Diseño y construcción de proyectos de energía eólica

Qué aprenderán los estudiantes:

1. Origen del Viento: Los estudiantes aprenderán sobre cómo se origina el viento, comprendiendo las diferencias de presión atmosférica y la fuerza de Coriolis como factores principales.

2. Medición del Viento: Se explicará cómo se mide el viento usando torres anemométricas y otros equipos, destacando la importancia de la medición diezminutaria para obtener datos precisos sobre velocidad, turbulencia y dirección.

3. Caracterización del Viento: Los alumnos aprenderán a analizar y caracterizar el recurso eólico en un emplazamiento, midiendo parámetros clave como la velocidad, dirección y turbulencia del viento.

4. Impacto de Obstáculos: Se estudiará cómo diferentes elementos del terreno (como colinas, muelas, y estructuras aisladas) pueden afectar el flujo del viento y la eficiencia de los aerogeneradores.

5. Densidad de Potencia del Viento: El módulo abordará cómo la densidad del aire y otros factores influyen en la cantidad de energía que se puede generar a partir del viento, aplicando la Teoría de Betz y otros modelos matemáticos para calcular la potencia disponible.

En este módulo aprenderás:

- Fichas técnicas de aerogeneradores, y cómo leerlas.

- Cálculo de Potencias nominales teoricas y reales.

- Construcción de la Rosa de los Vientos: Los estudiantes entenderán cómo construir una rosa de los vientos, que es una herramienta crucial para representar la distribución de la dirección del viento en un emplazamiento. Aprenderán a interpretar y utilizar esta herramienta para optimizar la orientación y posicionamiento de los aerogeneradores.

- Caso práctico parque eolico Guajira - Colombia - 35 MW.

Cálculo de Potencia y Producción de Energía: Se enseñará cómo calcular la potencia máxima teórica y real que un aerogenerador puede generar en un emplazamiento dado, considerando la construcción de histogramas de velocidad y variables como la velocidad media del viento y la distribución de Weibull , explicando el impacto del factor de forma (K), y el factor de escala (A). Además, los estudiantes aprenderán a calcular la densidad del aire, un factor importante en la estimación de la producción energética.

En este apartado aprenderás:

1. Correcciones de Producción: Este apartado cubrirá cómo realizar correcciones en la estimación de la producción de energía eólica basadas en datos históricos y condiciones específicas del sitio por posición con distintos modelos estadísticos. Los estudiantes aprenderán a ajustar la producción eólica para obtener valores representativos que reflejen mejor la realidad del emplazamiento.

2. Evaluación de Pérdidas y Factores de Utilización: Se abordarán los diferentes factores que pueden reducir la eficiencia y la producción de energía de un parque eólico, como sombras, mantenimiento, y pérdidas en la transformación y transporte de la energía. Los estudiantes aprenderán a calcular el factor de utilización y las horas equivalentes de producción para evaluar la eficiencia de los aerogeneradores.

3. Análisis de Incertidumbres en la Producción: Los estudiantes aprenderán a manejar las incertidumbres en la predicción de la producción de energía eólica, utilizando distribuciones estadísticas como la normal para calcular probabilidades (P50, P60, etc.) y estimar la confiabilidad de sus cálculos.

En este apartado los estudiantes aprenderán:

Tecnologías y Componentes de los Aerogeneradores:

• Tipos de aerogeneradores (según velocidad, rotor y orientación).

• Eficiencia energética y rendimiento del rotor.

• Componentes principales: góndola, palas, multiplicador, generador, entre otros.

• Tipos de aerogeneradores

• Tipos de generadores y otros componentes

En este apartado, los estudiantes aprenderán:

• Diseño de sistemas eólicos aislados: Cómo aprovechar el viento en zonas remotas donde no existe acceso a la red eléctrica, enfrentándose a desafíos únicos y diseñando soluciones innovadoras para comunidades aisladas. ¿Qué elementos son claves para asegurar un suministro constante y eficiente?

• Los estudiantes aprenderán sobre los elementos específicos de estos sistemas: aerogeneradores más pequeños, sistemas de almacenamiento de energía (baterías), y controles para garantizar el suministro energético continuo.

En este apartado, los estudiantes aprenderán:

1. Diseño y Distribución de Parques Eólicos:

   • Cálculos de distribución óptima de aerogeneradores en alineaciones para maximizar la eficiencia y minimizar el efecto de sombra.

   • Disposición de aerogeneradores según la rosa de los vientos.

2. Infraestructura Eléctrica en Parques Eólicos:

   • Subestaciones y sistemas de interconexión eléctrica (onshore y offshore).

   • Cálculos de conexión a la red eléctrica y transporte de energía.

Conocerán las ventajas y desafíos de los sistemas en alta mar, desde el aprovechamiento de los vientos más fuertes y constantes, hasta las soluciones tecnológicas necesarias para superar las complejidades logísticas y de mantenimiento en un entorno marino.

Se sumergirán en el mundo de la energía eólica marina, explorando tanto los parques eólicos en el mar con cimientos fijos, como las tecnologías flotantes más innovadoras. Aprenderán cómo estos proyectos permiten aprovechar las condiciones climáticas extremas del océano.

Un modulo único en nuestro curso!!!

En este apartado, los estudiantes aprenderán a dominar los aspectos administrativos y económicos de los proyectos eólicos, esenciales para garantizar el éxito financiero y regulatorio de los parques eólicos. Con un enfoque práctico, se adentrarán en:

• Costos iniciales y de infraestructura: Desde la obra civil hasta la instalación eléctrica, los estudiantes entenderán los gastos asociados con la construcción de un parque eólico, incluyendo la instalación de aerogeneradores y subestaciones, y las líneas de conexión a la red.

• Permisos y licencias: Se explorarán los procesos administrativos para obtener los permisos necesarios, como la licencia de obra, los costos asociados con el uso del suelo, y las licencias operativas. Además, se destacarán los trámites legales y las tasas impositivas que impactan en la viabilidad del proyecto.

• Costos operativos y mantenimiento (O&M): Aprenderán cómo calcular los gastos de mantenimiento preventivo y correctivo, así como los costos asociados a la amortización del crédito y de las instalaciones. Se abordará cómo estos costos afectan el rendimiento del parque a lo largo de su vida útil.

• Financiamiento de proyectos: Los estudiantes conocerán los modelos de financiamiento más utilizados, como el Project Finance, y cómo las entidades financieras evalúan la viabilidad de los proyectos mediante due diligence técnica y administrativa.

• Flujo de caja y rentabilidad: Descubrirán cómo calcular el flujo de caja, la tasa interna de retorno (TIR) y el ratio de cobertura del servicio de la deuda (RCSD), herramientas clave para medir la rentabilidad y sostenibilidad del parque eólico.