Descripción y contextualización de la asignatura

El objetivo de esta asignatura es proporcionar a los estudiantes los conocimientos necesarios sobre los diferentes las condiciones ambientales y las cargas ambientales de cálculo que un proyecto de energías renovables marinas tiene que tener en cuenta. El curso proporcionará las habilidades y el criterio de diseño necesario para la evaluación de cargas medio ambientales en estructuras para energías renovables marinas. Las condiciones ambientales abarcan los fenómenos naturales que pueden contribuir al daño estructural, el funcionamiento y los fallos. Los fenómenos que se analizarán serán la interacción de estas estructuras con el viento, las olas, las corrientes y las mareas. Se prestará especial atención a los efectos más importantes sobre la estructura y su funcionamiento.

El curso tiene como objetivo proporcionar a los estudiantes con los siguientes conocimientos o habilidades:

(1) La comprensión de las condiciones meteorológicas y oceánicas, y su importancia para estructuras offshore

(2) La comprensión y capacidades necesarias para la evaluación del oleaje de cálculo.

(3) La comprensión y capacidades necesarias para la evaluación del viento de cálculo.

(4) La comprensión y capacidades necesarias para la evaluación del nivel del mar y las corrientes de cálculo.

(5) Capacidad para evaluar las cargas ambientales y las condiciones de diseño

Resultados del aprendizaje de la asignatura

Entender la relevancia de las condiciones ambientales en el medio marino y costero, tanto para estimación de recurso como de cargas sobre estructuras.

Conocer las bases físicas y el comportamiento climático de las condiciones meteorológicas más importantes (viento, oleaje, nivel del mar y corrientes).

Conocer las diferentes fuentes de datos (instrumentales y modelos numéricos) que proporcionan información de las condiciones ambientales y ser capaz de su manejo.

Dominar las herramientas estadísticas (e.j. tablas de ocurrencia, distribuciones de probabilidad, análisis de extremos) para poder elaborar un informe de clima marítimo asociado a un proyecto ingenieril offshore o costero

Identificar los fenómenos más importantes y métodos de cálculo para estimar cargas, así como las principales reglas y normas internacionales que rigen sobre proyectos de energías renovables marinas.

Temario

Viento

Introducción a los conceptos principales sobre el viento. Fuentes de información (instrumentales y datos numéricos), modelado de viento, a corto plazo y estadísticas de viento a largo plazo.

2 Oleaje

Introducción a los conceptos principales sobre el oleaje. Fuentes de información (instrumentales y datos numéricos), modelado de oleaje, a corto plazo y estadísticas de oleaje a largo plazo.

3 Corrientes y nivel del mar

Introducción a los conceptos principales sobre las corrientes y nivel del mar. Fuentes de información (instrumentales y datos numéricos), modelado de las corrientes y el nivel del mar, a corto plazo y o a largo plazo.

4 Cargas medio ambientales

Revisión de los fenómenos más importantes y métodos de cálculo (1) cargas de viento: Fuerzas y presiony, (2) las cargas de oleaje sobre elementos delgados, (3) las cargas sobre estructuras de gran volumen, (4) rebase e impacto del oleaje, (5) cargas debido a la acción de las corrientes.

5 Revisión de las normas y estándares para energías renovables marinas

Revisión de las normas en offshore más comunes y aplicadas desde el punto de vista de la cargas meteo-oceánicas.

Bibliografía

Bibliografía básica

[1] RG Dean, RA Dalrymple, Water wave mechanics for engineers and scientists. 1991. World Scientific Pub. Singapure.

[2] Mei, C. C. The applied Dynamics of Ocean Surface Waves. 1989. World Scientific Pub. Singapure.

[3] Wind Energy Explained: Theory, Design and Application, 2nd Edition James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers ISBN: 978-0-470-01500-1 December 2009

[4] Wind Turbines Fundamentals, Technologies, Application, Economics Hau, Erich Ed. Sprimger 2013

[5] The European Wind Energy Association (EWEA). Wind in Power: European Statistics. February 2015. http://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/statistics/EWEA-Annual-Statistics-2014.pdf

[6] Joao Cruz. (2008). Ocean Wave Energy. Current Status and Future Prespectives. Green Energy and Technology(Virtual Series). ISBN: 978-3-540-74894-6 (Print) 978-3-540-74895-3 (Online). Springer.

[7] Falnes, J., 2002, "Ocean waves and oscillating systems: linear interactions including wave-energy extraction", Cambridge University Press.

Revistas

[9] Ocean Engineering

[10] Renewable Energy

[11] Coastal Engineering

[12] Wind Energy

[13] Marine Structures

[14] Journal of Fluid Mechanics

[15] Applied Ocean Research

Enlaces

[8] https://www.dnvgl.com/rules-standards/index.html