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Inicio / Estudios / Grado en Ingeniería de Recursos Minerales y Energía / Plan de Estudios

Guía Docente

ENERGÍA EÓLICA

Curso 2024-25

  • Presencial

1. Descripción General

Nombre: ENERGÍA EÓLICA

Código: 523104014

Carácter: Optativa

ECTS: 3

Unidad Temporal: Cuatrimestral

Despliegue Temporal: Curso 4º - Segundo cuatrimestre

Menciones/Especialidades:

Lengua en la que se imparte: Castellano

Carácter: Presencial

2. Datos del profesorado

3. Competencias y resultados del aprendizaje

3.1. Competencias básicas del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CB2 ]. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

3.2. Competencias generales del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CG04 ]. Capacidad para diseñar, planificar, operar, inspeccionar, firmar y dirigir proyectos, plantas o instalaciones, en su ámbito

3.3. Competencias específicas del plan de estudios asociadas a la asignatura

[EE08 ]. Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de energías alternativas y uso eficiente de la energía.

3.4. Competencias transversales del plan de estudios asociadas a la asignatura

[T02 ]. Trabajar en equipo

3.5. Resultados del aprendizaje de la asignatura

R01 Describir la generación del viento a escala local y global.
R02 Determinar la energía aprovechable del viento y los parámetros del viento que influyen en los aprovechamientos eólicos.
R03 Identificar los criterios para la selección de emplazamientos, describir los métodos de medición y clasificar el regimen de viento de un emplazamiento.
R04 Estimar el recurso eólico de un emplazamiento y la clase de máquina necesaria de acuerdo a la normativa IEC 61400.
R05 Describir las distintas partes que puede componer un aerogenerador, entendiendo los distintos tipos de generador eléctricos del mismo y los esquemas de control básico de los mismos.
R06 Analizar la conveniencia o no del trabajo en equipo, formar equipos, resolver problemas, valorar las aportaciones individuales y la efectividad del trabajo, coordinar la presentación de resultados y saber crear un liderazgo colectivo.

4. Contenidos

4.1 Contenidos del plan de estudios asociados a la asignatura

Características del viento. El recurso eólico. El limite de Betz, curvas de potencia. Vientos extremos y clases de máquinas. Partes de un sistema eólico. Introducción a la teoría aerodinámica de una turbina eólica. Integración de la energía eólica. Eólica Marina.

4.2. Programa de teoría

Unidades didácticas

Temas

UD 1. Generalidades y antecedentes históricos de la energía eólica

Lección 1. Introducción a la energía eólica. Evolución histórica de los sistemas de aprovechamiento del viento.
Lección 2. Clasificación y aplicaciones de los sistemas eólicos.

UD 2. El recurso eólico

Lección 3. Características del viento. Medición y tratamiento del viento

UD 3. Descripción de los sistemas de aprovechamiento del recurso eólico

Lección 4. Arquitectura de un sistema eólico.
Lección 5. Principios de aerodinámica. Diseño de rotores eólicos. Cálculo de la energía producida por un aerogenerador

UD 4. Aplicaciones de los sistemas eólicos. Parques eólicos y sistemas eólicos aislados

Lección 6. Descripción del funcionamiento general de un parque eólico
Lección 7. Descripción de los componentes de un parque eólico.
Lección 8. Aplicaciones de los sistemas eólicos de pequeña potencia. Tipos de máquinas eólicas. Arquitectura de un sistema eólico aislado.
Lección 9. Diseño de instalaciones de pequeña potencia

UD 5. Máquinas eléctricas en generación eólica

Lección 10. Generadores de velocidad fija y variable. Máquinas asíncronas doblemente alimentadas (DFIGs). Esquemas de control

UD 6. La generación eólica y el mercado eléctrico

Lección 11. Introducción al Sistema Eléctrico Español y el mercado eléctrico español. El régimen especial: La energía eólica en el sector eléctrico

4.3. Programa de prácticas

Nombre

Descripción

CP1. Aprovechamiento del recurso eólico

Cálculo energético del viento

CP2. Descripción de los sistemas de aprovechamiento del viento

Diseño de un rotor eólico

CP3. Diseño de sistemas eólicos aislados de pequeña potencia

Sistema eólico para vivienda

Prevencion de riesgos

La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.

4.4. Programa de teoría en inglés

Unidades didácticas

Temas

UD 1. Wind energy fundamentals and historical evolution

L1. Introduction to wind energy. Wind energy historical evolution.
L2. Wind systems types and applications.

UD 2. The wind resource

L3. Sources, measurements, and mathematical analysis of the wind.

UD 3. Wind systems description

L4. Wind turbines architecture.
L5. Fundamentals of aerodynamics. Wind rotors design procedure. Estimative of wind turbines energy output.

UD 4. Wind turbines applications. Wind farms and small scale wind turbines.

L6. Wind farms. Working principles.
L7. Wind farms. Components and economic analysis.
L8. Small scale wind turbines. Architecture and types.
L9. Small scale wind turbines. Facilities design.

UD 5. Electric generators for wind turbines

L10. Constant and variable speed generators. DFIGs. Control schemes.

UD 6. The electricity market and wind energy

L11. Introduction to the Spanish Electrical Network and Electricity Market. The wind energy in Spain (specific legislation).

4.5. Observaciones

5. Actividades formativas

Denominación

Descripción

Horas

Presencialidad

Denominación

Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.

Descripción

Se desarrollarán los principales contenidos teóricos de la asignatura, estructurados según el temario. Se empleará la metodología de lección magistral convencional (apoyada en el material desarrollado: transparencias, apuntes, ...) en caso de que el número de alumnos sea mayor que 3. Si el número de matriculados es inferior o igual a 3, las sesiones de clase en aula tendrán un carácter más personal, disponiendo los alumnos en torno al profesor, que, en la medida de lo posible, intentará que estos se cuestionen los diferentes aspectos teóricos y participen activamente en el desarrollo de las sesiones.

Horas

20

Presencialidad

100

Denominación

Tutorías

Descripción

Individuales o grupales para la resolución de dudas, bien de aspectos teóricos evaluables, bien de cuestiones metodológicas para la realización de los casos prácticos.

Horas

4

Presencialidad

50

Denominación

Clase en aula de informática: prácticas.

Descripción

Se expondrán los enunciados de los casos prácticos y se tutorizará en el uso de herramientas informáticas necesarias (fundamentalmente EXCEL) para abordar los mismos.

Horas

8

Presencialidad

100

Denominación

Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).

Descripción

Cuestionario tipo test sobre aspectos teóricos, cuestiones teórico-prácticas de aplicación, y cuestiones de desarrollo sobre aspectos de los casos prácticos realizados.

Horas

2

Presencialidad

100

Denominación

Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.

Descripción

Estudio individual de los desarrollos teóricos. Realización de las actividades de los casos prácticos y redacción de los informes de los mismos, sobre plantillas suministradas por el profesor.

Horas

56

Presencialidad

0

6. Sistema de evaluación

6.1. Sistema de evaluación continua

Denominación

Descripción y criterios de evaluación

Ponderación

Denominación

Exámenes (orales o escritos)

Descripción y criterios de evaluación

Prueba escrita individual consistente en:

* Cuestiones tipo test sobre conceptos teóricos.

* Ejercicios teórico-prácticos de aplicación de la teoría.

* Cuestiones de desarrollo sobre los casos prácticos entregados.

Resultados de aprendizaje evaluados: R01, R02, R03, R04, R05

Se valora el grado de conocimiento de los conceptos teóricos explicados en clase, la realización de ejercicios teórico-prácticos similares a los desarrollados en las lecciones y el grado de conocimiento y capacidad de analizar los resultados de los trabajos prácticos.

Ponderación

50 %

Denominación

Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo

Descripción y criterios de evaluación

Entrega de informes con los resultados de los trabajos prácticos. El profesor proveerá de una plantilla para cada uno de los informes. (Esta actividad se evalúa conjunta con la E03)

Resultados de aprendizaje evaluados: R01, R02, R05, R06

Se valora la capacidad de aplicación de conceptos de clase a problemas reales (series de datos viento realistas y largas, curvas reales de aerogeneradores, búsqueda en catálogos, ...) haciendo uso de herramientas informáticas. También se valorará la capacidad de redacción de informes técnicos por parte del alumno, su estética, profundidad en la materia, y grado de trabajo autónomo.

Ponderación

25 %

Denominación

Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo

Descripción y criterios de evaluación

Realización de los casos prácticos haciendo uso de herramientas informáticas explicadas por el profesor. El profesor suministrará plantillas de hojas EXCEL en caso de ser necesarias, y un listado de sitios web donde obtener información requerida para el desarrollo de los casos prácticos. (Esta actividad se evalúa conjunta con la E02)

Resultados de aprendizaje evaluados: R01, R02, R05, R06

Se valora la capacidad de aplicación de conceptos de clase a problemas reales (series de datos viento realistas y largas, curvas reales de aerogeneradores, búsqueda en catálogos, ...) haciendo uso de herramientas informáticas. También se valorará la capacidad de redacción de informes técnicos por parte del alumno, su estética, profundidad en la materia, y grado de trabajo autónomo.

Ponderación

25 %

Denominación

Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)

Descripción y criterios de evaluación

No se realizará un registro de asistencia del alumnado ni la evaluación de su trabajo diario. En caso de que el número de alumnos sea inferior a 3, la metodología de evaluación puede variar ligeramente ante la modificación del planteamiento de la docencia de la asignatura en grupos tan reducidos.

Ponderación

0 %

6.2. Sistema de evaluación final

Denominación

Descripción y criterios de evaluación

Ponderación

Denominación

Exámenes (orales o escritos)

Descripción y criterios de evaluación

Prueba escrita individual consistente en:

* Cuestiones tipo test sobre conceptos teóricos.

* Ejercicios teórico-prácticos de aplicación de la teoría.

* Cuestiones de desarrollo sobre los casos prácticos entregados.

Resultados de aprendizaje evaluados: R01, R02, R03, R04, R05

Se valora el grado de conocimiento de los conceptos teóricos explicados en clase, la realización de ejercicios teórico-prácticos similares a los desarrollados en las lecciones y el grado de conocimiento y capacidad de analizar los resultados de los trabajos prácticos.

Ponderación

50 %

Denominación

Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo

Descripción y criterios de evaluación

Entrega de informes con los resultados de los trabajos prácticos. El profesor proveerá de una plantilla para cada uno de los informes. (Esta actividad se evalúa conjunta con la E03)

Resultados de aprendizaje evaluados: R01, R02, R05, R06

Se valora la capacidad de aplicación de conceptos de clase a problemas reales (series de datos viento realistas y largas, curvas reales de aerogeneradores, búsqueda en catálogos, ...) haciendo uso de herramientas informáticas. También se valorará la capacidad de redacción de informes técnicos por parte del alumno, su estética, profundidad en la materia, y grado de trabajo autónomo.

Ponderación

25 %

Denominación

Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo

Descripción y criterios de evaluación

Realización de los casos prácticos haciendo uso de herramientas informáticas explicadas por el profesor. El profesor suministrará plantillas de hojas EXCEL en caso de ser necesarias, y un listado de sitios web donde obtener información requerida para el desarrollo de los casos prácticos. (Esta actividad se evalúa conjunta con la E02)

Resultados de aprendizaje evaluados: R01, R02, R05, R06

Se valora la capacidad de aplicación de conceptos de clase a problemas reales (series de datos viento realistas y largas, curvas reales de aerogeneradores, búsqueda en catálogos, ...) haciendo uso de herramientas informáticas. También se valorará la capacidad de redacción de informes técnicos por parte del alumno, su estética, profundidad en la materia, y grado de trabajo autónomo.

Ponderación

25 %

Denominación

Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)

Descripción y criterios de evaluación

No se realizará un registro de asistencia del alumnado ni la evaluación de su trabajo diario. En caso de que el número de alumnos sea inferior a 3, la metodología de evaluación puede variar ligeramente ante la modificación del planteamiento de la docencia de la asignatura en grupos tan reducidos.

Ponderación

0 %

Información

7. Bibliografía y recursos

7.1. Bibliografía básica

Autor: Manwell, J.F.
Título: Wind energy explained: theory, design, and application
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 2011
ISBN: 9780470015001

Autor: Rodríguez Amenedo, José Luis, Arnalte Gómez, Santiago, Burgos Díaz, Juan Carlos
Título: Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica
Editorial: Rueda
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 8472071391

Autor: Burton, Tony
Título: Wind energy handbook
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 2011
ISBN: 9780470699751

Autor: Sánchez Kaiser, Antonio
Título: Energía eólica
Editorial: Horacio Escarabajal
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 8493296600

7.2. Bibliografía complementaria

Autor: Anaya Lara, Olimpo
Título: Wind energy generation modelling and control
Editorial: Wiley,
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 9780470714331

Autor: Ackermann, Thomas,
Título: Wind power in power systems
Editorial: John Wiley and sons
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 9780470855089

Autor: Lubosny, Zbigniew
Título: Wind turbine operation in electric power systems advanced modeling
Editorial: Springer Verlag
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 354040340

7.3. Recursos en red y otros recursos

* Base de Datos IEEE Xplore (IEL)
* Recursos Biblioteca (UPCT)

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