Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo M1. Fundamentos avanzados de energías renovables

Materia: Evaluación de recursos energéticos de carácter renovable

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Descripción/Contenidos

Procedimientos para la determinación de la posición del Sol. Componentes de la radiación solar, incidencia de la radiación directa sobre planos estáticos y dotados de distintos sistemas de seguimiento. Interacción de la radiación solar con la atmósfera: Modelos deterministas y estadísticos de cálculo de radiación solar en la superficie terrestre. Medidas de radiación solar y tratamiento de datos. Métodos de estimación de la radiación solar y sus componentes. Modelos de cálculo de radiación global sobre plano inclinado. Concentración. Bases de datos de radiación.

Recurso eólico:  principios que rigen el movimiento del aire en la atmósfera. Fundamentos del programa de monitorización de datos eólicos. Tratamiento de datos. Evaluación del potencial eólico disponible. Estimación de energía producida por un aerogenerador en un emplazamiento. Selección de emplazamientos. Modelos de evaluación eólica. Aplicaciones prácticas con software específico.

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Competencias genéricas

CG1 - Redactar y defender proyectos o informes técnicos, intervenir en el desarrollo de equipos y evaluar alternativas, desde el análisis de las fuentes energéticas hasta el diseño, en instalaciones de aprovechamiento eléctrico de las energías renovables.
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.

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Competencias específicas

CE2 - Que los estudiantes sean capaces de evaluar recursos energéticos de carácter renovable.
CE7 - Que los estudiantes sean capaces de profundizar de forma autónoma en otras tecnologías y aspectos de interés relacionados con las energías renovables.
CE9 - Que los estudiantes sean capaces de realizar búsquedas de información, particularmente en inglés y español, en temas avanzados de energías renovables y analizar dicha información de forma crítica.

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Resultados aprendizaje

R.1 - Conocer, comprender y analizar las teorías y metodologías de evaluación de recursos energéticos de carácter renovable (eólico y solar)

R.2 - Obtener, depurar y tratar datos de radiación solar y de viento a partir de fuentes de datos disponibles.

R.3 - Saber utilizar los modelos y procedimientos tanto manuales como informatizados de evaluación de recursos energéticos renovables y decidir sobre la adecuación de los mismos en cada caso.

R.4 - Definir la cantidad y calidad de recurso eólico y solar en un determinado emplazamiento y valorar el interés de su aprovechamiento a partir del estudio completo realizado.

R.5 - Exponer los resultados de los trabajos propuestos.

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Metodología

Como apoyo a las actividades formativas, se utilizarán las Tecnologías de la Información y Comunicación puestas a disposición por la Universidad Pública de Navarra, como por ejemplo el Aulario Virtual. Estas tecnologías se vienen usando en el Programa Oficial de Posgrado actual de manera satisfactoria. En el supuesto de que no se retorne a la normalidad de las clases presenciales, los distintos temas se tratarán por videoconferencia en las horas de clase asignadas en el horario del máster.

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Idiomas

Español

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Evaluación

 1. Evaluación continua

2. Evaluación de recuperación

La calificación de la asignatura será NO PRESENTADO siempre y cuando el peso de las actividades de evaluación en las que ha participado el/la estudiante sea inferior al 50%

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Temario

Tema 1. La energía radiante y el sol. Aspectos básicos.

Tema 2. Posicionamiento del sol.

Tema 3. Ángulo de incidencia del sol. Sistemas de seguimiento.

Tema 4. Atenuación de la radiación solar a su paso por la atmósfera: modelos físicos de radiación solar sobre plano horizontal.

Tema 5. Equipos de medida de variables de interés en la evaluación de la radiación solar.

Tema 6. Tratamiento de datos de variables de interés en sistemas de aprovechamiento de energía solar.

Tema 7. Estimaciones de radiación solar.

Tema 8. Cálculo de radiación solar sobre superficies inclinadas.

Tema 9. Bases de datos de radiación solar

Tema 10. Concentración de la radiación solar.

Tema 11. Presión atmosférica y viento. Distribución horizontal y vertical

Tema 12. El viento: fundamentos físicos. Movimiento del aire a altura de atmósfera libre. Movimiento del aire en la capa límite planetaria. Variación del viento con la altura

Tema 13. Fundamentos del programa de monitorización de datos eólicos

Tema 14. Caracterización de recursos eólicos y tratamiento de datos

Tema 15. Selección de emplazamientos y programas informáticos

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Programa de prácticas experimentales

1. Aplicación del modelo SMARTS de transferencia radiativa para la obtención del espectro AM1.5G de referencia y análisis de la influencia de los atenuadores atmosféricos en la respuesta de piranómetros y células fotovoltaicas de distintas tecnologías.

2. Tratamiento de datos relacionados con la radiación solar: control de calidad y elaboración de años meteorológicos de referencia y de probabilidad de excedencia.

3. Estimaciones de distintas componentes de la radiación solar sobre plano horizontal y en distintos periodos de integración.

4. Determinación de la radiación solar anual en un plano real de un entorno complejo.

5. Obtención y control de calidad de datos meteorológicos de interés eólico en un emplazamiento y tiempo determinados.

6. Tratamiento de datos: información relevante a partir de los datos de velocidad y dirección del viento de la práctica 5.

7. Modelos estadísticos para caracterizar el comportamiento del viento: caso de la distribución Weibull.

8. Programas informáticos para la evaluación de recursos eólicos: caso WAsP.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

•  Aguiar R., Collares-Pereira M. (1992). TAG: A time-dependent, autorregresive, gaussian model for generating synthetic hourly radiation. Solar energy. 49 (3). 167-174.
•  Argiriou S., Lykoudis S., Kontoyiannidis C. A., Balaras D., Asimakopoulos M., Petrakis, Kassomenos P. (1999) Comparison of methodologies for tmy generation using 20 years data for Athens, Greece. Solar Energy 66(1), 33-45.
•  Badescu V. (Ed) Modeling Solar radiation at the earth surface. Berlin; Springer; 2008.
•  Braun J.E., Mitchell J.C. (1983). Solar geometry fixed and tracking surfaces. Solar Energy.31 (5), 439-444.
•  Copenhagen: Det Norske Veritas : Riso National Laboratory, (2002). Guidelines for designof wind turbines
•  Cuadrat, José María, Pita, Mª Fernanda. 1997. Climatología. Ed.: Madrid : Cátedra
•  De Juana J. M (Ed). Energías renovables para el desarrollo. Madrid; Paraninfo; 2001
•  Duffie J.A. & Beckman W.A. Solar engineering of thermal processes. Ed. John Wiley & Sons. 2ª Edición, 1991.
•  Festa R., Ratto C.F., DeGol D. 1988. A procedure to obtain average daily values of meteorological parameters from monthly averages. Solar Energy. 40 (4) 309-313
•  Freris, L.L.,1990. Wind energy conversion systems. Prentice Hall International (UK) Ltd
•  Gipe, Paul, 1993. Wind power for home & business : renewable energy for the 1990s and beyond. White River Junction: Chelsea Green
•  Gordon J. (Ed)Solar Energy: The state of the art. London; James & James; 2001
•  Gueymard C. (1995) SMARTS2, Simple Model of the Atmospheric Radiative Transfer of Sunshine:Algorithms and performance assessment. Rep. FSEC-PF-270-95, Florida Solar Energy Center, Cocoa, FL.
•  Holton, James R. 1990 (2ª Ed). Introducción a la meteorología climática. Ed. Instituto Nacional de Meteorología.
•  IDAE, 1992. Manual de energía eólica, Cuadernos de energía eólica 4.
•  Iqbal M. An introduction to solar radiation. Toronto; Academic Press; 1983.
•  Jacovides C.P., Tymvios F.F., Assimakopoulos V.D., Kaltsounides N.A., 2006. Comparative study of various correlations in estimating hourly diffuse fraction of global solar radiation. Renewable Energy. 31, 2492-2504.
•  Manwell, J. F., McGowan J.G. and Rogers, A.L., 2002. Wind energy explained. ED: Chichester (England): John Wiley & Sons.
•  Maxwell E.L. 1987. A quasi physical model for converting hourly global horizontal to direct normal insolation. SERI/TR-215-3087.
•  Maxwell E.L. (1998) METSTAT-The solar radiation model used in the production of the national solar radiation data base. Solar Energy 62,4,263-279
•  Myers D.R. Solar radiation modeling and measurements for renewable energy applications: Data and model quality. 2003. NREL/CP-560-33620
•  Nacional Renewable Energy Laboratory (NREL), 1997. Wind resource assessment handbook. AWS Scientific, Inc.
•  Perez R., Ineichen P., Maxwell E., Seals R., Zelenka A., 1992. Dynamic global to direct irradiance conversion models. ASHRAE Transactions. 98, 354-369.
•  Rodríguez Amenedo J.L., Burgos Díaz J.C. y Arnalte Gómez S. 2003. Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica. Ed Rueda. Madrid.
•  Rohatgi J. & Nelson V. 1994. Wind Characteristics. Burgués Publishing.
•  Sendiña, I.; Pérez, V., 2006. Fundamentos de meteorología. Universidade de Santiago de Compostela, Manuais Universitarios Nº 6.
•  Troen, Ib and Petersen, Erik Lundtang. 1989. European wind atlas. Roskilde (Denmark) :Riso National Laboratory
•  Varios autores. Principios de conversión de la energía eólica (Parte II: Recursos eólicos).2001. Ed. CIEMAT.
•  Walker J. F. Jenkins N. 1997. Wind energy Technology. John Wiley & Sons.Chichester.England.
•  http://www.windpower.org:
•  Younes S., Claywell R., Muneer T. Quality control of solar radiation data: Present status and proposed new approaches. 2005. Energy 30.
• Textos de las presentaciones en PowerPoint elaborados por los profesores de la asignatura.
• Textos de guiones de prácticas elaborados por los profesores de la asignatura.

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Lugar de impartición

Instalaciones del Campus de Arrosadía de la Universidad Pública de Navarra.

Para información sobre espacios y horarios,  consultar:

http://www.unavarra.es/estudios/posgrado/oferta-de-posgrado-oficial/titulos-oficiales-de-master/escuela-tecnica-superior-de-ingenieros-industriales-y-de-telecomunicacion/master-universitario-en-energias-renovables-generacion-electrica

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