Última actualización: 30/05/2022


Curso Académico: 2022/2023

Generación eólica y fotovoltaica
(18426)
Titulación: Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática (223)


Coordinador/a: CHINCHILLA SANCHEZ, MONICA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Eléctrica

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Fundamentos de Ingeniería Eléctrica
Objetivos
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de: 1. Tener conocimientos de vanguardia de los sistemas de generación eólicos y fotovoltaicos actuales Información sobre los últimos materiales en la formación de los componentes de un aerogenerador o de un sistema fotovoltaico, como son las células solares de última generación,los sistemas de control de convertidores de conexión ared y uso del software más novedoso para la localización del recurso y el análisis de los sistemas con energías renovables y su integración en red. 2. La capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para identificar, formular y resolver problemas de análisis de sistemas de generación eólicos y fotovoltaicos utilizando métodos establecidos (RA2.1).Para ello se formularán problemas de dimensionado de sistemas fotovoltaicos conectados a red, sistemas aislados e híbridos con diferentes requisitos y en diversas localizaciones. 3. Competencias técnicas y de laboratorio. Se realizarán tres prácticas, dos de ellas para conocer y manejar el sw especializado y una práctica en el laboratorio para medir sobre células fotovoltaicas el comportamiento tensión corriente en diversas condiciones de irradiancia. 4. La capacidad de combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de dimensionado y análisis de sistemas de generación eólica y fotolvoltaica. 5. La comprensión de métodos y técnicas aplicables al dimensionado y análisis de sistemas de generación eólica y fotovoltaica y sus limitaciones en función de los datos y restricciones
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
MODULO 1: ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA FV 1-Introducción y recurso solar. 1.1-Situación actual de las energías renovables y la generación fotovoltaica en el mundo 1.2-Recurso solar. Sol: irradiancia global, difusa, albedo. Unidades. Trayectoria solar. Sistemas de medida. Bases de datos. PVGIS, web NASA FV 2- Célula Solar 2.1-Tecnología. Célula solar. Principios básicos y tecnología actual. Curva característica de la célula solar. 2.2- Ejercicios célula solar, temperatura de célula. FV 3 -Paneles y generadores solares fotovoltaicos. 3.1- Panel solar. Caracteristicas. Construcción. Estructuras. Ensayos. 3.2-Generadores fotovoltaicos. Curva característica eléctrica de los paneles solares fotovoltaicos. Modelos de valoración de la variación de tensión de los paneles fotovoltaicos. Ejercicios curva característica con variación de irradiancia y temperatura de célula. 3.3-Integración arquitectónica. 3.4 -Seguidores solares FV 4-Inversores. 4.1-Tipos y funciones. Rendimiento. 4.2- Normativa. 4.3- Seguimiento del punto de máxima potencia del generador fotovoltaico (MPPT) 4.4- Ejercicios de dimensionado de un generador FV conectado a red según los límites impuestos por el inversor. FV 5-Sistemas fotovoltaicos aislados de la red. 5.1-Componentes. Baterías. Reguladores.Inversores. 5.2 -Sistemas fotovoltaicos aislados: esquemas y dimensionado. 5.3- Ejercicios de selección de componentes en función del emplazamiento y requerimientos de energía demandada. 5.4- Proyecto de dimensionado completo de instalación fotovoltaica aislada de la red FV 6.-Sistemas fotovoltaicos conectados a red. 6.1- Conceptos básicos.Esquemas.Aparamenta.Protecciones.Dimensionado. 6.2-Normativa. 6.3-Proyecto de dimensionado de una instalación conectada a red. Planteamiento de ejercicio individualizado. 6.4- Dimensionado con un software específico (PVSyst). FV 7-Autoconsumo fotovoltaico. 7.1- Esquemas autoconsumo y balance neto 7.2 - Caracteristicas y ejemplos 7.3- Regulacion MÓDULO 2. ENERGIA EOLICA EOL 1. Energía Eólica. Estado actual y recursos. 1.1- Estado actual de la eólica en el mundo 1.2- Recurso eólico. Factores que afectan a la producción eólica. 1.3- Modelos de valoración de potencial eólico en un emplazamiento.Atlas eólico del IDAE. EOL 2. Producción energética 2.1- Curva de potencia. Definición de Factor de Carga, Horas Equivalentes. 2.2- Ejercicio básico con sw de diseño eólico atlas eólico del IDAE 2.3- Proyecto de cálculo energético para un aerogenerador y un emplazamiento a elegir por el estudiante 2.4- Proyecto de estimación de la producción eléctrica de un parque eólico. EOL 3. Tecnología eólica 3.1- Aeroturbinas. Tipos. Componentes: Palas, Torre, Buje, Generador, caja multiplicadora,convetidor, protecciones. 3.2- Aeroturbinas. Estrategias.Dimensionado.Parques eólicos. 3.3- Aeroturbinas.Minieólica.Eolica en el mar. 3.4- Aeroturbinas.Esquemas de variacion de velocidad de generadores. 3.5- Ejercicios asociados al cálculo energético en función de los parámetros: velocidad del viento, altura de la torre y variación del paso de pala de la turbina. EOL 4.- Sistemas eólicos conectados a la red. 4.1- Evolución de los sistemas de control: velocidad fija y velocidad variable. 4.2- Sistemas de control de velocidad y potencia a carga parcial y plena carga. Seguimiento del punto de máxima potencia con rendimiento máximo a carga parcial. 4.3- Parques eólicos. Dimensionado. Proyecto de parque eólico conectado a red. Uso de software específico (Retscreen). 4.4- Integración en red. Huecos de Tensión. Estabilidad. Predicción del recurso. Normativa. 4.5- Ejercicio sobre la variación de la tensión en los nudos de red por efecto de la integración eólica. EOL 5.- Sistemas eólicos autónomos. 5.1- Tipos y funciones. 5.2- Aerobombas. 5.3-Selección de la aerobomba o minieólica en función de la altura dinámica y el caudal requerido. EOL 6.- Normativa. 6.1-Regulación en el sector de las energías renovables a nivel mundial. 6.2-Caso de la eólica en España. MODULO 3. Sistemas híbridos. 1- Micro-redes con generación fotovoltaica, eólica y sistemas de acumulación. Tipos y funciones. 2- Normativa. 3- Dimensionado con un software específico (Homer Pro). MÓDULO 4. SOSTENIBILIDAD 1-Resumen de sostenibilidad energética. 2- Energías Renovables.Resumen por tecnologías. 3- Eficiencia Energética 4- Energías del mar.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
- Clases magistrales, clases de resolución de dudas en grupos reducidos, presentaciones de los proyectos realizados por los alumnos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de conocimientos teóricos - Prácticas de laboratorio, visita instalaciones de la UC3M y clases de problemas en grupos reducidos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa de la asignatura
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 30
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 70
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Deutsche Gesellschaft Für Sonnenenergie . Planning and Installing Photovoltaic Systems. EarthScan. 2008
  • E. Lorenzo. Energía Fotovoltaica. Progensa. 2014
  • Rodríguez Amenedo, José Luis. Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica . Rueda. 2003
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
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El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.