Sistemas de Energia Renovável

Código:

EEC0148

Sigla:

SER

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação, Controlo e Sistemas de Produção Indust.

Ocorrência: 2014/2015 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	11	Plano de estudos oficial	5	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Explicar os princípios de funcionamento das principais fontes de energia renovável e identificar as principais topologias de conversão das diferentes energias primárias em energia eléctrica.
Explicar e saber aplicar os métodos fundamentais de controlo da potência produzida.
Analisar e comparar diferentes topologias de condicionamento de fontes de energia renovável.
Identificar, aplicar e verificar os aspectos normativos fundamentais da interface de energias renováveis para a rede eléctrica.
Projectar e integrar os diferentes subsistemas, electrónicos e de controlo, da cadeia de conversão de energia.

Resultados de aprendizagem e competências

A unidade curricular de Sistemas de Energia Reniovável contribuirá para o enrequicimento, por parte dos estudantes, das seguintes competências:

1. Conhecer os componentes, os modelos matemáticos, as tecnologias e os métodos de controlo dos sistemas de conversão de energia solar PV e eólica;

2. Analisar e avaliar criticamente as soluções tecnológicas existentes no domínio dos sistemas de conversão de energia, ao nível dos circuitos de potência, dos métodos de controlo e das características de funcionamento;

3. Exercitar as ferramentas de simulação computacional que permitem modelar, projetar, analisar e avaliar os desempenhos dos controladores dos sistemas de conversão de base eletrónica;

4. Trabalho de grupo;

5. Elaborar relatórios técnicos e fazer apresentações orais.

 

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Introdução às energias renováveis.
Caracterização fundamental das energias solar fotovoltaica e eólica. Referência a outras energias renováveis: ondas, marés e biomassa.
Energia solar fotovoltaica. Controlo baseado em MPPT. Métodos de condicionamento. Topologias de ligação à rede eléctrica.
Turbinas eólicas: características mecânicas e métodos de controlo passivos e activos. Geradores eléctricos, assíncronos e síncronos: gama de funcionamento em velocidade e métodos de controlo de potência. Optimização da conversão de energia eólica.
Topologias de conversão baseadas em sistemas electrónicos de potência e métodos de controlo para sistemas de conversão de energia eólica e de energia solar.
Interface para a rede eléctrica de fontes de energia renováveis. Aspectos normativos.

Bibliografia Obrigatória

Mukund R. Patel; Wind and solar power systems. ISBN: 9780849315701
Bent Sorensen; Renewable Energy. ISBN: 0-12-656153-2
A. Khaligh, O. G. Onar; Energy harvesting. Solar, wind, and ocean energy conversion systems, CRC Press, 2010. ISBN: 978-1-4398-1508-3

Bibliografia Complementar

Tony Burton... [et al.]; Wind energy. ISBN: 0-471-48997-2

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas compreendem:
1. Exposição do conteúdo programático da unidade curricular
2. Apresentação e discussão de exemplos com participação dos estudantes
3. Análise colectiva do desenvolvimento dos trabalhos práticos
As aulas práticas são de acompanhamento relativas a:
1. Trabalhos de simulação
2. Trabalhos experimentais

Software

PSIM
PSCAD
Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	50,00
Trabalho escrito	20,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	50,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho laboratorial	60,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Não exceder o limite de faltas nas aulas práticas e obter um mínimo de 40% nos trabalhos práticos.

Fórmula de cálculo da classificação final

Componentes de avaliação:
1- Trabalho de síntese (TS) e/ou apresentações na aula
2- Trabalho prático experimental e/ou simulação (TP)
3- Exame (EX), sem consulta, com a duração de 2h
Para aquisição das competências associadas, os estudantes devem fazer um trabalho individual e outro de grupo, um de simulação e outro experimental, sendo os trabalhos objecto de relatório escrito e de apresentação oral. A demonstração de competências adquiridas é feita através de avaliação de todos os itens referidos (relatórios e apresentações), bem como de exame final.
Classificação final:
CF=0.2*TS+0.3*TP+0.5*EX (todas as avaliações parciais de 0 a 20)

Provas e trabalhos especiais

Não há. Os trabalhos práticos podem ser realizados, sem quaisquer restrições, fora do horário das aulas práticas, sendo obrigatórios para todos os alunos inscritos (ordinários, TEs, TIs, DAs, Mils, ...).

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Não há. Os trabalhos práticos podem ser realizados, sem quaisquer restrições, fora do horário das aulas práticas, sendo obrigatórios para todos os alunos inscritos (ordinários, TEs, TIs, DAs, Mils, ...).

Melhoria de classificação

Qualquer das partes (TS, TP ou EX) é susceptível de melhoria, nas épocas a isso destinadas.

Observações

Pré-requisitos: conhecimentos fundamentais de máquinas eléctricas e de electrónica de potência.