Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Sorkuntza Banatuko Iturrien (SBI) Modelatze Dinamikoa Master honetako derrigorrezko 15 irakasgaietako bat da, eta nagusiki Masterraren helburuetako batean zehazten da (masterraren webgunean aipatzen da), hau da, ikasleak modelatzearekin eta kontrolarekin lotutako teknika eta metodologietan trebatzea. Besteak beste, Sorkuntza Berriztagarriko Parkeak Modelatu eta Kontrolatzea eta Zerbitzu Osagarrietan Parte Hartzea, Biltegiratze-Sistemak eta Lotutako Bihurgailuak Modelatzea eta Kontrolatzea eta Aire-Sorgailuak Modelatzea eta Kontrolatzea irakasgaiek osatzen dute helburu hori.

Banatutako sorkuntza, in situ sorkuntza edo sorkuntza deszentralizatua ere deitua, kontsumo-puntutik gertu dauden iturrietatik (iturri berriztagarriak nagusiki) elektrizitatea sortzeko erabilitako terminoa da, sorkuntza-iturri zentralizatuak ez bezala, hala nola sektore elektrikoko enpresen jabetzako zentral elektriko handiak.

SBIak sare batean integratzean, hainbat arazo tekniko eta ekonomiko sortzen dira. Energiaren kalitatearen, tentsioaren egonkortasunaren, harmonikoen, fidagarritasunaren, babesaren eta kontrolaren arloetan sortzen dira arazo teknikoak. Arazo horiei guztiei aurre egiteko, funtsezkoa da SBIak ondo ezagutu eta modelatzea, ondoren kudeatzeko eta kontrolatzeko.

Arazo horiek aldez aurretik zehatz-mehatz aztertzen dira Masterraren lehen seihilekoko hainbat irakasgaitan, hala nola Smartgrid-etarako Sarrera, Smartgrids eta Microsareak-en Kudeaketa eta Kontrola eta Sareen Eragiketa eta Kontrola. Irakasgai horietan ikasitakoa abiapuntu ona da.

Irakasgai honetan, SBI ohikoenetako batzuk aztertuko dira, egoera dinamikoetan nola jokatzen duten aztertzeko ereduak garatzeko.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

Sorkuntza banatuko iturrien ereduei buruzko talde-lanak egitea, ingelesa komunikazio-hizkuntza gisa erabilita.

Sorkuntza banatuko iturrien eredu dinamikoak garatzea, software edo programazio-lengoaia egokiak erabilita.

Laborategiko esperimentu praktikoak taldean egitea, mundu errealeko osagaiekin edo sorkuntza banatuko iturrien eskalan.

Sorkuntza banatuko iturrien eredu dinamikoei kontrol-estrategia errazak aplikatzea.

Sorkuntza banatuko iturrien modelizazioari eta kontrolari buruzko artikulu zientifikoak aztertzea.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

EBALUAZIO JARRAITUKO SISTEMA:

Ebaluazioa jarraitua da. Horregatik da nahitaezkoa eskolan egotea. Irakasgaia, batez ere, 4 jarduera desberdinetatik abiatuta ebaluatzen da, honako haztapen honen arabera:

Alderantzizko ikasgelako saioak prestatzea: % 10

Banakako ariketak eta kasu praktikoak ikasturtean: % 30

Aplikatutako laborategiko praktiken txostenak: % 20

Azken azterketa: % 40



Ezagutza teorikoen ikaskuntza bultzatze aldera, eskola magistraletako batzuk alderantzizko ikasgelako saioekin prestatuko dira. Saio horietan, ikasleak gehiago inplikatuko dira ezagutza teorikoak eskuratzen. Irakasleak emandako material didaktikoa oinarri hartuta (dokumentuak, bideoak, web-orriak, etab.), ikaslea hasiko da bere kabuz ikasten gai bakoitzeko eskola magistralak eman aurretik.

Ikasturtean zehar, proposatutako ariketak, kasu praktikoak eta txosten idatziak ebatzi beharko dituzte ikasleek. Horri esker, ikasleen ikaskuntza-prozesuaren jarraipena egingo da eta etengabeko ebaluazioa egingo da. Ariketak, kasu praktikoak eta txostenak aurkezten ez dituzten ikasleak zero batekin ebaluatuko dira jarduera horietan.



Ohiko deialdiaren azterketa azken notaren % 40 izango da. Irakasgaiaren batez bestekoa gainerako atalekin egin ahal izateko, nahitaezkoa izango da azterketa honetan gutxienez 4 lortzea.

Aurkezteari uko egitea: deialdi arruntean azken azterketara ez aurkezteak deialdi horri uko egitea ekarriko du. Kasu horretan, kalifikazioa "Ez Aurkeztu" izango da.

Gutxienez 5 puntuko nota behar da irakasgaia gainditzeko.

AZKEN EBALUAZIO SISTEMA:

Titulazio ofizialetan ikasleen ebaluazioa arautzen duen Ebaluazio Erregelamenduaren II. kapituluaren 8. artikuluaren arabera, ikasleek AZKEN EBALUAZIO SISTEMAREN bidez ebaluatuak izateko eskubidea izango dute, ETENGABEKO EBALUAZIO SISTEMAN parte hartu duten ala ez kontuan hartu gabe. Horretarako, ikasle interesdunek ebaluazio jarraituari uko egin beharko diote idatziz irakasgaiaren ardura duen irakasleari, gehienez ere AZKEN AZTERKETA EGIN BAINO 3 ASTE LEHENAGO. Kasu horretan, azken azterketa bakarrarekin ebaluatuko da ikaslea. Amaierako ebaluazio-proba honetan, ikasleek ikasgaian eskuratu behar dituzten gaitasunekin lotutako AHOZKO AZTERKETA bat egingo da.

UKO EGITEA

Aurkezteari uko egitea: deialdi arruntean azken azterketara ez aurkezteak deialdi horri uko egitea ekarriko du. Kasu horretan, kalifikazioa "Ez aurkeztua" izango da.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Deialdi honen irizpidea eta haztapena ohiko deialdiarenaren berdina izango da.

UKO EGITEA

Aurkezteari uko egitea: ezohiko deialdian azken azterketara ez aurkezteak deialdi horri uko egitea ekarriko du. Kasu horretan, kalifikazioa "Ez Aurkeztu" izango da.

Irakasgai-zerrenda

1. Gaia. Erregai-pilen modelatze dinamikoa, saiakuntza simulatuak eta esperimentalak. (8 ordu)

Sarrera. Erregai-pilen sistemak. Erregai-pilen funtzionamendu-printzipioak. Serieko konexioa. Erregai-pila motak. Hidrogenozko erregai-pilaren energia eta IEE. Eraginkortasuna. Nernst-en ekuazioa. Erregai-pilaren tentsio operazionala. Elektrolito polimerikoaren mintzezko erregai-pila (PEMFC). Oxido solidozko erregai-pila. PEMFC eta SOFCren eredu dinamikoa.

2. Gaia. Panel fotovoltaikoen modelatze dinamikoa, saiakuntza simulatuak eta esperimentalak. (7 ordu)

Sarrera. Eguzki-baliabidea. Sistema fotovoltaikoetarako sarrera. Sistema fotovoltaikoen hierarkia: gelaxka, modulua, panela. Gelaxka fotovoltaikoa modelatzeko parametroak lortzea. Sistema fotovoltaikoak modelatzea. Energia-biltegiratzea: berun-azidozko bateria, karga-kontrolagailuak, MPPT, bateria-eredu dinamikoa.

3. Gaia: Itsas energia bihurtzeko sistemen modelatze dinamikoa eta saiakuntza simulatuak. (7 ordu)

Sarrera: Energia-bihurketa motak. Olatu-energiaren printzipioak. Olatu-energiaren teknologiak: sailkapen desberdinak. Energiaren bihurketa-katea. WECen modelatze dinamikoa: maiztasun-eremua, denbora-eremua.

4. Gaia: Mikrozentral hidroelektrikoen sistemen modelatze dinamikoa eta saiakuntza simulatuak. (5 ordu)

Sarrera. Energia mikro-hidroelektrikoko sistemak. Sistemaren osagaiak. Turbina motak. Sorgailu elektrikoa. Hainbat osagairen modelatzea. Erregulazioa eta eragiketa.

5. Gaia. Barne-errekuntzako alternadoreen taldearen modelatze dinamikoa eta proba simulatuak. (3 ordu)

Sarrera. Gas-mikroturbinak. Barne-errekuntzako motor alternatiboak (RICE). Txinparta bidezko pizte-sistema modelatzea.

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

Irakasgigaiko materiala: https://egela.ehu.eus/login/index.php

Oinarrizko bibliografia

R.A. Messenger, A. Abtahi. Photovoltaic Systems Engineering CRC Press New York 2017.

G. Petrone, C.A. Ramos-Paja, G. Spaguolo. Photovoltaic Systms Modeling. John Wiley 2017.

J. Larminie, A. Dicks. Fuel Cell Systems Explained. John Wiley 2003.

H. Nehrir, C. Wang. Modeling and Control of Fuel Cells: Distributed Generation Applications. John Wiley 2009.

A. Pecher, J.P. Kofoed. Handbook of Ocean Wave Energy. Springer 2017

M. Folley. Numerical modeling of Wave Energy Converters. Elsevier 2016

Gehiago sakontzeko bibliografia

T. Markvart, L. Castañer. Practical handbook of photovoltaics: fundamentals and applications. Ed. Elsevier, Oxford: 2003.







L. Castañer, S. Silvestre. Modelling Photovoltaic Systems using Pspice. Ed. John Wiley & sons, Ltd, Chichester: 2002.







G. D.J. Harper. Fuel cell projects for the evil genius. Ed. Mc Graw Hill, New York: 2008.







K. Z. Yao et. al. A review of mathematical models for hydrogen and direct methanol polymer electrolyte membrane fuel cells. Fuel Cells, vol. 4, no. 1-2, pp. 3-29, Weinheim: 2004.







RETScreen International (Clean energy decision support centre). Small hydro project analisys chapter. Minister od Natural Resources of Canada: 2001-2004.







H. Fang et al. Basic Modeling and Simulation Tool for Analysis of Hydraulic Transients in Hydroelectric Power Plants. Trans. on energy Conversion, vol 23, no 3, pp. 834-841, 2008.







C. Li, J. Zhou. Parameters identification of hydraulic turbine governing system using improved gravitational search algorithm. Energy Conversion and Management, vol. 52, pp. 374-381, 2011.







D. Andrews. National Grid's use of emergency diesel standby generators in dealing with grid intermittency, Open Iniversity Conference on Intermittency, 2006.







Falnes J. A review of wave-energy extraction. Marine Structures, 2007







Cummins, WE. The Impulse Response Function and Ship Motions. Schiffstechnik, vol 9, pp. 101-109, 1962.

Aldizkariak

Renewable Energy (Elsevier)



Applied Energy (Elsevier)



Photovoltaics Bulletin (Elsevier)



Fuel Cells Bulletin (Elsevier)



IEEE Journal of Photovoltaics



IET Renewable Power Generation



IEEE Transactions on Energy Conversion



IEEE Transactions on Industrial Electronics

Estekak

https://www.energy.gov/eere/fuelcells/fuel-cells



https://www.nrel.gov/



https://www.renewableenergyworld.com/hydrogen/tech.html



https://www.fuelcellenergy.com/



https://www.energy.gov/eere/solar/articles/solar-photovoltaic-system-design-basics



https://www.renewableenergyworld.com/solar-energy/tech/solarpv.html



https://energyeducation.ca/encyclopedia/Photovoltaic_system



https://science.nasa.gov/researchers



https://www.energy.gov/energysaver/buying-and-making-electricity/microhydropower-systems



https://www.backwoodssolar.com/products/microhydro-power



https://www.wbdg.org/resources/microturbines



https://www.intechopen.com/books/progress-in-gas-turbine-performance/micro-gas-turbine-engine-a-review



https://www.hydro.org/waterpower/marine-energy/



http://www.emec.org.uk/marine-energy/



https://www.modelica.org/



https://modelica.org/publications



https://www.openmodelica.org/



https://mbe.modelica.university/