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
Nombre y apellidos: SERNA SERRANO, JOSÉ
Área de conocimiento: Mecánica de Fluidos
Departamento: Ingeniería Térmica y Fluidos
Teléfono: 968326577
Correo electrónico: jose.serna@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
miércoles - 12:00 / 14:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 2, Despacho Despacho 2013
jueves - 12:00 / 14:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 2, Despacho Despacho 2013
Titulaciones:
Doctor en el Programa de Ciencia y Tecnología Aeroespaciales en la Universidad Politécnica de Madrid (ESPAÑA) - 2013
Ingeniero en Ingeniería Aeronáutica en la Universidad Politécnica de Madrid (ESPAÑA) - 2004
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 2
Nº de sexenios: 2 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[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
[CG04 ]. Capacidad para diseñar, planificar, operar, inspeccionar, firmar y dirigir proyectos, plantas o instalaciones, en su ámbito
[EE08 ]. Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de energías alternativas y uso eficiente de la energía.
[T02 ]. Trabajar en equipo
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.
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.
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
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
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.
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).
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
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.
20
100
Tutorías
Individuales o grupales para la resolución de dudas, bien de aspectos teóricos evaluables, bien de cuestiones metodológicas para la realización de los casos prácticos.
4
50
Clase en aula de informática: prácticas.
Se expondrán los enunciados de los casos prácticos y se tutorizará en el uso de herramientas informáticas necesarias (fundamentalmente EXCEL) para abordar los mismos.
8
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Cuestionario tipo test sobre aspectos teóricos, cuestiones teórico-prácticas de aplicación, y cuestiones de desarrollo sobre aspectos de los casos prácticos realizados.
2
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
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.
56
0
Exámenes (orales o escritos)
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.
50 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo
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.
25 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo
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.
25 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)
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.
0 %
Exámenes (orales o escritos)
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.
50 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo
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.
25 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo
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.
25 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)
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.
0 %
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
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
* Base de Datos IEEE Xplore (IEL)
* Recursos Biblioteca (UPCT)