La energía eólica ha sobrepasado a la energía nuclear en potencia nominal instalada en España. Este hecho histórico ha marcado un nuevo punto de inflexión en la implantación de sistemas de energía sostenibles que nos garanticen un futuro en equilibrio con nuestro entorno a nosotros y a las futuras generaciones. Este planteamiento se ha incrementado debido a la escasez y dependencia energética actual, siendo la generación mediante energías renovables, y eólica en particular por la potencia generada, un aspecto prioritario dentro de la UE y a nivel mundial. Pero la electricidad generada con sistemas eólicos tiene una serie de características que hacen que se precise personal especializado para su instalación, mantenimiento, diseño y gestión, y esta asignatura se marca como objetivo básico formar especialistas en estos sistemas. 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.

La asignatura va dirigida a todos los que deseen desarrollar una actividad profesional en el área de los sistemas de energía eólica (bien sean aislados o conectados a la red), y adquirir 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.

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

En relación con los títulos oficiales y condiciones de acceso y admisión a este Master en Investigación, esta asignatura viene a completar y ampliar los conocimientos adquiridos por los alumnos en las disciplinas referidas a la Ingeniería Eléctrica en relación con la generación eléctrica. Por tanto, desarrolla, con más extensión temática y con un mayor nivel de intensidad conceptual y de aplicación, los aspectos científicos y tecnológicos del funcionamiento de los sistemas de energía eléctrica y del aprovechamiento del viento como recurso energético. También se incide en la electrónica de potencia usada en los modernos aerogeneradores de velocidad variable, con potencias que pueden alcanzar hasta los 8 MW.

Esta asignatura forma parte del Módulo II que corresponde a los contenidos específicos optativos del itinerario o especialidad “Energías Renovables”. Esta asignatura, junto a las demás incluidas en el mismo itinerario, constituye la oferta de contenidos específicos que permiten al estudiante particularizar o diseñar según  su interés su formación investigadora. Teniendo en cuenta la lógica relación que hay entre los contenidos de las asignaturas que forman cada especialidad, cada itinerario se ha definido como una materia que está compuesta por seis asignaturas, de 5 ECTS cada una, de las que el estudiante debe elegir y cursar cuatro.

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 aLF 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).

Competencias Básicas:

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

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - 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

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.

Competencias Generales:

CG3 - Ser capaz de comunicar de forma oral y escrita de conocimientos en español como lengua propia

CG4 - Ser capaz de comunicar de forma oral y escrita de conocimientos en inglés como lengua extranjera

CG5 - Ser capaz de tomar decisiones

CG6 - Saber aplicar los conocimientos adquiridos

CG7 - Adquirir habilidades en investigación

CG8 - Adquirir habilidades para la creatividad

CG9 - Ser capar de realizar razonamientos críticos

CG10 - Adquirir la capacidad de comunicación

Competencias Específicas:

CE2 - Ser capaz de analizar la información científica y técnica

CE3 - Conocer los métodos y técnicas de investigación científica y desarrollo tecnológico

CE5 - Adquirir destrezas en la búsqueda y gestión bibliográfica y documental

CE6 - Ser capaz de planificar actividades de investigación

CE7 - Ser capar de realizar razonamientos críticos en el ámbito científico y tecnológico

CE8 - Adquirir habilidades para la elaboración y exposición de informes científicos

Conforme a la orientación formativa que introduce el EEES y a partir de los contenidos de la asignatura, los resultados del aprendizaje previstos son:

• Analizar el recurso básico necesario para la producción de energía eólica, el viento y el emplazamiento donde se ubicarán las máquinas eólicas o aerogeneradores.
• Analizar los condicionantes técnicos de estos sistemas, especialmente sus características eléctricas y electrónicas, factores que han de tenerse en cuenta en el dimensionado, tanto técnico como económico.
• Conocer y analizar los principales tipos de generadores eléctricos empleados en la actualidad en aerogeneradores (principalmente DFIG y PMSG).
• Conocer y practicar los equipos y elementos de electrónica de potencia utizados para el control de la máquina eléctrica del generador eólico.
• Conocer las distintas opciones: sistemas aislados, conectados a redes débiles o a redes grandes, sistemas marinos, etc.
• Comprender  todo lo referente al montaje, instalación y mantenimiento de los mismos, desde el punto de vista de la seguridad de las instalaciones.

La asignatura “La energía eólica y sus aplicaciones” 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, al que se tendrá acceso a través del portal de enseñanza virtual UNED-e, y del espacio específico de la misma existente en el servidor en Internet del DIEEC. Tanto en uno como en otro, se incluirá todo tipo de información y documentos (artículos, informes, memorias estadísticas, etc.) que necesite para su consulta y/o descarga.
• 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, programas de radio y/o televisión, presentaciones y conferencias en reservorios digitales, etc.
• 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: SISTEMAS EÓLICOS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

TB2: GENERADORES ELÉCTRICOS I. CONVERTIDORES ELECTRÓNICOS

TB3: GENERADORES ELÉCTRICOS II. MÁQUINAS ROTATIVAS.

La asignatura se sigue fundamentalmente por los textos base (TB) de la bibiografía básica:

- UD 1: TB1.

- UD 2: TB2 (parcialmente), junto con TB1 y TB3 (únicamente capítulos 6 y 7).

- UD 3: TB1 y material adicional.

La asignatura se sigue fundamentalmente por el texto base 1 y el texto base 2 (parcialmente). Así mismo, es importante la lectura detallada de los capítulos 6 y 7 del texto base 3 (dedicado a las máquinas rotativas) para profundizar en los aspectos del generador eléctrico en aplicaciones eólicas (máquinas asíncronas y síncronas de velocidad variable). También se pondrá en el curso virtual algún material adicional para el estudio de la asignatura.

Existe una gran cantidad de libros en el mercado y en las bibliotecas universitarias que pueden ser consultados por los estudiantes como bibliografía complementaria para preparar la asignatura y profundizar en aquellos temas concretos que deseen. Así mismo, es importante consultar la información actualizada publicada por los principales fabricantes de aerogeneradores (y equipos asociados).

Curso virtual

La plataforma aLF de e-Learning de la UNED proporcionará el adecuado interfaz de interacción entre el alumno y sus profesores. aLF 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 realizanción de las prácticas se usará software de simulación tipo Matlab y/o PSIM (o similares).