Materia

Contenido de XSL

Otras Fuentes de Generación Eléctrica y Almacenamiento. Microrredes

Datos generales de la materia

Modalidad
Presencial
Idioma
Castellano

Descripción y contextualización de la asignatura

En la propuesta de las asignaturas del máster se contemplan, de forma específica, las fuentes de generación de energía eléctrica a partir de generación eólica y generación fotovoltaica. Sin embargo, éstas no son las únicas fuentes de generación de energía que existen. Por ello, esta asignatura pretende complementar el contenido propuesto en otras asignaturas cubriendo los aspectos relativos a otras fuentes de generación de energía, que en estos momentos están en situación de “tecnologías emergentes” pero a las cuales se les augura un prometedor futuro. Dentro de estas fuentes y tecnologías emergentes se pueden destacar la mini/micro hidráulica, biomasa, energía geotérmica, energías del mar, micro-cogeneradores, hidrogeno, etc. Previamente, y a modo de introducción, se hace una presentación de los aspectos generales de la situación energética.

Además, las tecnologías de almacenamiento también pueden ayudar a que las tecnologías emergentes de generación se incorporen a la red, permitiendo que las fuentes intermitentes proporcionen energía eléctrica de una forma más regular, independientemente de las condiciones climatológicas adversas. Los volantes de inercia, las baterías y los supercondensadores son los dispositivos que se desarrollan actualmente para el almacenamiento de energía. Una opción con futuro parece ser la producción de hidrógeno mediante electrolisis, con la energía eléctrica generada a partir de instalaciones eólicas y paneles fotovoltaicos y, posteriormente, emplear el hidrógeno en las pilas de combustible para satisfacer la demanda de electricidad y calor en los periodos necesarios.

Finalmente, indicar que varías de estas fuentes de generación irán conectadas a la red eléctrica de BT, formando microrredes. Es decir, si se entiende por Generación Distribuida la generación de energía eléctrica en unidades de potencia inferior a valores de 10 MW, situadas en localizaciones próximas al punto de consumo, cuando se refiere a producciones inferiores a 200-400 kW, se habla de microgeneración o microrredes eléctricas. Estas microrredes eléctricas van asociadas al concepto de Smart-Grids o redes inteligentes.

La asignatura “Otras fuentes de generación eléctrica y almacenamiento. Microrredes” trata de completar la visión global sobre los sistemas de generación de electricidad a partir de fuentes renovables, impartidos junto a las asignaturas “Generación eólica”, “Generación solar”, así como “Impacto de la Generación Distribuida en el Sistema Eléctrico”. En concreto, la presente asignatura se centra fundamentalmente en las diversas posibilidades de generación de electricidad, calor y biocombustibles, a partir de otras fuentes renovables que no sean la eólica y la solar. Además, también cubre aspectos relacionados con la eficiencia energética, presentando tecnologías emergentes de micro-cogeneración, que permiten obtener un mayor rendimiento, aprovechando la producción conjunta de energía eléctrica y calor-frio.

Esta asignatura no presenta la necesidad de ningún prerrequisito para acceder a la misma, pero tiene relación, de alguna u otra manera, con otras asignaturas del presente Máster. Entre ellas, se encuentran:

- Electrónica industrial en aplicaciones electrotécnicas

- Regulación Automática

- Calidad de Suministro de la Energía Eléctrica

- Explotación de Redes Eléctricas. Transporte y Distribución

- Estudio y Evaluación del impacto ambiental. Aplicación en instalaciones de producción y transporte de energía eléctrica

- Fundamentos de modelización y simulación en ingeniería eléctrica

- Integración de modelos de dispositivos eléctricos en herramientas de simulación

Profesorado

NombreInstituciónCategoríaDoctor/aPerfil docenteÁreaEmail
GOMEZ-CORNEJO BARRENA, JULENUniversidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaProfesorado Laboral Interino UniversidadDoctorBilingüeIngeniería Eléctricajulen.gcb@ehu.eus
LOPEZ ROPERO, IRAIDEUniversidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaProfesorado Adjunto (Ayudante Doctor/A)DoctoraBilingüeIngeniería Eléctricairaide.lopez@ehu.eus

Competencias

DenominaciónPeso
Adquirir conocimientos sobre las tecnologías emergentes de generación de energía eléctrica a pequeña escala y las tecnologías de almacenamiento. Demostrar conocimiento y comprensión de los principales impactos técnicos y económicos de este tipo de generación sobre las redes de BT, así como de las soluciones propuestas para limitarlos25.0 %
Aplicar los conocimientos adquiridos en la competencia anterior, para analizar la interconexión de esos equipos en las redes eléctricas de distribución de BT.25.0 %
Adquirir nuevos conocimientos, organizar la información y realizar informes eficaces25.0 %
Utilizar habilidades de comunicación en varios formatos: discusión en grupo, debate y exposición25.0 %

Tipos de docencia

TipoHoras presencialesHoras no presencialesHoras totales
Magistral182240
Seminario61521
P. de Aula448
P. de Campo246

Resultados del aprendizaje de la asignatura

- Los estudiantes son capaces de identificar, evaluar, seleccionar y analizar distintas alternativas de mini/microgeneración y almacenamiento para su implantación en instalaciones de auto-consumo.

- Los estudiantes son capaces de realizar tanto un análisis de viabilidad económica como del impacto técnico de las soluciones adoptadas.

- Los estudiantes son capaces de analizar las características de interconexión de los diferentes equipos del sistema generación y consumo.

- Los estudiantes son capaces de redactar informes técnicos relativos al diseño, dimensionamiento y selección de equipamiento y tecnologías de generación.

- Los estudiantes son capaces de coordinar y desarrollar trabajos en grupo así como su defensa.

- Los estudiantes son capaces de exponer de forma oral los conocimientos adquiridos.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Dada la amplitud del temario de la presente asignatura y en aras de aplicar nuevas tecnologías de enseñanza-aprendizaje, y poder evaluar la consecución de resultados por parte del alumno, se ha considerado más apropiado hacer la evaluación en base a cuatro parámetros (se indica el valor porcentual asignado a cada criterio de evaluación):

- Asistencia a clase (20%)

- Participación durante las clases (10%): de forma espontánea o a partir de las preguntas planteadas por parte del profesor, para fomentar la participación y discusión.

- Calidad del trabajo desarrollado (40%)

- Capacidad de presentación pública del trabajo y posterior debate (30%)

Los principales criterios de evaluación en cada una de las áreas correspondientes a las modalidades de evaluación son los siguientes:

EVALUACIÓN DE LA ASISTENCIA A CLASE:

La asistencia a clase se evalúa de forma porcentual en función de las horas asistidas sobre el total de horas docentes presenciales de dicho curso académico, teniendo en consideración la regularidad en la asistencia a las clases teóricas y de prácticas de aula, así como el interés y participación en el desarrollo de la clase.

EVALUACIÓN DE LOS TRABAJOS:

El trabajo desarrollado se evalúa en función del documento entregado y de su presentación. Además, se tiene en cuenta también haber considerado/incluido en el trabajo definitivo los comentarios recibidos por parte del profesor y del resto de compañeros, tras la presentación del 2º entregable. Otro aspecto a considerar será la entrega en fecha de los diferentes entregables establecidos.

Así, en la realización del trabajo, los criterios de evaluación son los siguientes:

- Puntualidad en la entrega de los diferentes entregables periódicos

- Estética y presentación

- Organización, orden y coherencia

- Trabajo ajustado a las líneas generales pedidas (objetivo, antecedentes, estado del arte, diseño técnico, análisis económico, conclusiones y referencias)

- Temática bien tratada, haciendo hincapié en los aspectos centrales del trabajo

- Consulta bibliográfica adecuada y de fuentes competentes en la materia

Para renunciar a la convocatoria, el alumnado deberá solicitarlo por escrito a la comisión académica del máster, en un plazo no inferior a una semana de la fecha oficial del examen final establecido para la convocatoria.

Siguiendo este tipo de sistema de evaluación, se le pedirá a cada grupo, por escrito tres entregables en las fechas definidad durante el curso:

- Primer entregable: se define la instalación a abastecer eléctricamente, así como sus consumos detallados. Incluye breve presentación pública en grupo con participación del resto de la clase.

- Segundo entregable: se definen las tecnologías de generación para abastecer la demanda eléctrica de la instalación y los cálculos. Incluye breve presentación pública en grupo con participación del resto de la clase.

- Tercer entregable: el trabajo en su integridad. Siendo importantes tanto el contenido como la forma del documento. Además, cada agrupo realizará la defensa del trabajo ante toda la clase y el profesor de forma que se debatirán los distintos aspectos que surjan tras cada presentación.

En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial con el apoyo de la plataforma virtual eGela y de la herramienta Blackboard Collaboarte. En dicho supuesto, las presentaciones/defensas se realizarían de forma telemática mediante Blackboard Collaborate.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

La convocatoria extraordiaria constará de una prueba de examen final, siendo en este caso el porcentaje de la nota final el %100 de dicho examen.

En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de la prueba de examen final de forma presencial, esta se realizará de forma telemática.

Temario

- Tema 1: Aspectos generales de la energía y la Generación distribuida

- Tema 2: Energía hidráulica

- Tema 3: Energía de la biomasa.

- Tema 4: Energía geotérmica.

- Tema 5: Energías del mar

- Tema 6: El hidrogeno como vector energético.

- Tema 7: Micro generación.

- Tema 8: Dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica

- Tema 9: Microrredes eléctricas

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

La documentacion suministrada por el profesorado de la asignatura a lo largo del curso.

Bibliografía básica

[1] IDAE, "Renovables made in Spain", 2010

[2] IDAE, "Plan de acción nacional de energías renovables de España (PANER) 2011 - 2020," 2010.

[3] International Agengy of Energy, "World Energy Outlook", 2011

[4] International Agengy of Energy, "Key World Energy STATISTICS", 2013

[5] "Energía sostenible, segura y asequible para los europeos". Oficina de publicaciones de la UE, 2013.

[6] Frankfurt School,"Global trends in renewable energy investment 2013". GTR-UNEP-FS-BNEF2.pdf

[7] J.A. Carta, R. Calero, A. Colmenar, M. Alonso, "Centrales de energías renovables", Editorial Pearson, 2009

[8] J. Gonzalez Velasco, "Energías Renovables", Editorial Reverté, 2009

[9] J. Sanz, "Centrales Eléctricas", Universidad Politécnica de Madrid, 1993.

[10] "Centrales Eléctricas", UNESA, Madrid, 1998.

[11] IDAE. "Energía de la Biomasa", 2007, ISBN 978-84-96680-15-9

[12] A. Damien, "La biomasa. Fundamentos, tecnologías y aplicaciones", Editorial Mundi-Prensa, 2010

[13] Agencia Europea del M. Ambiente, "¿Cuánta bioenergía puede producir Europa sin dañar el Medio Ambiente?", 2008.

[14] IDAE. "Manual de geotermia", 2008, ISBN:978-84-96680-35-7

[15] "An Evaluation of Enhanced Geothermal Systems Technology", U.S. Department of Energy. 2008

[16] IDAE, "Guía técnica de diseño de sistemas de intercambio geotérmico de circuito cerrado", 2012.

[17] F. Miguelez-Pose, "La energía que viene del mar", Editorial Netbiblo 2009

[18] P.F. Díez, "Energía maremotriz", "Energía maremotérmica", "Energía de las olas", "Energía de las Corrientes marinas", Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energética, Universidad de Cantabria, 2009

[19] M. Aguer, A.L. Miranda, "El hidrógeno, fundamento de un futuro equilibrado", Editorial Díaz de Santos, Madrid, 2005.

[20] Asociación Española del Hidrogeno, "¿A partir de qué fuentes de energía se obtendrá el Hidrógeno? - Situación y alternativas", 2008

[21] IDAE, "Guía técnica para la medida y determinación del calor útil, de la electricidad y del ahorro de energía primaria de cogeneración de alta eficiencia", 2008

[22] International Energy Agency, "Residential cogeneration systems: review of the current technologies", 2005

[23] G.R. Simader, R. Krawinkler, G. Trnka, "Micro CHP systems: state-of-the-art", Österreichische Energieagentur - Austrian Energy Agency, 2006

[24] Banco público de indicadores ambientales del ministerio de medio ambiente, y medio rural y marino, "Consumo de energía por hogar", 2009.

[25] M. Garcia-Gracia, "Almacenamiento de Energía Eléctrica: Aplicaciones y tecnologías". Jornadas Técnicas 2010 Cigre, España.

[26] R. Eckard, "Utility-scale Electricity Storage Technologies: Global Markets", BCC Research, 2011.

[27] Eurelectric, "Decentralised Storage: Impact on future distribution grids", June 2012

[28] N. Moreno, R. Cano, "nstalaciones eléctricas de baja tensión". Editorial Thomson, 2004.

[29] E. Perea, "La microrred, una alternativa de futuro para un suministro energético integral", Corporación Tecnológica Tecnalia, 2008.

[30] F. Fedorov, "Microgrids and their operations". PhD for the Degree of Master of Science in Technology, 2007.

[31] Energía y Sociedad, "SMARTGRIDS- Redes eléctricas inteligentes", 2010.

[32] U.S.A. Department of Energy, "The smart grids: an introduction", 2008.

Bibliografía de profundización

[1] J.C. Sabonnadiere, ¿Renewable energy technologies¿, Editorial Wiley, 2009

[2] A. Khaligj, O.C. Onar, ¿Energy harvesting¿, Editorial CRC Press, 2010

[3] Jenkins N., Allan R., Crossley P., Kirschen D., Strbac G. ¿Embedded Generation¿, The Institution of Electrical Engineers, London, 2000

[4] A.A. Vertes, N. Qureshi, H.P. Blaschek, H. Yukawa, ¿Biomass to biofuels. Strategies for global industries¿, Editorial Wiley, 2010

[5] W.E. Glassley, ¿Geothermal Energy¿, Editorial CRC, 2010

[6] ¿Geothermal Risk Mitigation Strategies Report¿. Department of Energy ¿ Office of Energy Efficiency and Renewable Energy Geothermal Program. Deloitte, 2008

[7] M.A. Grant, P.F. Bixley, ¿Geothermal reservoir engineering¿, Editorial Elsevier, 2011

[8] ¿Technology White Paper on Wave Energy Potential on the U.S. Outer Continental Shelf¿, Renewable Energy and Alternate Use Program U.S. Department of the Interior. 2006

[9] ¿Ocean Energy Conversion in Europe: Recent advancements - prospects¿, Centre Renewable Energy Sources. 2006

[10] James Tedd. ¿Testing, Analysis and control of Wave Dragon, Wave Energy Converter¿, Phd Thesis 2007

[11] ¿Hydrogen, Fuel Cells & Infrastructure Technologies Renewable¿, U.S. Department of Energy, 2005.

[12] R. O¿Hayre, S. Cha, W. Colella, F.B. Prinz, ¿Fuel Cell Fundamentals¿. Editorial Wiley, 2009

[13] B. F. Kolanowski, ¿Small-scale cogeneration handbook¿, Editorial CRC, 2011

[14] P.A. Pilavachi, ¿Mini and Micro-gas Turbines for Combined Heat and Power¿. Applied Thermal Engineering, 22, 2002.

[15] ¿Advanced Microturbine System¿. Energy and Environmental Analysis, Inc. 2003

[16] Gaonkar D. N. ¿Performance of Microturbine Generation System in Grid Connected and Islanding Modes of Operation¿, chapter 9, ISBN: 978-953-307-046-9.

[17] West, C.D. ¿Principles and Applications of Stirling Engines¿. Van Nostrand Reinhold Company, NY, 1985.

[18] Wurm, J., Kinast, J.A., Roose, T.R., ¿Stirling and Vuilleumier Heat Pumps¿. McGraw-Hill Inc., 1991.

Revistas

IEEE

Elsevier

Enlaces

www.ree.es

www.unesa.es

www.idae.es

www.iea.org

www.renovablesmadeinspain.com

www.appa.es

www.energiaysociedad.es

www.cordis.europa.eu

www.nrel.gov

www.energy.gov

www.epri.com

www.homerenergy.com

www.localpower.org

www.eurobserv¿er.org

www.gridweek.com

www.usabiomass.org/

www.energiasmarinas.es

www.awsocean.com

www.aeh2.org

www.fuelcells.org

www.besel.es

www.electricitystorage.org/

www.ev-merge.eu/

www.smartgrids.eu

Contenido de XSL

Sugerencias y solicitudes