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Como citar este trabajoAn. 3. Enc. Energ. Meio Rural 2003
Capacitação e assistência técnica: componentes críticos na sustentabilidade de sistemas fotovoltaicos autonômos
Heitor S. Costa; Myriam Eck; Gérson F. Silva; Quézia F. Silva; Ricardo B. Pimentel; Rusângela R. Guido; Cristiane A. Pereira; Kássia M. Araújo
Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Engenharia Elétrica e Sistemas de Potência, Núcleo de Apoio a Projetos de Energias Renováveis, 50.740-540, Recife, PE
RESUMO
Implantar um programa de eletrificação rural com tecnologia solar fotovoltaica é uma tarefa complexa, pois implica antecipar e resolver problemas de caráter técnico, econômico, social, político e gerencial. Ao analisar países que contam com programas de disseminação da tecnologia fotovoltaica, como a Argentina, Bolívia, Equador, Filipinas, Indonésia, México, Peru, República Dominicana, Ski Lanka, Tailândia, entre outros, fica evidente a importância da participação dos usuários no processo, diferentemente do que ocorre no processo tradicional de eletrificação pela rede. Dois fatores são críticos para o bom êxito destes programas: a capacitação e a assistência técnica. A capacitação de diversos atores: usuários (manejo apropriado), técnicos (eletricista solar), dirigentes das associações de usuários (gestão técnica, financeira e administrativa), têm papel fundamental para garantir o bom funcionamento destes sistemas, ou seja, do serviço elétrico prestado. As responsabilidades quanto à assistência técnica é outro fator determinante para a sustentabilidade dos sistemas fotovoltaicos autônomos. Dois níveis de manutenção são definidos: preventivo e corretivo. Neste trabalho são descritas as ações desenvolvidas, no que se refere à assistência técnica e à capacitação, no Programa de Eletrificação Solar com Energia Solar Fotovoltaica (PERESF), coordenado pelo Núcleo de Apoio a Projetos de Energias Renováveis (NAPER) na região semi-árida do Estado de Pernambuco.
Palavras-chave: Energia solar fotovoltaica, Eletrificação rural, Sustentabilidade.
ABSTRACT
Implementing a rural electrification program with photovoltaic solar technology is a highly complex task since it implies in anticipating and solving problems, where multiple aspects (technical, economic, social, political and managerial) are intertwined. From the analysis of countries which have programs for the dissemination of the photovoltaic technology, like Thailand, Equador, Argentina, Bolivia, Peru, Mexico, The Phillipines, Indonesia, Sri Lanka, Dominicane Republic among others, the relevancy of the users participation in those programs becomes quite evident. This is very different from the traditional electrification process through wire networks. Two factors are critical for the success of those programs. Firstly, we consider the technical capacitation and technical assistance. The capacitation of a diverse set of actors, users (appropriate handling), technicians (solar electricians), managers from user associations (technical, financial and administrative management), plays a fundamental role for the assurance of a reasonable functioning of the photovoltaic solar systems, i.e., the assurance of a good electric service. The other determinant factor is the sustainability of the autonomous photovoltaic systems. Two levels of maintenance are defined: predictive and corrective. In this work we describe actions developed in the direction of the technical assistance and capacitation (broad sense) for the PERESF (Program for the Solar Electrification with Photovoltaic Solar Energy), managed by NAPER (Núcleo de Apoio a Projetos de Energias Renováveis), in semi-arid region of the state of Pernambuco.
Keywords: Photovoltaic solar energy, rural electrification, sustainability.
1. INTRODUÇÃO
A utilização da energia solar fotovoltaica para eletrificação no meio rural, está sendo bem sucedida em vários países. No Nordeste do Brasil, o Sol brilha em torno de 3.000 horas por ano e o aproveitamento deste recurso natural está ocorrendo em comunidades rurais do Semi-Árido, através da implantação de projetos voltados principalmente para o bombeamento de água e a eletrificação de residências, escolas, centros comunitários e igrejas. Para garantir a sustentabilidade destes projetos, é necessária a realização de ações como, diagnóstico e o levantamento do perfil sócio-econômico-energético da comunidade; a capacitação e formação dos usuários; o correto dimensionamento do sistema; a instalação dentro de requisitos e normas técnicas e o monitoramento. O apoio às comunidades que utilizam a energia solar fotovoltaica é um trabalho amplo, que além do aspecto técnico, é fundamental atuar na orientação dos usuários sobre o uso eficiente da eletricidade solar, informando-os quanto ao zelo e a manutenção preventiva dos equipamentos, incentivando assim, a participação coletiva na gestão dos equipamentos.
Para que um programa de eletrificação rural, utilizando a energia solar fotovoltaica, tenha sucesso, não basta apenas instalar os equipamentos, é necessário um trabalho de capacitação, manutenção, assistência técnica e gerenciamento do novo recurso energético, que as comunidades passarão a utilizar. Assim, o conjunto de ações desenvolvidas, junto à organização comunitária local (OCL) incentiva o espírito associativo e a conscientização da responsabilidade de cada um, com a auto-sustentação dos sistemas. É possível perceber a conscientização dos membros das comunidades quanto às vantagens e limitações do uso da energia solar fotovoltaica, além do grande interesse sobre o funcionamento dos componentes do sistema e como solucionar os problemas técnicos básicos.
2. O USO DA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA NO MEIO RURAL
Ao longo dos últimos anos, distintas tecnologias, aproveitando os recursos energéticos locais e renováveis, principalmente, o Sol e o Vento, têm complementado e mesmo substituído, os esquemas tradicionais de abastecimento elétrico, mediante a rede elétrica e geradores a diesel.
São tecnologias que, do ponto de vista técnico, alcançaram um grau de maturidade suficiente para sua disseminação. Mas, todavia, apresentam problemas a serem resolvidos como, na infra-estrutura industrial local; de natureza organizativa e gerencial; na metodologia para o desenvolvimento de projetos; de estruturas institucionais para a regulamentação e supervisão e de funcionamento, e de recursos humanos.
A utilização de sistemas fotovoltaicos para a eletrificação rural doméstica, constitui atualmente uma das alternativas técnico-econômicas mais promissoras para atender as necessidades em energia elétrica, provendo serviços básicos que atendem as necessidades produtivas, iluminação, funcionamento de rádio, televisão e bombeamento de água.
São inúmeros os benefícios sociais dos projetos e programas de eletrificação rural fotovoltaica em áreas não servidas pela rede elétrica convencional. A seguir, são enumeradas algumas destes benefícios:
• Ampliação das horas de trabalho, de estudo, assim como as demais atividades noturnas;
• Aumento das oportunidades de educação, com o acesso a televisão e rádio;
• Melhoria nas condições de saúde, ao dispor de energia para substituir o candeeiro, conservar vacinas e medicamentos, ter água potável, etc;
• Maior segurança devido à iluminação pública;
• Eliminação do isolamento das comunidades, pois com a eletricidade se pode dispor de sistemas de rádio-comunicação e telefonia;
• Economia mensal com os "antigos" gastos energéticos, como a compra de querosene, pilhas e baterias recarregáveis;
• Estímulo às atividades produtivas, como por exemplo: o bombeamento de água para irrigação, transformação de produtos agrícolas, conservação de colheitas, artesanato, acionamento de motores para máquinas forrageiras, entre outras.
Como se percebe, a energia solar fotovoltaica, é um recurso capaz de trazer contribuições substanciais ao atendimento das demandas energéticas presentes e futuras, à medida que promove o desenvolvimento sócio-econômico-cultural das comunidades, que são atendidas pelos projetos.
No Estado de Pernambuco, a energia solar fotovoltaica tem-se desenvolvido consideravelmente, mas não o suficiente para atender toda a demanda. Algumas das principais barreiras sócio-econômicas-culturais que oferecem resistência à implantação da tecnologia, são enumeradas abaixo:
• A diferença entre a energia solar e a convencional, dificulta a aceitação dos usuários por ser uma novidade. Inicialmente, eles não dão credibilidade;
• Alguns usuários desta tecnologia, mais ambicioso e com um poder aquisitivo maior que os demais, não se contentam com a carga que poderá ser conectada ao sistema;
• Outros, muito conservadores, não aceitam que sejam instalados os sistemas em suas casas, pois receiam que com a chegada de novas informações, seus filhos sofram má influência;
• Algumas comunidades preferem esperar pelo cumprimento de promessas políticas, para a chegada da energia convencional;
• Os programas com a energia solar fotovoltaica precisam de fundos para, posteriormente, realizarem manutenção nos equipamentos. Porém, existem determinados usuários que não assumem a responsabilidade com a associação local, dificultando assim, o bom funcionamento da mesma e do sistema;
• Para muitos usuários, é lógico pensar que se alguma instituição trouxe o sistema, outra deverá recolocar ou reparar os mesmos, então não trabalham conjuntamente com a instituição, dificultando o trabalho da mesma;
3. ESTRATÉGIAS PARA GARANTIR A SUSTENTABILIDADE DOS SISTEMAS
As experiências dos profissionais do NAPER (Costa et al, 1998), na área de disseminação das tecnologias renováveis para o desenvolvimento rural sustentado, leva em conta que o fornecimento energético desenvolvido, principalmente, através de unidades de produção e distribuição, altamente centralizadas, nem sempre é a melhor opção quando se trata de satisfazer as necessidades energéticas do setor rural. Isto se deve, em parte, ao alto nível de dispersão das populações nas zonas rurais, as baixas demandas de energia existentes nestas regiões e em alguns casos, a dificuldade nos acessos às comunidades afastadas.
No esquema tradicional de eletrificação rural pela extensão da rede, a interação do usuário com a tecnologia de eletrificação, comercialmente adotada, é mínima, enquanto que a eletrificação com sistemas fotovoltaicos demanda uma participação ativa do usuário na compreensão e no manejo da tecnologia, além de conhecimento do meio físico, social, econômico e ambiental em que a tecnologia se insere. Estes elementos acima apontados, fazem com que o processo de eletrificação com sistemas fotovoltaicos seja mais completo que o tradicional, pois vai além da simples instalação de equipamentos na zona rural.
As comunidades/usuários devem ter um papel preponderante no processo de eletrificação. Não dispondo de capacidade técnica autônoma, ela necessita de um grupo técnico que terá um papel importante, desde a concepção e instalação, até o acompanhamento dos projetos implantados. A participação das Organizações Não Governamentais, que atuam na capacitação e no acompanhamento de projetos, permite o envolvimento de entidades/técnicos com experiências comprovadas na área do desenvolvimento rural.
Através da participação direta dos membros do NAPER nos projetos desenvolvidos no Estado de Pernambuco na disseminação das tecnologias renováveis no meio rural, verifica-se que a implantação de um programa de eletrificação rural com tecnologia fotovoltaica é uma tarefa complexa, pois implica antecipar e resolver problemas de caráter técnico/engenharia, econômico, infra-estrutura e sociais. Na figura 1 é mostrado um diagrama organizativo com a participação e responsabilidades do NAPER e de outros organismos, no processo de eletrificação rural fotovoltaico.
Para contemplar as características de sistemas descentralizados de produção de energia elétrica, questões como o fornecimento de peças de reposição e de serviços; esquemas de financiamento; capacitação e informação e normas técnicas, devem ser levadas em conta.
Na realização desses projetos é desejável uma estreita colaboração com entidades localizadas na região. Agindo como interface entre organizações governamentais e a comunidade rural, as ONGS fornecem o apoio logístico e sua credibilidade. Estes órgãos têm mostrado grande interesse no uso da tecnologia solar no meio rural, não medindo esforços em participar das diferentes fases dos projetos.
3.1 CAPACITAÇÃO
A capacitação e informação são uma exigência quando se trata de implantar eletrificação rural fotovoltaica. Grandes esforços de capacitação e informação são necessários. O usuário é um dos objetivos maiores da capacitação. Na maioria dos casos, a eletricidade é um fator completamente novo na vida destas pessoas, o que requer uma extensa campanha de informação e educação, motivando o uso racional da eletricidade proporcionada pelos sistemas fotovoltaicos. O usuário participa diretamente na manutenção preventiva, requerida pelos equipamentos utilizados. A capacitação técnica dos usuários é feita através de cursos sobre o uso e a gestão dos sistemas com energia solar e a formação do eletricista solar comunitário. O treinamento e capacitação fornecidos aos usuários permitem que o gerenciamento técnico, administrativo e financeiro, seja realizado pelos próprios beneficiários da eletricidade solar.
Preocupado em garantir bons resultados na utilização da tecnologia solar fotovoltaica, o NAPER vem implementando uma estratégia de capacitação e monitoramento dos projetos. Foi escrita uma cartilha para o usuário, mostrando como fazer a manutenção de seu sistema elétrico. Cursos profissionalizantes para a formação do "eletricista" da comunidade são oferecidos, treinando assim os responsáveis para a manutenção preventiva e os "primeiros socorros".
Para prestarem assistência técnica mais permanente aos equipamentos instalados, as comunidades elegem dois ou três representantes que são capacitados como eletricistas solares. A capacitação também atinge aos membros das associações de produtores rurais (organização comunitária local), orientando-os para a gestão dos sistemas, visando a sustentabilidade.
Em resumo, o trabalho de capacitação é realizado junto:
• Aos técnicos do parceiro local, geralmente ONG's, Prefeituras e Sindicatos;
• Aos membros da comunidade para a manutenção preventiva e os "primeiros socorros", formando o "eletricista solar", através de curso profissionalizante (utilização do multímetro), apoiado pela cartilha "Manual do Eletricista Solar";
• Aos usuários sobre a manutenção preventiva dos equipamentos, através de cursos e da cartilha "Como se prevenir para não ficar sem Energia Solar";
• Aos dirigentes das associações preparando-os para a gestão participativa através de cursos e da cartilha "Manual de Gestão de Projetos de Eletrificação Rural com Energia Solar".
3.2 ASSISTÊNCIA TÉCNICA
A manutenção seja ela, preventiva ou corretiva (assistência técnica), é de fundamental importância para garantir que o sistema de geração de energia elétrica local com energia solar possa funcionar por toda a vida útil do sistema. Devido à ausência de assistência técnica por um longo período, o estado de abandono das instalações de energia fotovoltaica, pode gerar na população um descrédito quanto à tecnologia solar, prejudicando imensamente a trajetória de uma das alternativas mais promissoras para a eletrificação de comunidades rurais.
A reposição de peças e serviços se vale de esquemas que garantam a disponibilidade local de peças de reposição (ex.: lâmpadas, inversores eletrônicos, baterias, etc., ...) e serviços de manutenção são fundamentais para a eficácia do programa em longo prazo. Um sistema fotovoltaico deve durar ao menos 20 anos fornecendo serviço útil, se as condições acima mencionadas forem levadas em conta. Experiências em outros países têm demonstrado que instalações incorretas, falta de peças de reposição ou omissão de simples operações de manutenção, podem colocar fora de serviço os sistemas fotovoltaicos após alguns meses da instalação.
O NAPER propõe em seus projetos, modelos que assegurem a sustentabilidade destes sistemas - garantia de que o serviço proporcionado, fornecimento de energia elétrica, tenha no mínimo uma duração correspondente a vida útil do gerador, que é de 20 anos -, incluindo em suas responsabilidades, 4 anos de acompanhamento dos projetos, prestando assessoria técnica durante este período. A criação de um fundo comunitário para manutenção dos sistemas solares foi outra iniciativa , adotada pelas comunidades rurais, para garantir a reposição de peças e a assistência técnica das instalações.
4. RECOMENDAÇÕES
Assim como a tecnologia de geração de energia elétrica através da conversão fotovoltaica da energia solar; o gerenciamento ou o acompanhamento da mesma tem que ser descentralizado, isto é, o aspecto fundamental para garantir a sustentabilidade dos programas com eletrificação fotovoltaica é a divisão de responsabilidades. Para tanto, a mais sensata divisão é a do tipo regional. Ou seja, deve-se dividir as responsabilidades em três níveis: local, regional e central.
No tocante à capacitação, um problema bastante verificado na prática é o deslocamento de técnicos de localizações distantes, quando surge irregularidade nos sistemas. Isto encarece muita a solução do problema, além de prolongar o período que o sistema fica fora de funcionamento. Muitas destas situações o próprio usuário poderia resolver. Para solucionar tais questões, relativas à capacitação dos usuários, algumas sugestões e propostas são recomendadas:
• Criação de um programa regular para a capacitação dos moradores;
• Plano de capacitação técnica com acompanhamento e monitoramento para todo o sistema antes e depois da instalação do mesmo;
• Capacitação em três níveis: eletricista rural e para o usuário (nível local), um nível intermediário através da prefeitura (regional) e por último, em nível central através do órgão gestor;
• Priorizar a capacitação do usuário com a formação dos eletricistas e com o aumento do conhecimento sobre a energia solar;
• Descentralizar a capacitação para um maior envolvimento a nível regional na assistência técnica;
• Reduzir as barreiras de informação a fim de aumentar a troca de experiências entre a comunidade e os responsáveis pela tecnologia, e entre comunidades rurais que dispõem de equipamentos com energia solar fotovoltaica.
Com referência à assistência técnica, uma questão essencial é a dificuldade de aquisição de peças de reposição. Apesar da bateria ser um dos equipamentos que apresenta maior problema, devido ao término da sua vida útil, ela pode ser facilmente substituída por bateria automotiva. O mesmo não ocorre na a aquisição dos demais componentes dos sistemas, o que torna uma questão bastante preocupante.
Para resolver o problema da manutenção e assistência técnica, são recomendadas:
• Maior ênfase (priorizar) à assistência técnica local, pois se trata de um nível permanente de apoio;
• Criação de um pequeno estoque de peças sobressalentes (inversores para lâmpadas, fusíveis, entre outros) e anexá-lo ao kit básico que compõe um sistema fotovoltaico;
• Criação de um fundo auxiliar na associação de moradores para manter um pequeno estoque de peças;
• Maior negociação com fornecedores de peças para a redução dos custos na compra em "massa" e para priorizar a facilidade na aquisição das peças;
• Maior conscientização e mobilização da comunidade a fim de reduzir a dependência com o governo;
• Repasse da propriedade dos equipamentos para a associação de moradores;
Com este tipo de acompanhamento através da divisão das responsabilidades, pode-se otimizar este processo de acompanhamento, além de tornar mais rápido a manutenção quando necessária.
5. CONCLUSÕES
Uma parte importante do esforço de eletrificação para as pequenas comunidades rurais distantes da rede, até então não contemplada na política de eletrificação rural, poderia ser levado a cabo mediante a disseminação de sistemas autônomos fotovoltaicos. O objetivo seria de dotar as residências de uma eletrificação mínima (iluminação, e outras aplicações) em curto prazo.
Requer-se, entretanto, uma política coerente que permita fortalecer e, sobretudo, ampliar este esforço, provendo as comunidades de um nível energético suficiente para iniciar as atividades produtivas que permita seu desenvolvimento econômico.
Em contraposição com a extensão das redes de combustíveis convencionais, o uso de tecnologias renováveis requer uma alta participação e organização local. As experiências mundiais levadas a cabo, até o momento, demonstram que o grau de organização das comunidades, a compreensão das prioridades, expectativas e necessidades dos usuários, treinamento adequado dos promotores a nível local e a existência de uma rede para manutenção dos equipamentos (por exemplo: acesso à reparação ou habilidades técnicas na reparação dos equipamentos), é fundamental para o êxito dos projetos.
6. REFERÊNCIAS
• Costa, H. S., Silva, G. F. e Eck, M., 1998, "Sustentabilidade de sistemas fotovoltaicos residenciais. A experiência do NAPER no semi-árido", Revista de Ciência e Engenharia, Universidade Federal de Uberlândia, MG, pp. 105-112.
Endereço para correspondência
Núcleo de Apoio a Projetos de Energias Renováveis
E-mail: naper@npd.ufpe.br
