asignatura master 2027

La implantación de sistemas de energía sostenibles que garanticen un futuro en equilibrio con el entorno es una prioridad a nivel mundial y a nivel europeo, estando en Europa recogido dentro de la agenda 2030. Este planteamiento se ha incrementado ultimamente debido a la escasez y dependencia energética, más aún dentro del contexto de inestabilidad geopolitica actual, siendo la generación mediante energías renovables (principalmente eólica y fotovoltaica, por la potencia generada) un aspecto prioritario dentro de la UE y a nivel mundial.

La energía eléctrica generada mediante sistemas eólicos y fotovoltaicos tiene una serie de características que hace que se precise personal especializado para su instalación, mantenimiento, diseño y gestión. Este hecho es aún más evidente con la apuesta, por parte de los diferentes organismos internacionales, del incremento de la generación eólica marina (offshore), la cual supone un considerable reto tecnológico (existen en la actualidad aerogeneradores marinos de 22 MW).

Una característica habitual de las energías renovables es la variabilidad de la fuente de energía prímaria (por ej. eólica o fotovoltaica), siendo necesaria la intervención de la electrónica de potencia y control para obtener una energía eléctrica con unas características determinadas que posibiliten su inyección en la red eléctrica (grid-following), de frecuencia practicamente constante, o su funcionamiento en modo aislado (grid-forming) con unos determinados estándares de tensión y frecuencia. Esto implica conocer en profundidad las topologías usadas para este propósito, así como saber implementar los algoritmos de control que posibilitan su funcionamiento. Se estudian también los fundamentos de los medios de almacenamiento, principalmente basados en baterias, y sus principales tecnologías.

La asignatura va dirigida a todos los que deseen desarrollar una actividad profesional en el área de los sistemas de energía eólica y fotovoltaica, adquiriendo el nivel suficiente no sólo para comprender perfectamente el funcionamiento de dichos sistemas y el de sus componentes, sino también para poder intervenir en el diseño, cálculo e instalación de los mismos.

Entre los objetivos de esta asignatura, se analiza (incluyendo conceptos estadísticos) el recurso básico necesario para la producción de energía eólica, el viento, y el emplazamiento donde se ubicarán las máquinas eólicas (aerogeneradores). Analizando a continuación los condicionantes técnicos de estos sistemas y factores que han de tenerse en cuenta en el dimensionado. Se hace un estudio detallado de los generadores eléctricos que se utilizan en la actualidad (por ej. PMSG y DFIG), incluyendo la electrónica de potencia (por ej. convertidores Back-to-Back) necesaria para su control (seguimiento del punto de máxima potencia, limitación de potencia y limitación de velocidad entre otros) así como de la conexión a red. Por otro lado, se caracteriza el recurso solar para los sistemas fotovoltaicos y se analizan las principales topologías de electrónica de potencia empleadas en estos sistemas. En ambos casos, se estudian los algoritmos de control que determinan la extracción de la energía primaria (por ej. punto de máxima potencia MPPT) y gobiernan los convertidores electrónicos de potencia.

La asignatura tiene prácticas obligatorias, no presenciales, que se realizarán mediante programas de simulación tipo Matlab/Simulink, PSIM y/o Spice (o similares).

Los conocimientos previos para cursar esta asignatura corresponden a los fundamentos o principios básicos de la Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Mecánica de Fluidos, Máquinas Eléctricas y Máquinas Hidráulicas, así como todo lo relacionado con la Tecnología Electrónica, Electrónica de Potencia y Control.

La comunicación entre el equipo docente y los alumnos se hará a través de la plataforma virtual Ágora o por e-mail con los profesores. El día de contacto por teléfono serán los martes por la mañana, de 10:00 a 14:00 horas (Santiago Monteso), y los lunes por la tarde, de 16:00 a 20:00 horas (José Carpio), en los teléfonos 913986481 y 913986474 respectivamente.

Santiago Monteso (coordinador de la asignatura): smonteso@ieec.uned.es

José Carpio: jcarpio@ieec.uned.es

C/ Juan del Rosal, 12
28040 Madrid

Se recomienda al alumno la utilización del curso virtual creado al efecto como soporte de la asignatura (al que puede acceder dese las páginas web de la UNED).
 

Ver sección de Resultados de Aprendizaje

C3 - Elaborar y tratar modelos matemáticos que representen el comportamiento de los sistemas industriales TIPO: Conocimientos o contenidos.
C4 - Adquirir destrezas en la aplicación de técnicas de simulación computacional TIPO: Conocimientos o contenidos.
CP4 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades TIPO: Competencias.
H3 - Desarrollar capacidad de razonamiento crítico TIPO: Habilidades o destrezas.

La asignatura se impartirá a distancia siguiendo el modelo educativo propio de la UNED. Desde el punto de vista metodológico tiene las siguientes características generales:

• Como se ha indicado es una asignatura "a distancia". De esta forma, además de la bibliografía básica impresa, el estudiante dispondrá del Curso virtual de la asignatura en la plataforma Ágora, donde e incluirá todo tipo de información y documentos (artículos, informes, memorias estadísticas, etc.) necesarios para cursar la asignatura.
• Dado que el trabajo autónomo del estudiante es mayoritario, la carga de trabajo que le supondrá la asignatura dependerá fundamentalmente de sus circunstancias personales y laborales. A través de los foros generales del curso virtual y del contacto personal mediante del correo electrónico, se le guiará y aconsejará sobre el ritmo de trabajo que debe llevar para que el seguimiento de la asignatura sea lo más regular y constante posible.
• Además de esos recursos de comunicación individuales, se fomentará la comunicación a través de los demás recursos educativos técnicos y de comunicación de los que dispone el modelo de la UNED como, por ejemplo, videoconferencias.
• La asignatura tiene un importante carácter teórico debido a los temas que aborda y a los objetivos propuestos. Sin embargo, en su desarrollo se prestará una especial atención a los aspectos prácticos (resolución de problemas y realización de prácticas mediante programas informáticos de simulación) que permitan afianzar esos conocimientos teóricos y ayudar a llevar el seguimiento regular y constante previsto. 

Cronológicamente el estudiante debe estudiar y preparar cada tema siguiendo el orden dado a los contenidos, ya que cada uno se apoya en los anteriores.
 

TB1: Pendiente de publicar (dedicado a generación eólica y máquinas eléctricas)

TB2: GENERADORES ELÉCTRICOS I. CONVERTIDORES ELECTRÓNICOS

El TB1 está dedicado al estudio del recurso eólico y el generador eléctrico, estando pendiente de publicación. Se dará más información en el curso virtual al inicio de la asignatura.

El TB2 se centra en las topologías y el control de los convertidores de potencia, así como de la generación fotovoltaica y los sistemas de almacenamiento.

El listado de la bibliografía complementaria recoge una serie de textos clasicos sobre las diferentes materias de la asignatura, pudiéndose consultar también otros libros o información disponible por parte del estudiante.

Curso virtual

La plataforma Ágora de e-Learning de la UNED proporcionará el adecuado interfaz de interacción entre el alumno y sus profesores. Ágora es una plataforma de e-Learning y colaboración que permite impartir y recibir formación, gestionar y compartir documentos, crear y participar en comunidades temáticas, así como realizar proyectos online. Se ofrecerán las herramientas necesarias para que, tanto el equipo docente como los estudiantes, encuentren la manera de compaginar tanto el trabajo individual como el aprendizaje cooperativo.
 
Videoconferencia

La videoconferencia se contempla como una posibilidad de comunicación bidireccional síncrona con los estudiantes, tal y como se recoge en el modelo metodológico de educación distancia propio de la UNED. La realización de videoconferencias se anunciara a los estudiantes con antelación suficiente en el curso virtual de la asignatura.

Software para prácticas

Para la realización de las prácticas se usará software de simulación tipo Matlab y/o PSIM (o similares).