Sistemas eléctricos autónomos basados en fuentes renovables y alternativas
GUÍA DOCENTE Curso 2013-14
Titulación: | Grado en Ingeniería Eléctrica | 804G |
Asignatura: | Sistemas eléctricos autónomos basados en fuentes renovables y alternativas | 636 |
Materia: | Aplicaciones eléctricas basadas en energías renovables |
Módulo: | Formación optativa |
Carácter: | Optativa | Curso: | 4 | Semestre: | Semestral |
Créditos ECTS: | 4,50 | Horas presenciales: | 45,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 67,50 |
Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
INGENIERÍA ELÉCTRICA | R109 |
Dirección: | C/ Luis de Ulloa, 20 | Código postal: | 26004 |
Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
Teléfono: | 941299477 | Fax: | 941299478 | Correo electrónico: | |
Profesorado previsto
Profesor responsable de la asignatura: | Zorzano Alba, Enrique |
Teléfono: | 941299482 | Correo electrónico: | enrique.zorzano@unirioja.es |
Despacho: | L-107(AMP. POL) | Edificio: | Edificio Departamental |
Horario de tutorías: | Lunes, martes y jueves de 10:00h a 12:00h |
Descripción de los contenidos
• Ahorro, eficiencia energética y optimización en instalaciones eléctricas.
• Sistemas eléctricos autónomos basados en fuentes renovables y alternativas. Estimación de demanda y recurso renovable. Sistemas de almacenamiento. Configuración de la instalación. Control y mantenimiento.
Conocimientos de Máquinas eléctricas, Instalaciones eléctricas, Líneas y redes eléctricas, y Centrales eléctricas.
Relación de asignaturas que proporcionan los conocimientos y competencias requeridos
Máquinas eléctricas I
Generación de energía eléctrica I
Generación de energía eléctrica II
Instalaciones eléctricas I
Instalaciones eléctricas II
Líneas eléctricas
Máquinas eléctricas II
Sistemas eléctricos de potencia
Contexto
Competencias
Competencias generales
G1 - Capacidad de análisis y síntesis
G2 - Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica
G3 - Planificación y gestión del tiempo
G4 - Comunicación oral y escrita de la propia lengua
G6 - Habilidades informáticas básicas
G8 - Capacidad de aprendizaje.
G9 - Habilidades de gestión de la información (habilidad para buscar y analizar información procedente de fuentes diversas)
G10 - Capacidad crítica y autocrítica
G11 - Capacidad de adaptación a nuevas situaciones
G12 - Capacidad para generar nuevas ideas
G13 - Resolución de problemas
G14 - Toma de decisiones
G15 - Trabajo en equipo
G19 - Habilidad para trabajar de forma autónoma.
G20 - Diseño y gestión de proyectos
Competencias específicas
B3. Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería.
E2. Conocimientos sobre control de máquinas y accionamientos eléctricos y sus aplicaciones.
E3. Capacidad para el cálculo y diseño de instalaciones eléctricas de baja y media tensión.
E4. Capacidad para el cálculo y diseño de instalaciones eléctricas de alta tensión.
E5. Capacidad para el cálculo y diseño de líneas eléctricas y transporte de energía eléctrica.
E6. Conocimiento sobre sistemas eléctricos de potencia y sus aplicaciones.
E7. Conocimiento aplicado de electrónica de potencia.
E8. Conocimiento de los principios la regulación automática y su aplicación a la automatización industrial.
E9. Capacidad para el diseño de centrales eléctricas.
E10. Conocimiento aplicado sobre energías renovables.
F1. Capacidad para el cálculo, diseño y explotación de instalaciones eléctricas relacionadas con energías renovables.
Resultados del aprendizaje
El alumno:
• Será capaz de optimizar el aprovechamiento energético en las instalaciones eléctricas.
• Será capaz de calcular y diseñar instalaciones generadoras de energía eléctrica para sistemas autónomos y aislados basados en fuentes renovables y alternativas.
• Conocerá y será capaz de aplicar la normativa vigente relacionada con instalaciones de generación eléctrica con origen en fuentes renovables.
Temario
Tema 1. ENERGÍAS RENOVABLES
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Sostenibilidad
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Eficiencia energética
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Ventajas e inconvenientes de las energías renovables
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Cambio climático y desarrollo sostenible
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Protocolo de Kyoto
Tema 2. SISTEMA FOTOVOLTAICO AISLADO
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Generalidades
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Características técnicas de los sistemas aislados
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Configuraciones típicas de los sistemas aislados
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Determinación de consumos
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Principios generales de diseño
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Costes de sistemas FV autónomos
Tema 3. ACUMULADORES O BATERÍAS
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Conceptos generales
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Conexión de baterías
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Tipos de baterías
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Características de operación
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Ciclado de la batería
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Capacidad de la batería
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Estado de carga
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Factores que afectan a la vida de la batería
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Rendimiento
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Acoplamiento generador FV-batería
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Comprobación de baterías
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Ubicación
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Normas para su mantenimiento
Tema 4. EL REGULADOR FOTOVOLTAICO
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Reguladores de carga
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Convertidores DC/DC
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Seguidores del punto de máxima potencia
Tema 5. EL INVERSOR FOTOVOLTAICO
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Introducción
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Configuración de los inversores
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Rendimiento
-
Inversores fotovoltaicos autónomos
-
Fundamento de los inversores DC/AC
Tema 6. DIMENSIONADO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AUTÓNOMOS
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Métodos de dimensionado
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Método simplificado
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Probabilidad de pérdida de carga (LLP)
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Método “amperios-hora”
-
Ejemplos
Tema 7. SISTEMA DE BOMBEO FOTOVOLTAICO
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Introducción
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Descripción del sistema de bombeo fotovoltaico
-
Configuraciones típicas
-
Dimensionado de sistemas de bombeo
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Instalación
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Simulación de sistemas de bombeo
Tema 8. PROTECCIONES EN SISTEMAS FV AUTÓNOMOS
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Generalidades
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Efectos sobre el organismo
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Tipos de contactos eléctricos
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Protección contra contactos directos
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Esquemas de conexión a tierra
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Tomas de tierra
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Protección en la parte AC de un sistema FV con inversor autónomo
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Protección en la parte DC de un sistema FV
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Configuraciones del sistema
Tema 9. SISTEMAS EÓLICOS AISLADOS Y MIXTOS
-
El viento
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Máquinas de eje horizontal
-
Máquinas de eje vertical
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Energía eólica para el bombeo de agua
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Energía eólica para la producción de electricidad
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Cálculo práctico
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Sistema mixto eólico-fotovoltaico
-
Grupos diesel
Tema 10. PILAS DE COMBUSTIBLE
-
El hidrógeno desde el punto de vista energético
-
Métodos para la obtención de hidrógeno
-
Aplicaciones del hidrógeno
-
Pilas de combustible
-
Factores que influyen en su funcionamiento
-
Tipos de pilas de combustible
-
Pilas de combustible reversibles
-
Estaciones para repostar hidrógeno
-
Funcionamiento de las baterías de litio
-
Vehículos totalmente eléctricos
Bibliografía
Tipo: | Título |
Básica | Energía solar fotovoltaica Absys |
Básica | Sistemas fotovoltaicos Absys |
Básica | Fundamentos, dimensionado y aplicaciones de la energía solar fotovoltaica, Vol. I y II Absys |
Básica | Energías renovables. Manual técnico, Eva Esteire, Ana Madrid, Antonio Madrid, AMV Ediciones, Madrid, 2010. Absys |
Básica | Tecnología de las energías renovables, J.M. Fernández Salgado, AMV Ediciones, Madrid, 2009. Absys |
Básica | Guía del instalador de energía eólica, T. Perales Benito, Creaciones Copyright, Madrid, 2010. Absys |
Básica | Instalaciones de energía fotovoltaica, N. Moreno Alfonso, L. García Díaz, Ibergarceta publicaciones, Madrid, 2010. Absys |
Básica | Hydrogen and Fuel Cells: emerging thecnologies and applications, Bent Sørensen, Elsevier Ltd. USA, 2012. |
Recursos en Internet |
Pliego de Condiciones Técnicas de instalaciones aisladas de red, IDAE, Madrid, 2009. |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Aprendizaje basado en problemas
Aprendizaje cooperativo
Organización
Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
- Clases teóricas | Grande | 22,00 |
- Clases prácticas de aula | Reducido | 7,00 |
- Clases prácticas de laboratorio | Laboratorio | 14,00 |
- Pruebas presenciales de evaluación | Grande | 2,00 |
Total de horas presenciales | 45,00 |
Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
- Elaboración de informes de prácticas.
- Resolución de problemas y casos prácticos.
- Elaboración de trabajos.
- Estudio personal.
- Discusión y análisis de resultados de prácticas.
| 67,50 |
Total de horas de trabajo autónomo | 67,50 |
Evaluación
Sistemas de evaluación | % | ¿Recuperable? |
- Asistencia y participación en actividades presenciales (Evaluación continua) | 20 | No |
- Examen y pruebas escritas | 40 | Sí |
- Exposición de trabajos | 20 | No |
- Memoria de trabajos y/o informes de las prácticas, Resolución de problemas | 20 | Sí |
Total | 100% | |
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Criterios críticos para superar la asignatura