Energias Renováveis

Código:

EM0055

Sigla:

ER

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Fluidos e Calor

Ocorrência: 2015/2016 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Fluidos e Energia
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	16	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Familiarização com a problemática da utilização dos recursos energéticos e sua relação com o ambiente. Aquisição de conhecimentos relativos às fontes renováveis de energia com maior expressão no setor elétrico, tecnologias do seu aproveitamento, métodos de avaliação do recurso energético e estimativas de produção. Perceção das valias económica e ambiental das fontes renováveis de energia.

Resultados de aprendizagem e competências

Perceção das origens das fontes renováveis de energia e das potencialidades da sua utilização.
Apreensão do conceito de recurso primário e aquisição dos conhecimentos essenciais à sua caraterização preliminar.
Noções do processo de desenvolvimento de um projeto de conversão de energia de fonte renovável.
Compreensão do funcionamento das tecnologias de conversão (eólica e hídrica) e dos limites da sua utilização.
Conhecimentos ao nível da pré-seleção de equipamentos e das estimativas de produção de um projeto.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Cursos básicos de Termodinâmica e Mecânica dos Fluidos.

Programa

INTRODUÇÃO
Conceitos gerais sobre energia (revisão). Fontes e utilizações tradicionais. Desenvolvimento e consumo de energia. Cultura energética dominante. Combustíveis fósseis. Eletricidade. Caráter finito das reservas e problemas da sua utilização extensiva. Breves noções de política energética.
ENERGIA E AMBIENTE
Os combustíveis tradicionais. Problemas ambientais associados à utilização da energia; escalas, temporal e espacial, dos impactos da utilização da energia. Dilema energético das sociedades modernas. Medidas de poupança e utilização racional de energia. Desenvolvimento sustentável.
ENERGIAS RENOVÁVEIS
Generalidades. Origens e caraterísticas das fontes renováveis. Maturidade e desenvolvimento comparativos das tecnologias de conversão. Crescimento da utilização das FER e contribuição presente para a satisfação da procura de energia. As energias renováveis no setor elétrico. Renováveis e/ou alternativas?
ENERGIA EÓLICA
Perspetiva histórica e aplicações da tecnologia. Maturidade e novos desafios. Origem do vento, principais caraterísticas e sua avaliação. A energia do vento. Princípio e limites de conversão; coeficiente/limite de Betz e teoria de Glauert. Modelação do vento, necessidades de modelação e famílias de modelos. Aerodinâmica do rotor de um aerogerador. Conceitos de limitação e regulação da potência. Curva de potência e energia convertida. Aspetos gerais do desenvolvimento do projeto de um parque eólico. Seleção de um modelo de aerogerador. Estimativas de produção, perdas e Incertezas.
ENERGIA HÍDRICA
Energia e potência hídrica. Maturidade das tecnologias e contribuição da energia hídrica (setor elétrico). Pequenos aproveitamentos hidroelétricos e sua classificação. Pré-dimensionamento de alguns componentes. Caudal e recurso hídrico. Variabilidade e caraterização do recurso. Critérios básicos de projeto. Principais tipos de turbinas hidráulicas e sua aplicação. Estimativas da energia gerada num aproveitamento.
ENERGIA DAS ONDAS
Origens. Potencial energético dos oceanos. Conceitos de aproveitamento da energia das ondas. Estado de maturidade da tecnologia. Desenvolvimentos previsíveis.
BIOCOMBUSTÍVEIS
Seminário - Situação presente, processos e sustentabilidade.

Bibliografia Obrigatória

Boyle, Godfrey; Renewable energy. ISBN: 0-19-856451-1
Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi; Wind Energy Handbook, John Wiley & Sons, Ltd, 2001. ISBN: 0 471 48997 2
L. Monition, M. Le Nir, J. Roux; Micro hydroelectric power stations. ISBN: 0-471-90255-1

Bibliografia Complementar

Manuel Collares-Pereira; Energias Renováveis, a Opção Inadiável, SPES - Sociedade Portuguesa de Energia Solar, 1998. ISBN: 972-95854-3-1
R. Gash, J. Twele; Wind Power Plants, James & James, 2002. ISBN: 1-902916-37-9
Le Gourniérès, Désiré; Wind Power Plants. ISBN: 0-08-029967-9
Martin O. L. Hansen; Aerodynamics of wind turbines. ISBN: 1-902916-06-9
J. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers; Wind Energy Explained, John Wiley & Sons, Ltd, 2009. ISBN: 978-0-470-01500-1
Adam Harvey ; with Andy Brown, Priyantha Hettiarachi and Allen Inversin; Micro-hydro design manual. ISBN: 1-85339-103-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: exposição dos conceitos e discussão.
Aulas teórico-práticas: discussão de tópicos complementares, resolução de problemas tipo e esclarecimento das dúvidas dos alunos.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	33,00
Teste	67,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	101,00
Frequência das aulas	45,00
Trabalho de campo	16,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Participação em, pelo menos, 70% das aulas realizadas e nas visitas de estudo.

Fórmula de cálculo da classificação final

Dois testes teóricos durante o semestre (sem consulta, 60 minutos), valendo 2/3 (1/3+1/3) da nota. Na época de exames, prova prática (com consulta limitada), valendo 1/3 da nota.
Recurso final da totalidade da parte teórica (sem consulta) e/ou da prática (com consulta limitada), na época de recurso.
A assiduidade e a participação do aluno serão tidas em consideração para pequenos acertos (limite de 1 valor) à classificação final.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

De acordo com as normas da FEUP e em prova idêntica à da época de recurso.

Melhoria de classificação

De acordo com as normas da FEUP e em prova idêntica à da época de recurso.

Observações

Terão lugar duas visitas de estudo: uma a um parque eólico e outra a um pequeno aproveitamento hidroelétrico.