Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Investigación en Energía. Programa de Estudio

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1 Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Investigación en Energía Programa de Estudio Eólica 5 10 Asignatura Clave Semestre Créditos Formación profesional Ciclo Sistemas Energéticos Área Asignatura: Horas: Total Horas: Obligatoria X Teóricas 4 Semana 6 Optativa Prácticas 2 16 semanas 96 Modalidad: Seriación obligatoria antecedente: Curso Teórico-Práctico ninguna Seriación obligatoria consecuente: ninguna Objetivos del curso: Comprender los elementos teóricos y prácticos fundamentales sobre la generación eoloeléctrica moderna así como sus implicaciones técnicas y económicas. El alumno será capaz de identificar las principales características de los sistemas de generación eólicos, así como la evaluación del recurso energético disponible para determinar posibles emplazamientos.

2 Temario No. Nombre Horas 1 Introducción a la energía eólica 6 2 Estado actual de la generación eoloeléctrica 10 3 Principios de la energía eólica 13 4 Conversión de la energía eólica 13 5 Centrales eoloeléctricas modernas 8 6 Impacto ambiental 6 7 Economía de la generación eoloeléctrica 8 Subtotal 64 Prácticas de laboratorio 32 Total Introducción a la energía eólica Objetivo: Dar a conocer el uso de la energía eólica como fuente renovable de energía para la producción de trabajo mecánico y eléctrico Reseña mundial sobre el uso de la energía eólica 1.2. Aplicaciones Mecánicas 1.3. Aplicaciones Eléctricas 2. Estado actual de la generación eoloeléctrica moderna Objetivo: Presentar el escenario mundial del desarrollo eólico moderno y dar a conocer las principales ventajas y limitaciones de esta tecnología Generación eoloeléctrica interconectada Europa Estados Unidos y Canadá México y América Latina Asia y Región Pacífico Medio Oriente y África 2.2. Generación eoloeléctrica sin interconexión

3 3. Metodologías numérico-estadísticas para la evaluación del recurso eólico Objetivo: Estudiar las principales metodologías para la evaluación del recurso eólico y su disponibilidad energética. Dar a conocer los métodos matemáticos (numéricos y estadísticos) más comúnmente usados para la evaluación del recurso eólico Características del viento 3.2. Movimiento atmosférico 3.3. Flujo potencial sobre colinas 3.4. La capa limite atmosférica 3.5. Potencia eólica 3.6. Mediciones de la velocidad del viento 3.7. El terreno y las características del viento 3.8. Procesos estocásticos (distribuciones estadísticas, distribuciones temporales de datos de viento, series de tiempo, periodicidades), análisis y reducción estadística de los datos de viento 3.9. Análisis de turbulencia Modelos numéricos 4. Conversión de la energía eólica Objetivo: Estudiar los principios básicos de conversión eólica y los principales componentes de los aerogeneradores modernos, así como las normas y estándares internacionales relacionados con la generación eoloeléctrica Conversión de energía mecánica 4.2. Teoría de momentum y coeficiente de Betz 4.3. Factores que afectan el coeficiente de potencia 4.4. Diseños de turbinas eólicas Aerodinámica de los alabes 4.5. Generadores eoloeléctricos Generador síncrono Generador de inducción 4.6. Subsistemas de generadores eoloeléctricos Rotor Caja de engranes Generadores eléctricos Control de potencia Stall Pitch Active Stall Sistema de orientación Sistemas de conexión a red Sistemas de seguridad Controladores electromecánicos Chasis principal

4 Torres 4.7. Estándares y normas internacionales 4.8. Cálculo de la energía eléctrica generada 5. Centrales eoloeléctricas modernas Objetivo: Estudiar los principales aspectos técnicos y económicos de las centrales eólicas modernas, así como conocer los principales componentes del emplazamiento eoloeléctrico Configuración básica de las centrales 5.2. Distribución de los generadores eoloeléctricos Estela y efecto de abrigo) 5.3. Obra eléctrica y obra civil 5.4. Aspectos técnicos del emplazamiento 5.5. Crédito por capacidad 5.6. Aspectos de interconexión 6. Impacto ambiental Objetivo: Estudiar los principales impactos ambientales causados por los emplazamientos eoloeléctricos y las metodologías de evaluación y reducción de dichos impactos Uso de suelo 6.2. Ruido acústico y eléctrico 6.3. Impacto visual 6.4. Impacto ecológico 7. Economía de la generación eoloeléctrica Objetivo: Estudiar los principales indicadores técnico-económicos relacionados con la generación eoloeléctrica Costo de inversión 7.2. Costo de la energía eoloeléctrica 7.3. Incentivos para la implementación 7.4. Fuentes de empleo 7.5. Competitividad 7.6. Costo nivelado de la producción eléctrica

5 Bibliografía Básica: Spera David A..Wind Turbine Technology, Fundamentals Concepts of Wind Turbine Engineering.. ASME Press, New York (ISBN ). Burton T, Sharpe D, Jenkins N, Bossanyi E. Wind energy handbook. Chichester, UK: J. Wiley & Sons, Freris LL. Wind energy conversion systems. Hertfordshire, UK: Prentice Hall International, Gasch R. Wind power plants fundamentals, design, construction and operation, Solarpraxis, Berlin, June 2002, distributed by German Wind Energy Association. Harrison R, Hau E, Snel H. Large wind turbines: design and economics. J. Wiley & Sons, Temas para los que se recomienda: Sugerencias didácticas: Exposición oral X Lecturas obligatorias X Exposición audiovisual X Trabajos de investigación X Ejercicios dentro de clase X Prácticas de taller o laboratorio X Ejercicios fuera del aula: X Prácticas de campo Seminarios Otras: Sugerencia para evaluar: Exámenes parciales X Participación en clase X Exámenes finales X Asistencias a prácticas X Trabajos y tareas fuera del aula X Otras: X Perfil profesiográfico de quienes pueden impartir la asignatura: Profesionistas con Licenciatura (Ingeniería o Física) y con experiencia en el área de energía eólica o Estudios de Posgrado en Energía.