índia sem eletricidade, enquanto as áreas urbanas tiveram um crescimento no consumo e na capacidade de eletricidade. A fim de aumentar drasticamente as taxas de eletrificação, o governo indiano definiu a meta de 175 GW de energia renovável instalada até 2022 e determinou a eletrificação de mais de 18.000 aldeias. No final de 2016, a Índia tinha cerca de 45,6 GW de energia renovável instalada com uma vasta quantidade de trabalho e investimento necessários para cumprir suas metas elevadas. O governo central está cada vez mais tentando melhorar as terríveis condições, investindo pesadamente em biogás, energia solar e eólica. Programas como a missão solar JNN e Pradhan Mantri Gram Vidyut Yojana, também conhecido como Esquema Saubhagya , foram anunciados para acelerar o ritmo de eletrificação e diversificar o procedimento. O trabalho também está em andamento para reduzir o desperdício, fornecendo melhores equipamentos e melhorando a infraestrutura geral para transmissões elétricas nas aldeias.

Europa

Irlanda

Durante a década de 1930, a maioria das cidades da Irlanda estava conectada à rede elétrica nacional. A eclosão da Segunda Guerra Mundial na Europa levou à escassez de combustível e materiais e o processo de eletrificação foi praticamente interrompido. No início dos anos 1950, o esquema de Eletrificação Rural trouxe gradualmente energia elétrica para o campo, um processo que foi concluído no continente em 1973 (embora só em 2003 a última das ilhas offshore habitadas estivesse totalmente conectada). Atualmente, o esquema de Eletrificação Rural continua, mas está principalmente preocupado com a atualização da qualidade da rede (flutuações de tensão ainda são um problema em partes da Irlanda - especialmente nas áreas rurais) e disponibilizando suprimentos trifásicos para fazendas maiores e empresas rurais que os necessitem.

Exemplos de sucesso

Gram Oorja

Como muitas outras empresas de microrrede , a Gram Oorja se propôs a fornecer eletricidade aos milhões que não têm acesso à energia na Índia rural. Gram Oorja criou um modelo baseado na “parceria social corporativa” e obtém financiamento de fundos de caridade corporativos. Seu primeiro projeto foi em Darewadi, uma vila rural com 39 famílias. Gram Oorja levantou fundos da Bosch Solar Energy e recebeu consultoria e orientação da Fundação Shakti. Eles instalaram uma usina de energia solar capaz de produzir 9,4 quilowatts de energia com uma unidade de biogás de reserva para produzir energia quando a luz solar não está disponível. A propriedade local do projeto é um dos princípios-chave do modelo de negócios da Gram Oorja, por isso eles incentivaram a participação na configuração e gestão da minigrelha. Um fundo de aldeia coleta contas todos os meses e deposita a receita em um fundo corpus. Este modelo híbrido provou ser um sucesso e foi implementado em mais de 10 aldeias. Gram Oorja tem atualmente uma capacidade instalada de 45,7 kW e atende 230 residências. Eles também fizeram parceria com o Bank of America para continuar a implementar esses projetos em toda a Índia.

GRID (Desenvolvimento Inovador de Base e Rural)

GRID é uma start-up indiana que visa facilitar o desenvolvimento econômico e social sustentável por meio de soluções de energia de baixo custo em áreas rurais. Fora dos sistemas de microrrede , o GRID tem utilizado a energia solar para resolver uma miríade de problemas que assolam as comunidades rurais. Por exemplo, a Grid configurou plantas de filtração por osmose reversa movidas a energia solar na Índia rural para ajudar a eliminar a insegurança hídrica. Apenas 18% da população rural da Índia tem acesso a água de torneira tratada, forçando os moradores a depender de água subterrânea não segura . A planta de filtração da GRID é capaz de fornecer de 20.000 a 30.000 litros de água limpa por dia, o que ajuda a aliviar esse problema e reduzir a propagação de doenças transmitidas pela água. Além disso, a facilidade de distribuição reduziu o tempo gasto na coleta de água, permitindo mais tempo em tarefas produtivas e uma redução na pobreza de tempo . Por fim, a GRID emprega moradores da comunidade para administrar as operações do dia a dia das fábricas. Desde o início, o modelo de negócios da GRID promove o desenvolvimento de comunidades rurais e eles planejam expandir suas operações em toda a Índia.

Veja também

Referências

links externos