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http://www.repositorio.uem.mz/handle258/1715Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Chea, Luis Consolo | - |
| dc.contributor.author | Da-Costa, Manuel João | - |
| dc.date.accessioned | 2026-11-13T09:51:49Z | - |
| dc.date.issued | 2026-08 | - |
| dc.identifier.uri | http://www.repositorio.uem.mz/handle258/1715 | - |
| dc.description.abstract | Driven by the need to mitigate climate change, reduce urban air pollution, and decrease reliance on volatile fuel prices, this study explores the integration of Photovoltaic (PV) Systems into the charging infrastructure for electric buses (E-Buses), for the proposed Bus Rapid Transit (BRT) Line N1, in the Maputo Metropolitan Area (MMA). Considering the urban mobility pattern in Maputo, characterized by strong unidirectional flows and high peak-hour demand, the operational schedule was defined based on these critical periods. The E-bus load profile defined using a physical model, yielded an average specific energy consumption of 1.91 kWh/km at the powertrain level. The solar resource assessment, based on the Typical Meteorological Year (TMY) dataset sourced from PVGIS-SARA2 indicated an annual daily average global horizontal irradiation (GHI) of 5.2 kWh/m2, and a global tilted irradiation (GTI) of 5.58 kWh/m2 at the optimum tilt angle of 29 o . Based on the daily load profile, and on the PVGIS dataset, two grid-connected, zero-export PV sizing scenarios were assessed, under strict self-consumption. Scenario-1, sized to meet full daily demand throughout the year, generated an average surplus of about 162. kWh/day, thereby justifying the integration of a Battery Energy Storage System (BESS). Scenario-2, optimised to match annual average demand, resulted in a near-zero net surplus, enabling high self-consumption and eliminating the need for a BESS, with occasional deficits supplied by the national grid. The findings demonstrate that PV-based E-bus charging is technically feasible and offers substantial environmental benefits, including up to 100% elimination of in-situ CO 2 emissions under full PV supply and complete removal of NOx and Particulate Matter (PM) emissions in all electrification scenarios. Overall, the study provides a replicable framework for integrating renewable energy and E-mobility as key enablers for the energy transition, both in Maputo and in other African cities. | en_US |
| dc.language.iso | eng | en_US |
| dc.publisher | Universidade Eduardo Mondlane | en_US |
| dc.rights | openAcess | en_US |
| dc.subject | Energy transition | en_US |
| dc.subject | Electric vehicles | en_US |
| dc.subject | Urban mobility | en_US |
| dc.subject | Electric buses | en_US |
| dc.subject | Solar resource | en_US |
| dc.title | Solar PV-based EV charging station for urban mobility: a case study of the proposed BRT Line N1 in the Maputo metropolitan area | en_US |
| dc.type | thesis | en_US |
| dc.description.embargo | 2026-11-12 | - |
| dc.description.resumo | Impulsionado pela necessidade de mitigar as alterações climáticas, reduzir a poluição atmosférica urbana e diminuir a dependência de preços voláteis dos combustíveis fósseis, este estudo explora a integração de sistemas fotovoltaicos (PV) na infraestrutura de carregamento de autocarros elétricos (E- Buses), no âmbito da proposta de implementação da linha N1 do sistema de Transporte Rápido por Autocarros (BRT), na Área Metropolitana de Maputo (AMM). Tendo em conta o padrão de mobilidade urbana em Maputo, caracterizado por fluxos unidireccionais intensos e picos de demanda em horas de ponta, o horário operacional foi definido com base nesses períodos críticos. O perfil de carga dos E- buses, definido com base num modelo físico, resultou num consumo energético específico médio de 1,91 kWh/km ao nível do sistema de propulsão. A avaliação do recurso solar, baseiada no Ano Típico Meteorológico (TMY) extraído da PVGIS-SARA2, indicou uma média diária anual da irradiação global no plano horizontal (GHI) de 5,2 kWh/m2 e uma irradiação global no plano inclinado (GTI) de 5,58 kWh/m2 no ângulo ótimo de 29 O . Com base no perfil diário de carga e nos dados do PVGIS, foram avaliados dois cenários de dimensionamento de sistemas PV ligados à rede, com política de zero exportação e sob regime de autoconsumo estrito. O Cenário-1, dimensionado para satisfazer a totalidade da demanda diária ao longo do ano, gerou um excedente médio de cerca de 162 kWh/dia, justificando a integração de um Sistema de Armazenamento de Energia em Bateria (BESS). O Cenário-2, optimizado para corresponder à procura média anual, resultou num excedente líquido praticamente nulo, permitindo um elevado grau de autoconsumo e eliminando a necessidade de um BESS, com défices ocasionais supridos pela rede nacional. Os resultados demonstram que o carregamento de E- Buses com base em energia solar PV é tecnicamente viável e oferece benefícios ambientais significativos, incluindo a eliminação total das emissões de CO2 no local sob fornecimento 100% PV e a remoção completa de emissões de NOx e Material Particulado (PM) em todos os cenários de electrificação. Em suma, o estudo fornece um modelo replicável para a integração de energias renováveis e da electromobilidade como vectores-chave para a transição energética, tanto em Maputo como noutras cidades africanas. | en_US |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado - DF - FC | |
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