Código: 73220 | Asignatura: Sistemas eólicos I | ||||
Créditos: 3 | Tipo: Optativa | Curso: 2 | Periodo: 1º S | ||
Departamento: | |||||
Profesorado: | |||||
JIMENEZ BUENDIA, FRANCISCO (Resp) [Tutorías ] |
En esta materia se estudian los principios de funcionamiento de un generador eólico y se presentan los diferentes subsistemas de los que se compone: palas, torre, tren de transmisión mecánica, generador eléctrico, convertidor electrónico y sistemas de regulación y control. Para cada subsistema se presentan las distintas tecnologías empleadas en la actualidad, con sus ventajas e inconvenientes de forma que el estudiante adquiera la habilidad de escoger la mejor entre ellas para cada aplicación particular.
Seguidamente, se analizan los principios de conversión de la energía eólica y se estudian las distintas teorías que se utilizan para modelizar la captación de energía mediante palas: teoría del disco actuador, teoría del disco rotor, teoría del elemento de la pala, etc. Estas teorías permiten calcular la energía capturada por el rotor y de qué parámetros dependen (velocidad de viento, velocidad de rotación, ángulo de calado, etc.).
Basándose en estos conocimientos, se estudian las diferentes técnicas de regulación y control de la energía captada para los principales tipos de turbinas: Stall-control, Active-stall control y control por ángulo de calado (pitch control), así como las estrategias para obtener la máxima potencia posible en los aerogeneradores de velocidad variable.
Generación eólica, aerogenerador, turbina, palas, aerodinámica, stall, pitch, yaw.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la
aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG1 - Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería de telecomunicación.
CG4 - Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería de
Telecomunicación y campos multidisciplinares afines.
CG6 - Capacidad para la dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos de investigación, desarrollo e innovación, en empresas y centros tecnológicos.
CG7 - Capacidad para la puesta en marcha, dirección y gestión de procesos de fabricación de equipos electrónicos y de telecomunicaciones, con garantía de la seguridad para las personas y bienes, la calidad final de los productos y su homologación.
CG8 - Capacidad para comprender la responsabilidad ética y la deontología profesional de la actividad de la profesión de Ingeniero de Telecomunicación.
- CERIE1: Formación sólida en los principales aspectos tecnológicos, relativos a captadores, estructuras de conversión y control, de sistemas de generación eléctrica mediante fuentes de energía renovable.
- CERIE2: Capacidad para diseñar y desarrollar estructuras de conversión de energía para fuentes renovables.
- CERIE4: Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas eólicos.
R1:Conocer y comprender los principios de conversión de la energía eólica.
R2: Conocer las distintas tecnologías empleadas en los aerogeneradores.
R3: Conocer y saber implementar las técnicas de seguimiento del punto de máxima potencia en sistemas eólicos.
R4: Entender los diferentes elementos que forman parte de la instalación eléctrica de un parque eólico.
Metodología - Actividad | Horas Presenciales | Horas no presenciales |
A-1 Clases expositivas/participativas | 18 | |
A-2 Prácticas | 8 | |
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos | ||
A-4 Elaboración de trabajo | ||
A-5 Lecturas de material | 7 | |
A-6 Estudio individual | 38 | |
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación | 3 | |
A-8 Tutorías individuales | 1 | |
Total | 30 | 45 |
Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable |
R1 a R4 | Pruebas de respuesta larga | 60 | Si |
R1 a R4 | Pruebas de duración corta para la evaluación continua | 5 | No |
R1 a R4 | Trabajos e informes | 10 | No |
R3, R4 | Pruebas e informes de trabajo experimental | 25 | No |
Tema 1. Principios de generación
1.1. Componentes de una turbina eólica.
1.2. Condiciones de operación.
1.3. Producción.
Tema 2. Sistemas de regulación, control y supervisión:
2.1. Hardware de control.
2.2. Sistema de supervisión y operación aerogenerador.
2.3. Control de aerogenerador.
2.4. SCADA de parque eólico.
2.5. Control de parque eólico.
Tema 3. Instalaciones eléctricas de aerogeneradores.
3.1. Introducción.
3.2. Instalación eléctrica de media tensión.
3.3. Instalación eléctrica de baja tensión.
3.4. Protección contra el rayo.
Tema 4. Instalaciones eléctricas de parques eólicos
4.1. Introducción
4.2. Red de media tensión
4.3. Subestación.
4.4. Evacuación en alta tensión.
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía básica:
-Apuntes elaborados por los profesores de la asignatura.
Bibliografía avanzada:
- J.L. Rodríguez de Amenedo, J.C. Burgos Díaz, S. Arnalte Gómez, "Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica", Ed. Rueda, Madrid 2003, ISBN:84-7207-139-1
- Robert Harrison, Erich Hau, Herman Snel, "Large Wind Turbines: Design And Economics"; Ed. Wiley, 2008, ISBN: 0-471-49456-9
- James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers "Wind Energy Explained: Theory, Design and Application", Ed. Wiley, 2010, ISBN: 0-470-01500-4
- Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi, "Wind Energy Handbook", Ed. Wiley ,2001, ISBN: 0-471-48997-2
- "Cuaderno de aplicaciones técnicas Nº 12 Plantas eólicas", ABB, https://library.e.abb.com/public/ac764cb1be081128c1257a30003c70d7/Cuaderno%20Tecnico_num%2012_Plantas%20eolicas.pdf
Campus Arrosadía:
- Clases teóricas: aulario
- Prácticas: laboratorio de simulación del Departamento de Ingeniería Eléctrica