Energia Eólica

Cód.: EME01808L

6 ECTS

Duração: 15 semanas/156 horas

Área Científica: Engenharia Eletrotécnica, Engenharia Mecânica

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português, Inglês

Regime de Frequência: Presencial

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

4. Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

Objetivos de Aprendizagem

O estudante irá:
1. Adquirir conhecimentos sobre a origem do vento e das suas características temporais e espaciais.
2. Adquirir conhecimentos e capacidades de cálculo do potencial eólico de um local.
3. Conhecer as principais tecnologias de conversão de energia eólica.
4. Adquirir conhecimentos e capacidades para o projeto, dimensionamento e cálculo da produção de energia de sistemas eólicos.

Conteúdos Programáticos

1. Introdução.
a) A evolução da energia eólica e os seus impactos ambientais.

2. Recurso eólico.
a) A energia do vento e o balanço de energia na superfície e atmosfera.
b) Caraterização do vento: variação no tempo e representação espectral. Efeitos locais. Distribuição de Weibull. Lei de Prandtl. Turbulência.
c) Medição do vento e avaliação do recurso eólico.

3. Conversão de energia.
a) Potência máxima aproveitável. Lei de Betz.
b) Coeficiente de potência de um aerogerador. Cálculo energético do aproveitamento da energia do vento.

4. Tecnologia.
a) Componentes de um aerogerador.
b) Aerodinâmica.
c) Controlo de potência - sistemas stall e pitch.
d) Equipamentos elétricos em aerogeradores - MIDA, MIRG, MSVV.
e) Interligação à rede elétrica.
f) Turbinas de eixo vertical e micro-geradores.

Métodos de Ensino

O funcionamento da unidade curricular encontra-se dividido em aulas teóricas de exposição dos conceitos de base e teórico-práticas com resolução de problemas. Os estudantes deverão desenvolver um trabalho prático de laboratório e/ou de avaliação de recurso eólico (é fornecido acesso a valores reais de velocidade e direção do vento).

Avaliação

A avaliação poderá ser feita em regime contínuo ou por exame. No caso de avaliação contínua, a classificação final será calculada pela seguinte fórmula:

Classificação final: NF = 0.3*(NF1+NF2)+0.4*NT

Onde: NF1: Primeira Frequência NF2: Segunda Frequência NT: Trabalho temático com relatório

Qualquer uma destas componentes de avaliação tem uma nota mínima de 8.0 valores.

No caso de avaliação por exame, a classificação final será a melhor nota obtida durante a época de exame:

Classificação final: NF = Max(EN,ER)

Onde: EN: Exame de época normal ER: Exame de recurso

Bibliografia

Livros:

Rui Castro, Uma Introdução às Energias Renováveis: Eólica, Fotovoltaica e Mini-hídrica, IST Press, Lisboa, 2011.
T. Burton, D. Sharpe, N. Jenkins, E. Bossanyi, Wind Energy Handbook, Wiley, UK, 2001.
Gary L. Johnson, Wind Energy Systems, Electronic Edition, Manhattan KS, October 2006.
Vaughn Nelson, Wind Energy ? Renewable Energy and the Environment, CRC Press, New York, 2009.

Internet:

AWEA - American Wind Energy Association (http://www.awea.org)
BWEA ? British Wind Energy Association (http://www.bwea.com)
European Wind Atlas (http://www.windatlas.dk)
INETI, UEO, EOLOS - Base de Dados do Potencial Energético do vento em Portugal (http://www.ineti.pt/projectos/projectos_frameset.aspx?id=299)
Windpower Monthly News Magazine (http://www.windpowermonthly.com/)