Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 76112010 - Energía minihidráulica

TITULACIÓN: Máster Univ. en Energías renovables
CENTRO: Centro de Estudios de Postgrado
CURSO: 2018-19
ASIGNATURA: Energía minihidráulica
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Energía minihidráulica
CÓDIGO: 76112010 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 3.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: SC
WEB: http://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_616214.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: OGAYAR FERNÁNDEZ, BLAS
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 239 E-MAIL: bogayar@ujaen.es TLF: 953212858
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/16508
URL WEB: www.bogayar.es
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7147-0825
 
NOMBRE: LÓPEZ VALDIVIA, ANDRÉS
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 233 E-MAIL: alopezv@ujaen.es TLF: 953212461
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/18242
URL WEB: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/ingele/contactos?page=1
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4967-691X
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

En esta materia se expondrán las nociones básicas relativas al fundamento de la generación minihidráulica y al dimensionamiento de los distintos elementos que integran esta tecnología de producción de energía eléctrica.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

-

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CE18 Capacidad de evaluar la viabilidad de implantación de centrales minihidráulicas así como la búsqueda de nuevos emplazamientos
CE19 Capacidad de análisis y diseño de instalaciones de energía minihidráulica, así como del manejo del software que permita un correcto diseño.
CG04 Capacidad para elaborar trabajos y exponer sus conclusiones a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
CT06 Saber aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios.
CT07 Saber utilizar herramientas de información y comunicación específicas que permitan plantear y resolver problemas nuevos dentro de contextos relacionados con estas áreas de estudio.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado R20 Conocer el funcionamiento de centrales minihidráulicas, así como las distintas tipología y elementos que los componen
Resultado R21 Desarrollar un correcto estudio hidrológico, para la determinación del potencial existente en un aprovechamiento
Resultado R22 Dimensionar correctamente todos los elementos que componen una minicentral hidroeléctrica
Resultado R23 Saber realizar el estudio de viabilidad técnico- financiera para un determinado proyecto de minicentral hidroeléctrica
5. CONTENIDOS

BLOQUE 1. INTRODUCCIÓN
BLOQUE 2. RECURSO HIDRÁULICO
BLOQUE 3. EVALUACIÓN ENERGÉTICA
BLOQUE 4. EQUIPAMIENTO DE INGENIERÍA CIVIL
BLOQUE 5. TURBINAS HIDRÁULICAS
BLOQUE 6. EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO
BLOQUE 7. ANÁLISIS DE COSTES EN UNA MINICENTRAL
BLOQUE 8. ANÁLISIS DE VIABILIDAD ECCONÓMIC

1. INTRODUCCIÓN
1.1. Introducción histórica.
1.1.1. Antecedentes.
1.1.2. Fases de implantación de la energía minihidráulica
1.2. Definición de minicentral.
1.3. Análisis de la situación actual de la energía minihidráulica  
1.4. Barrreras para el desarrollo de la energía minihidráulica
1.5. Clasificación de minicentrales. Tipología.
1.6. Configuraciones básicas
2. RECURSO HIDRÁULICO
2.1. Métodos de medida del caudal
2.2. Análisis de aforos. Curva de Caudales Clasificados
2.3. Determinación del caudal en cuencas no aforadas.
2.4. Evaluación de los recursos disponibles en la captación.
2.5. Determinación del salto bruto
3. EVALUACIÓN ENERGÉTICA
3.1. Principios básicos de transformación energética.
3.2. Determinación del salto neto.
3.3. Determinación Potencia.
3.4. Cálculo de la Energía.
3.5. Cálculo de pérdidas de carga.
4. EQUIPAMIENTO DE INGENIERÍA CIVIL
4.1. Introducción.
4.2. Azudes y Presas (Weirs and Dams)
4.3. Toma (Intake)
4.4. Desarenador (Setting Basin)
4.5. Canal de derivación (Headrace)
4.6. Cámara de carga (Forebay)
4.7. Tubería forzada (Penstock)
4.8. Rejas y Limpiarrejas (Racks and Clean Racks).
4.9. Canal de desagüe (Tailrace).
4.10. Compuertas y Clapetas (Gates and Spillway Gate).
4.11. Edificio (PowerHouse).
4.12. Otros (Screens, fish pass, valves, etc )
5. TURBINAS HIDRÁULICAS
5.1. Definición de turbina
5.2. Clasificación de las turbinas.
5.2.1. Pelton
5.2.2. Turgo
5.2.3. Flujo Cruzado
5.2.4. Francis
5.2.5. Kaplan
5.2.6. Bulbo
5.2.7. Tornillo
5.2.8. VLH
5.3. Criterios de selección
6.EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO
6.1. Introducción.
6.2. Alternador
6.3. Multiplicador
6.4. Excitación
6.5. Regulación de tensión y sincronización
6.6. Control turbina y generador
6.7. Equipamiento eléctrico auxiliar
6.8. Tipologías de equipamiento eléctrico.
6.9. Equipamiento según normativa vigente.
7.ANÁLISIS DE COSTES EN UNA MINICENTRAL
7.1. Introducción
7.2. Equipo electromecánico
7.3. Protecciones, Regulación y Control
7.4. Conexión a la red
7.5. Línea eléctrica
7.6. Edificio
7.7. Obra Civil
7.8. Accesos
8. ANÁLISIS DE VIABILIDAD ECCONÓMICA
8.1. Metodología de trabajo
8.2. Evaluación de los ingresos y los gastos.
8.2.1. Ingresos.
8.2.2. Gastos.
8.2.3. Flujos de caja y su estimación.
8.3. Métodos de evaluación económica.
8.3.1. Métodos estáticos.
8.3.2. Métodos dinámicos.
8.4. Ratios a tener en cuenta en el análisis de rentabilidad de una instalación minihidráulica
8.4.1. Periodo de retorno.
8.4.2. Índice de potencia.
8.4.3. Índice de energía.
8.4.4. Horas equivalentes.
8.7. Evaluación de la viabilidad económica de un proyecto de minihidráulica.
8.8. Análisis de sensibilidad

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M4 - Conferencias, seminarios, etc
40.0 0.0 40.0 1.6
  • CB10
  • CB6
  • CE18
  • CE19
  • CG04
  • CT06
  • CT07
A14 - Visitas técnicas 15.0 0.0 15.0 0.6
A3 - Tutorías colectivas
  • M14 - Foros
20.0 0.0 20.0 0.8
  • CB10
  • CG04
TOTALES: 75.0 0.0 75.0 3.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

El recurso de apoyo fundamental será el uso de la plataforma de Docencia Virtual Ilías a la cuál es necesario que el estudiante se habitúe. El alumno encontrará toda la información necesaria para superar con éxito el curso, lecturas recomendadas, problemas y otro material de interés. En el Curso Virtual, se crearán diferentes
foros, uno de atención a dudas sobre la asignatura, otro de interrelación de los estudiantes entre sí.
Respecto a las prácticas se realizarán al menos dos visitas a instalaciones minihidráulicas: una de agua fluyente y otra de agua embalsada. La fecha estará por definir a lo largo del curso.
Se desarrollarán además un proyecto de cálculo de los distintos elementos que integran una minicentral hidroeléctrica, incluyendo el análisis de rentabilidad económica.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia y participación Observación y notas del profesor 10.0%
Conceptos teóricos de la materia Examen escrito sobre los conceptos teóricos y prácticos de la materia Examen final 60.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios 2 Trabajos (1 individual; 1 en grupo) 30.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Para la evaluación de los conocimientos teóricos de la materia se realizará un examen escrito teórico. La nota de la parte teórica supondrá un 60 % de la nota final. Mediante la prueba de examen escrito, además, se evaluarán las competencias CE18, CB6 y CT06.

La realización de trabajos individuales y el trabajo grupo serán evaluados por el profesor y supondrán el 30% de la nota final. Con la realización de los trabajos seevaluarán las competencias CG04, CT06, CT07, CB6, CB10 y CE18.

La asistencia y participación activa en clase serán evaluadas por el profesor y supondrán el 10 % de la nota final.

La nota final es una nota ponderada de acuerdo a los pesos establecidos más arriba, pero, para lograr el aprobado final, al menos se ha de obtener en la prueba de conocimientos teóricos de la materia un 5 sobre 10.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Minicentrales hidroeléctricas. Edición: -. Autor: Ogayar Fernández, Blas. Editorial: [Jaén] : Joxman, 2012  (C. Biblioteca)
  • Centrales hidroeléctricas: teoría y problemas. Edición: -. Autor: Rojas Rodríguez, S.. Editorial: Cáceres: Universidad de Extremadura, Servicio de Publicaciones, 1997  (C. Biblioteca)
  • Minicentrales hidroeléctricas. Edición: -. Autor: -. Editorial: [Madrid]: Cinco Días : IDAE, D.L. 1992  (C. Biblioteca)
  • Manual de minicentrales. Edición: ESHA. Autor: ESHA.
    • Observaciones: recurso electrónico
  • Minicentrales hidroeléctricas. Edición: -. Autor: -. Editorial: [Madrid]: Cinco Días : IDAE, D.L. 1992  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Centrales eléctricas. Edición: -. Autor: Cruz Peragón, Fernando. Editorial: Jaén: Universidad de Jaén, Servicio de Publicaciones e Intercambio Científico, D.L. 1999  (C. Biblioteca)
  • Tratado básico de presas. Edición: 3ª ed. Autor: Vallarino Canovas Del Castillo, Eugenio. Editorial: Madrid: C.I.C.C.P. : E.I.C., 1995  (C. Biblioteca)
  • Obras hidráulicas VI, Conducciones . Edición: -. Autor: Vallarino, Eugenio. Editorial: Madrid: E.T.S. Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, [19-- ]  (C. Biblioteca)
  • GUIDELINE FOR DESIGN OF SMALL HYDROPOWER PLANTS. Edición: -. Autor: Helena RAMOS
  • Pequeñas centrales hidráulicas . Edición: -. Autor: -. Editorial: [Madrid]: CDTI, 1982  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA

SEMANA 1. RECURSO HIDRÁULICO
SEMANA 1. EVALUACIÓN ENERGÉTICA
SEMANA 2. EQUIPAMIENTO DE INGENIERÍA CIVIL
SEMANA 4. TURBINAS HIDRÁULICAS
SEMANA 5. EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO
SEMANA 6. ANÁLISIS DE COSTES EN UNA MINICENTRAL
SEMANA 6. ANÁLISIS DE VIABILIDAD ECONÓMICA

SEMANA 9. EXAMEN FINAL