Dissertação
{en_GB=Using a Micro-Hydro Power Local Plant for Providing Energy to the Irrigation System of a Sugar Cane Plantation at the District of Magude-Mozambique} {} EVALUATED
{pt=O aumento populacional que Moçambique tem verificado coloca desafios acrescidos à gestão e exploração de recursos naturais. Neste sentido, o acesso a água e energia eléctrica necessárias à irrigação são fundamentais ao desenvolvimento do sector agrícola e bem-estar das populações locais. Neste trabalho o estudo incide numa plantação de cana-de-açúcar, Macuvulane I, localizada no distrito de Magude, província de Maputo, estando a exploração do regadio a cargo de uma associação de pequenos produtores. A irrigação é realizada por bombagem a partir do rio Incomati e, estando as bombas ligadas à rede eléctrica nacional, incorrem daqui custos energéticos avultados. Assim, determinadas as necessidades de água para esta cultura e local específicos e, tendo em consideração as características do sistema instalado, estima-se o consumo energético que assegura a correcta irrigação do regadio. Com o objectivo de aumentar o grau de autonomia em relação à rede, estuda-se o impacto no consumo energético, originado pela instalação de uma central micro-hídrica no local. Deste modo, o caudal do rio é caracterizado para a época chuvosa, estimando-se o potencial hídrico não explorado. Discute-se a operação da turbina Kaplan, visto ser este o tipo de turbo-máquina que confere o melhor desempenho face às condições do local. São analisados dois cenários distintos quanto ao tipo de aproveitamento hidroeléctrico, realizando-se um estudo de investimento e rendibilidade para cada caso. Conclui-se que não é possível isolar por completo o sistema de irrigação da rede, propondo-se a melhor solução do ponto de vista técnico e económico., en=The population increase Mozambique has been experiencing places additional challenges to the management and exploration of natural resources. In this regard, access to water and electricity required for irrigation are fundamental to the development of the agriculture sector and well-being of local populations. In this work, the study is focused on a sugar cane plantation, Macuvulane I, located in the district of Magude, province of Maputo, with a smallholders association in charge of the exploration of the plantation. Irrigation is done by pumping water from the Incomati river, and with the pumps connected to the national electric grid significant energetic costs incur. With the water requirements for both the crop and location in question determined, the energy consumption required to ensure a correct irrigation of the plantation is estimated. Faced with the goal of increasing the degree of energetic autonomy, the potential impact in energy consumption, caused by the installation of a micro-hydro power plant in the local area, is studied. Thus, the river flow is characterized for the wet season, and the unexplored hydro potential evaluated. The operation fundamentals of the Kaplan turbine are discussed, as this is the turbomachine that offers the best performance under local conditions. Two distinct scenarios as to the type of hydropower scheme are analyzed, with an investment and profitability study performed for each case. It follows that it is not possible to completely isolate the irrigation system from the grid, leading to the proposal of the best technical and economically viable solution.}
setembro 17, 2021, 10:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Associado