Disciplina Curricular
Energia das Correntes Marítimas e das Marés ECMM
Mestrado Bolonha em Engenharia e Gestão da Energia - MEGE 2021
Contextos
Grupo: MEGE 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Áreas de Especialização > Área de Especialização em Energias Renováveis > Opções da Área de Especialização
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Mecânica dos fluidos, conhecimentos básicos de programação.
Objectivos
Após a conclusão da UC, o aluno deverá estar familiarizado com: • correntes, marés e suas características; • barragens de maré, correntes de maré e lagoas; • Avaliação do recurso; • teoria hidrodinâmica de turbinas de correntes marítimas (método dos elementos de pá, métodos da linha sustentadora e de painel); • modelação hidrodinâmica avançada e controle de sistemas de aproveitamento de ECMM; • ensaio experimental e monitorização de sistemas de ECMM; • o estado da arte dos equipamentos eletromecânicos de conversão de energia usados em sistemas de ECMM; • sistemas de amarração e ancoragem; • princípios de projeto e configuração de parques; • metodologias experimentais para testes de turbinas.
Programa
RECURSO E TECNOLOGIA Barragens de maré, correntes de maré e lagoas. Locais com maior potencial de exploração. Avaliação do recurso, estimativa da energia disponível. Tipos de correntes marítimas e turbinas de maré. MODELOS HIDRODINÂMICOS Método dos elementos de pá, teoria da linha sustentadora, método dos paineis. Dados e análise de perfis hidrodinâmicos. Cavitação e resistência mecânica. Métodos de painel vs. métodos baseados em RANS. DESIGN DE TURBINAS Princípio de operação e componentes de turbinas de água, geradores elétricos e armazenamento de energia. Produção eléctrica e regulação de potência. Interação com múltiplas turbinas. ESTRUTURAS OFFSHORE Classificação de estruturas offshore. Cargas, sistemas de amarração e ancoragem. Descrição dos sistemas de ancoragem e fundações. Sistemas de amarração. Configurações de amarração em parques. Princípios de projeto de parques de turbinas de maré. MÉTODOS EXPERIMENTAIS Leis de escala. Canais de ondas com corrente e canais com reboque.
Metodologia de avaliação
A classificação é composta por um exame (E), um trabalho (A) e um projeto (P). O trabalho (A) consiste no projeto e análise de uma turbina de correntes marítimas. O projeto (P) tem como objetivo avaliar a produção de energia de uma determinada central de aproveitamento de correntes marítimas. A nota final (FG) é calculada a partir de FG = 0,25×A + 0,25×P + 0,50×E sujeito a FG ≥ 9,5 e E ≥ 8,5 para a conclusão da UC.
Componente de Competências Transversais
O trabalho (A) e o projeto (P) são trabalhos de grupo a serem apresentados e discutidos em uma prova oral. Ambos requerem pensamento crítico e inovador, contribuem para as capacidades de trabalho em equipa e melhoram as competências de comunicação científica e técnica.
Componente Laboratorial
Para o trabalho (A), os alunos devem executar um código baseado no método da linha sustentadora para o projeto e análise de uma turbina de correntes marítimas de eixo horizontal para diferentes valores de TSR. O software possui pacotes adicionais para análise de cavitação e resistência mecânica das pás da turbina. Este software é demonstrado e utilizado durante os laboratórios computacionais.
Componente de Programação e Computação
Para o projeto (P), os alunos devem escrever um código de computador para estimar a produção de energia de uma determinada central de correntes marítimas. Os alunos têm a liberdade de selecionar a linguagem de programação para implementar o algoritmo. Para concluir o trabalho (A) e o projeto final (P), os alunos devem usar capacidades de abstração, automação e programação com raciocínio algorítmico, estimadas em 0,2 ECTS.
Princípios Éticos
Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.