Código: | EEC0120 | Sigla: | EESO |
Áreas Científicas | |
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Classificação | Área Científica |
OFICIAL | Energia |
Ativa? | Sim |
Unidade Responsável: | Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores |
Curso/CE Responsável: | Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores |
Sigla | Nº de Estudantes | Plano de Estudos | Anos Curriculares | Créditos UCN | Créditos ECTS | Horas de Contacto | Horas Totais |
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MIEEC | 23 | Plano de estudos oficial | 5 | - | 6 | 56 | 162 |
Conhecer as diversas tecnologia de sistemas fotovoltaicos bem como os princípios físicos e tecnológicos do seu funcionamento. Conhecer os materiais usados e técnicas usadas no fabrico de sistemas FV. Conhecer em detalhe a engenharia eléctrica de sistemas FV e seus componentes. Estas ao corrente das aplicações e da actualidade do mercado e perspectivas de evolução dos sistemas FV. Dominar os procedimentos de cálculo de geometria solar e radiação no plano dos painéis. Dominar os procedimentos de dimensionamento de sistemas FV e seus componentes. Saber calcular o ponto de operação de um sistema FV. Disponibilizar conhecimento e informação que permitam compreender a especificidade da exploração da energia eólica para a produção de electricidade, envolvendo o projecto de parques eólicos e seus equipamentos. Identificar os impactos decorrentes da integração da produção de electricidade de base eólica nos sistemas eléctricos relativamente à sua exploração e planeamento.
Conhecer as tecnologias, os componentes, modelos matemáticos e os princípios de controlo dos sistemas de conversão de energia solar PV e eólica.
Identificar os impactos decorrentes da integração da produção de electricidade de base eólica nos sistemas eléctricos relativamente à sua exploração e planeamento.
• Avaliação de recursos solares: Aspectos de cálculo da geometria solar. Estimativa da radiação Solar. Calculo de sombreamento. Calculo da inclinação óptima. • Conceitos gerais sobre sistemas FV: Fundamentos da conversão energética fotovoltaica. O presente e futura da energia solar fotovoltaica. • Células FV: características de funcionamento, modelos matemáticos, parâmetros e equações das células fotovoltaicas. • Módulos FV: Aspectos de assemblagem das células FV num modulo FV. características de funcionamento, modelos matemáticos e equações de funcionamento. • Tipo de células fotovoltaicas e técnicas de fabrico: silício monocristalino, silicio policristalino, silicio amorfo, GaAs, CIS, CdTe, multigap, etc.. Comparação das diversas tecnologias, referindo vantagens e desvantagens, campo de aplicação, estado actual de desenvolvimento. Técnicas de fabrico. • O sistemas Fotovoltaico: constituição de um sistema FV (componentes de sistemas isolados e sistemas ligados à rede), sistema de acumulação de energia, sistema de regulação de carga, conversores e inversores, cablagem, sistema de protecção. • Características de sistemas ligados à rede e de sistemas BIPV: Aspectos legislativos e tarifário para a ligação de sistemas FV ligados à rede; Características dos sistemas ligados à rede (tensões de trabalho, dimensão do inversor, protecções, terras, sistema de medida e contagem); Características dos sistemas BIPV. • Centrais termoelectricas de concentração: princípios de funcionamento e composição das diversas tecnologias de central solar térmica. Viabilidade económica e impactos das centrais solares térmicas. • Dimensionamento de sistemas FV: princípios do dimensionamento; custos e aspectos económicos dos diferentes componentes da instalação; estimativa da energia produzida; cálculo do custo da energia produzida; indicadores da viabilidade económica (VAL, TIR, TR). Utilização de software de dimensionamento de sistemas FV. O vento como fonte de energia. Limites de conversão (limite de Betz). Velocidade específica e coeficiente de potência. Aerodinâmica de um rotor de eixo horizontal. Influência do ângulo de ataque e da velocidade de rotação. O descolamento aerodinâmico. Desempenho de um aerogerador – curva de potência. Conceitos de regulação da potência. Tipos de sistemas de conversão de energia eólica e suas características. O gerador de indução simples – princípio de funcionamento, formas de controlo e limitações. Gerador de indução duplamente alimentado (modelo eléctrico e formas de controlo). Gerador de síncrono de velocidade variável (modelo eléctrico e formas de controlo). Topologia das redes eléctricas de parques eólicos, seu dimensionamento e controlo de produção de potência activa e reactiva. Sobre-equipamento. Protecções intrínsecas dos geradores e de interligação. Coordenação de protecções. Impacto da integração da geração eólicas nas redes eléctricas – regime estacionário, transitório e qualidade da onda (referência à norma IEC 61400-21). Critérios de aceitação. Problemas de estabilidade global da rede. Redes isoladas e interligadas. Requisito de “Sobrevivência a cavas de tensão”. Impacto na operação e comportamento do sistema. Utilização de FACTS. Requisitos de Grid Codes. Gestão de reservas e utilização de soluções de armazenamento (bombagem).
Nas aulas teóricas é feita uma exposição oral e multimédia sobre os temas da disciplina. Nas aulas práticas serão resolvidos exercícios de dimensionamento de sistema FV e eólicos, sendo utilizado software computacional apropriado, e utilizando sempre que possível casos de estudo realistas.
Designação | Peso (%) |
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Teste | 50,00 |
Trabalho escrito | 50,00 |
Total: | 100,00 |
Designação | Tempo (Horas) |
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Elaboração de projeto | 36,00 |
Estudo autónomo | 70,00 |
Frequência das aulas | 56,00 |
Total: | 162,00 |
Será necessário o cumprimento das regras de assiduidade em vigor.
Aval Final: Exame*0,5 + Trabalho1*0,25+ Trabalho2*0,25 Os alunos devem obter classificação mínima de 9 valores no exame para obter aprovação.
Trabalho 1: projeto de uma central FV Trabalho 2: projeto de um parque eólico.
A forma de avaliação é a mesma da dos alunos ordinarios.
Melhoria da nota de exame.