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Guía de Aprendizaje

Energía hidráulica

Escuela de Arquitectura, Ingeniería y Diseño

Máster Universitario en Energías Renovables

© Universidad Europea de Madrid. Todos los derechos reservados.

Energía hidráulica Guía de aprendizaje

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Índice

1. Presentación ........................................................................................................................................................ 3

2. Plan de trabajo ..................................................................................................................................................... 6

3. Bibliografía ......................................................................................................................................................... 11

4. Evaluación .......................................................................................................................................................... 14

5. Cómo comunicarse con el profesor ................................................................................................................... 16

6. Recomendaciones de estudio ............................................................................................................................ 17


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1. Presentación

Energía hidráulica es un módulo obligatorio dentro del Máster Universitario de Energías Renovables correspondiente

al ndo trimestre con un valor de seis créditos ECTS, al igual que es resto de las asignaturas obligatorias de la

titulación.

En su primera parte se realiza una introducción y clasificación detallada de los diferentes tipos de centrales, haciendo

hincapié en la minihidráulica, además de mostrar la situación actual de este tipo de producción de energía en el

mundo.

En la segunda parte del módulo se describe de forma detallada las características técnicas de las infraestructuras y del

equipamiento eléctrico e hidráulico de las centrales hidroeléctricas.

En el tercer bloque se presentan las diferentes etapas de la realización práctica de un proyecto real de una central

hidroeléctrica, desde el estudio previo de una explotación hasta los factores económicos y medioambientales

involucrados.

Finalmente, en la última parte del módulo los alumnos deberán reflejar los conocimientos adquiridos durante el

curso en un trabajo en grupo.

Objetivos

El objetivo general de módulo es comprender las características y elementos principales de los sistemas de

generación basados en energía hidroeléctrica, así como aprender a manejar los principales parámetros para poder

ejecutar un dimensionamiento y estudio de viabilidad de una instalación.

Más concretamente, los objetivos de aprendizaje son:

Desarrollar la capacidad para la dirección técnica y la dirección de proyectos en el ámbito de las energías

renovables.

Aprender a aplicar a entornos nuevos o poco conocidos, dentro de contextos más amplios (o

multidisciplinares), los conceptos, principios, teorías o modelos relacionados con su área de estudio.

Analizar, sintetizar y emitir juicios en función de criterios técnicos, económicos y medioambientales.

Conocer los conceptos básicos relacionados con las centrales hidráulicas, el funcionamiento de las

centrales hidráulicas reversibles y sus diferentes regímenes de funcionamiento así como el entorno

normativo aplicable a los sistemas de generación hidráulicos dentro del régimen especial y presentar su

influencia en el sistema eléctrico y energético nacional.

Analizar y describir las diferentes fases de un proyecto hidráulico básico, incidiendo especialmente en

los aspectos técnicos, económicos y medioambientales del proyecto.


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Competencias

Las competencias generales son:

CG1: Capacidad para la dirección técnica y la dirección de proyectos en el ámbito de las energías

renovables.

CG2: Aprender a aplicar a entornos nuevos o poco conocidos, dentro de contextos más amplios (o

multidisciplinares), los conceptos, principios, teorías o modelos relacionados con su área de estudio.

CG3: Elaborar adecuadamente y con creatividad y flexibilidad, soluciones técnicas a los problemas que

aparecen en los proyectos.

CG4: Analizar, sintetizar y emitir juicios en función de criterios técnicos, económicos y

medioambientales

CG5: Presentar ideas, procedimientos o informes de investigación y de asesorar a personas y

organizaciones en referencia a los aprovechamientos energéticos de recursos naturales renovables y a la

eficiencia energética de los mismos.

CG6: Capacidad para integrarse en equipos de trabajo multidisciplinares de manera eficaz y cooperativa.

Las competencias transversales son:

CT1: Responsabilidad: Que el estudiante sea capaz de asumir las consecuencias de las acciones que

realiza y responder de sus propios actos.

CT3: Conciencia de los valores éticos: Capacidad del estudiante para sentir, juzgar, argumentar y actuar

conforme a valores morales de modo coherente, persistente y autónomo.

CT4: Habilidades comunicativas: Que el alumno sea capaz de expresar conceptos e ideas de forma

efectiva, incluyendo la capacidad de comunicar por escrito con concisión y claridad, así como hablar en

público de manera eficaz.

CT5: Comprensión interpersonal: Que el alumno sea capaz de realizar una escucha activa con el fin de

llegar a acuerdos utilizando un estilo de comunicación asertivo.

CT6: Flexibilidad: Que el estudiante sea capaz de adaptarse y trabajar en distintas y variadas situaciones

y con personas y culturas diversas. Supone valorar y entender posturas distintas adaptando su propio

enfoque a medida que la situación lo requiera.

CT8: Iniciativa: Que el estudiante sea capaz de anticiparse proactivamente proponiendo soluciones o

alternativas a las situaciones presentadas.

CT9: Planificación: Que el estudiante sea capaz de determinar eficazmente sus metas y prioridades

definiendo las acciones, plazos, y recursos óptimos requeridos para alcanzar tales metas.

CT10: Innovación-Creatividad: Que el estudiante sea capaz de idear soluciones nuevas y diferentes a

problemas que aporten valor a problemas que se le plantean.

http://www.monografias.com/trabajos15/valores-humanos/valores-humanos.shtml


5


Las competencias específicas son:

CE4: Conocer los conceptos básicos relacionados con las centrales hidráulicas, el funcionamiento de las centrales

hidráulicas reversibles y sus diferentes regímenes de funcionamiento así como el entorno normativo aplicable a los

sistemas de generación hidráulicos dentro del régimen especial y presentar su influencia en el sistema eléctrico y

energético nacional.

CE5: Analizar y describir las diferentes fases de un proyecto hidráulico básico, incidiendo especialmente en los

aspectos técnicos, económicos y medioambientales del proyecto.


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2. Plan de trabajo

A lo largo de este módulo, vamos a secuenciar el plan de trabajo en seis Unidades de Aprendizaje (UA) a desarrollar

en 12 semanas. Al inicio de cada unidad, se presentará la actividad aplicativa individual, colectiva o grupal, según

corresponda, que tendrás que desarrollar para focalizar el estudio y aplicación del módulo a los contextos reales y

prácticos. Para ello, es fundamental revisar y estudiar en profundidad los recursos que se proponen en la UA, la

bibliografía necesaria y/o recomendada y asistir o revisar distintos seminarios virtuales.

Se trata de un plan de trabajo eminentemente práctico y su evaluación es continua. Por eso, la evaluación del trabajo

que desarrolles en las actividades aplicativas será el grueso de la nota final que consigas en el módulo. Además, existe

un cuestionario que completará el sistema de evaluación:

Cuestionario final: que sí computará para la nota final, cuyo peso está contemplado al final de la presente

guía, te servirá como repaso y comprobación de tu nivel de aprovechamiento del módulo estudiado.


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Cronograma

En la siguiente tabla, se identifican las actividades a realizar por el alumno y sus recursos asociados.

Semana Unidad de

Aprendizaje

Actividades Aplicativas y

Cuestionarios Recursos Seminarios

virtuales Individual Grupal

1 -

2 UA 1

(1 ECTS)

Actividad 1:

Estudio sobre la

capacidad de

generación

Hidráulica de un

país y ficha de

central hidráulica

Tema 1

Conferencia virtual

1

1: Clase magistral.

3 -

4

UA 2

(1 ECTS)

Actividad 2:

Dimensionamient

o de una tubería

forzada y cálculo

de pérdidas de

carga.

Tema 2

Pizarra electrónica

1

5 -

6

UA 3

(1 ECTS)

Actividad 3:

Selección de

centrales

hidroeléctricas y

comparación de

los tres distintos

tipos de turbinas.

Tema 3

Tema 4


2

2: Clase magistral

de Manuel Moral.

Entrevistas

grupales.

7 -

8

UA 4

(1 ECTS)

Actividad 4:

Análisis

hidrológico

mediante la

confección de

curvas de

caudales.

Actividad 5:

Dimensionado de

turbinas para un

salto y caudal

específico dado.

Tema 5

Tema 6


3

9 -

10

UA 5

(1 ECTS)

Actividad 6:

Análisis

económico de

una central

hidroeléctrica.

Tema 7

Tema 8

Tema 9

Tema 10


8


Para ver en detalle el objetivo, enunciado, procedimiento de entrega y evaluación de cada una de las Actividades

Aplicativas, visitar cada la actividad dentro de la Unidad de Aprendizaje que corresponda.

La fecha de entrega de cada una de las Actividades Aplicativas y de realización de los Seminarios virtuales estará

visible en el calendario del módulo. Si hubiera algún cambio en estas fechas, será comunicado oportunamente por el

profesor en el Foro General y modificado en el calendario.

11

- 1

2 UA 6

(1 ECTS)

Actividad 7:

Estudio de

viabilidad de un

aprovechamiento

hidroeléctrico.

Tema 11

3: Clase magistral

de Manuel Moral.

Entrevistas

individuales.


9


Recursos

Los recursos para el estudio de cada una de las unidades son:

Unidad 1. Introducción, clasificación e infraestructuras de embalse para centrales hidroeléctricas

o Conferencia virtual: Generalidades de la generación hidráulica y clasificación de las centrales

hidroeléctricas

o Tema 1: Estructuras de embalse, toma y derivación

Unidad 2. Infraestructuras de centrales hidroeléctricas

o Tema 2: Infraestructuras - Conducciones hidráulicas

o Pizarra electrónica 1: Infraestructuras - Equipamiento

Unidad 3. Equipamiento hidráulico principal de una central hidroeléctrica - Turbinas

o Tema 3: Turbinas de acción

o Tema 4: Turbinas de reacción

o Pizarra electrónica 2: Funcionamiento mecánico de una turbina hidráulica y de centrales reversibles.

Sistemas mecánicos auxiliares

Unidad 4. Estudio de Viabilidad de Centrales Hidroeléctricas - Hidrología, Dimensionamiento de Turbinas

o Tema 5: Descripción de un Estudio de Viabilidad

o Tema 6: Análisis Hidrológico de un emplazamiento para una central hidroeléctrica

o Pizarra electrónica 3: Predimensionamiento de una turbina - Ejemplo

Unidad 5. Estudio de Viabilidad de Centrales Hidroeléctricas - Estudio de Impacto Ambiental y Estudio

Económico

o Tema 7: Estudio de Impacto Ambiental

o Tema 8: Aplicación Práctica de un Estudio de Impacto Ambiental

o Tema 9: Estudio Económico y Financiero

o Tema 10: Aplicación Práctica de un Estudio Económico y Financiero

Unidad 6. Proyecto: Estudio de Viabilidad de una Central Hidroeléctrica

o Tema 11: Ejemplo de cálculo. Estudio de viabilidad


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Seminarios virtuales

Los Seminarios virtuales llevarán la siguiente dinámica de trabajo a través de Webconference:

o Clase magistral. El objetivo de este seminario es explicar de forma global qué es lo que se van a encontrar

los estudiantes en el módulo.

o Clase magistral de Manuel Moral. El objetivo de este seminario es resolver las dudas de los estudiantes

sobre las Unidades de Aprendizaje 1, 2 y 3; además de verificar la asimilación de los contenidos a través

de entrevistas personales.

o Clase magistral de Manuel Moral. El objetivo de este seminario es resolver las dudas de los estudiantes

sobre las Unidades de Aprendizaje 4, 5 y 6, y dudas sobre el proyecto final; además de verificar la

asimilación de los contenidos a través de entrevistas personales.


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3. Bibliografía

Bibliografía básica

Unidad 1. Introducción, clasificación e infraestructuras de embalse para centrales hidroeléctricas

o Cuesta L., Vallarino, E. (2000). “Aprovechamientos hidroeléctricos.” Tomo I y II. Madrid: Garceta

Grupo Editorial.

o Cuesta L., Vallarino, E. (1998). “Tratado básico de presas”. Tomo I y II. (4º ed). Madrid: Garceta

Grupo Editorial.

o European Small Hydro Association (ESHA) (1998).“Manual de la pequeña hidráulica. Cómo llevar a

buen fin un proyecto de minicentral hidroeléctrica”. Disponible en:

<http://www.bmghidroconsultores.cl/pdf/documentos/Manual_Hidroenergia_ESHA_Layman.

pdf> [Consultado el 25 de noviembre del 2015]

o Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético (IDAE) (2006). “Manual de energías

renovables. Minicentrales hidroeléctricas”. Disponible en: <http://dl.idae.

es/Publicaciones/10374_Minicentrales_hidroelectricas_A2006.pdf >[Consultado el 25 de

noviembre del 2015].

o Observ’ER (2012). “The state of renewable energies in Europe”(9th ed). Observ´ER. Disponible en:

<www.energies-renouvelables.org.>[Consultado el 25 de noviembre del 2015].

o Web de Endesa Generación. “Centrales Hidroeléctricas I y II. Conceptos y componentes

hidráulicos”. Disponible en: <http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-

interactivos/produccion-de-electricidad/xi.-las-centrales-hidroelectricas> [Consultado el 25 de

noviembre del 2015]

Unidad 2. Infraestructuras de centrales hidroeléctricas


Grupo Editorial.

o U.S. Department of the Interior (1987). “Bureau of Reclamation”. (3ª ed.) Design of Small Dams.

Disponible en: <http://www.usbr.gov/tsc/techreferences/mands/mands-pdfs/SmallDams.pdf>

[Consultado el 25 de noviembre del 2015]




noviembre del 2015]


12


Unidad 3. Equipamiento hidráulico principal de una central hidroeléctrica - Turbinas


Grupo Editorial.







noviembre del 2015]

Unidad 4. Estudio de Viabilidad de Centrales Hidroeléctricas - Hidrología, Dimensionamiento de Turbinas




pdf> [Consultado el 25 de noviembre del 2015].



es/Publicaciones/10374_Minicentrales_hidroelectricas_A2006.pdf> [Consultado el 25 de


Unidad 5. Estudio de Viabilidad de Centrales Hidroeléctricas - Estudio de Impacto Ambiental y Estudio

Económico

o European Small Hydro Association (ESHA) (1998). “Manual de la pequeña hidráulica. Cómo llevar a








Unidad 6. Proyecto: Estudio de Viabilidad de una Central Hidroeléctrica


Grupo Editorial.


13










o Observ’ER (2012). “The state of renewable energies in Europe”(9th ed). Observ´ER. Disponible en:

<www.energies-renouvelables.org.>[Consultado el 25 de noviembre del 2015].







noviembre del 2015]


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4. Evaluación

En la tabla inferior se indican, a modo general, los criterios de evaluación de las actividades a realizar por estudiante y

su peso sobre la calificación total del módulo.

Unidades

Aprendizaje

Actividades

evaluables Criterios de evaluación Modalidad Peso

UA 1 - 5

Actividad 1: Estudio

sobre la capacidad

de generación

Hidráulica de un

país y ficha de

central hidráulica

Fiabilidad de los datos presentados.

Presentación de los datos.

Aprendizaje de los conceptos básicos de

energía.

Capacidad de análisis.

Individual

40%

Actividad 2:

Dimensionamiento

de una tubería

forzada y cálculo de

pérdidas de carga.



Proceso de cálculo.

Capacidad de análisis y comparación.

Actividad 3:

Selección de

centrales

hidroeléctricas y

comparación de los

tres distintos tipos

de turbinas.




Actividad 4: Análisis

hidrológico

mediante la

confección de

curvas de caudales.




Comprensión de las lecturas realizadas.

Actividad 5:

Dimensionado de

turbinas para un

salto y caudal

específico dado.




Grupal

30%

Actividad 6: Análisis

económico de una

central

hidroeléctrica.




Distribución del trabajo.


15


Análisis y cálculos.


Distribución de tareas.

Presentación de resultados.

30%

UA6

Actividad 7: Estudio

de viabilidad de un

aprovechamiento

hidroeléctrico.

Comprensión de la lectura realizada.

Distribución del grupo.


Presentación de los resultados.

Distribución del grupo.


Proceso de cálculo

Presentación de los resultados.

Intervención de los integrantes del grupo.

Para aprobar en convocatoria ordinaria la nota media ponderada de todas las actividades que figuran en la tabla

debe ser igual o superior a 5. Además, para superar el módulo será necesario aprobar el cuestionario de evaluación

final y superar una entrevista de evaluación personal con el profesor.

Para aprobar en convocatoria extraordinaria debes entregar las actividades que indique el profesor, cuya nota media

ponderada debe ser igual o superior a 5.

Las actividades evaluables y su peso en la evaluación final del módulo podrán sufrir modificaciones que serán

comunicadas oportunamente por el profesor en el Foro General del módulo.

Grupal


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5. Cómo comunicarse con el profesor

Cuando tengas una duda sobre los contenidos o actividades tratados en una Unidad de Aprendizaje, no olvides

escribirla en el Foro de la Unidad para que todos tus compañeros puedan leerla. ¡Es posible que alguno tenga tu

misma duda!

Si tienes alguna consulta exclusivamente dirigida al profesor puedes enviarle un mensaje privado desde el sistema de

mensajería instantánea del Campus Virtual. Además, en caso de que necesites profundizar en algún tema, puedes

acordar con tu profesor una tutoría virtual.

Es conveniente que leas con regularidad los mensajes enviados por compañeros y profesores, pues constituyen una

vía más de aprendizaje.


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6. Recomendaciones de estudio

Recomendaciones Generales

La formación a distancia exige planificación y regularidad desde la primera semana. Es importante que accedas

regularmente al módulo según el plan de trabajo que ha organizado el profesor. Además, es muy positivo el

intercambio de experiencias y opiniones con profesores y demás estudiantes, ya que permiten el desarrollo de

competencias básicas como la flexibilidad, la negociación, la argumentación y, por supuesto, el pensamiento crítico.

Por ello te proponemos una metodología general de estudio basada en los siguientes puntos:

Seguir un ritmo de estudio constante y sistemático.

Acceder al módulo de manera continuada para mantenerse actualizado sobre el desarrollo del módulo.

Participar activamente en ella enviando opiniones, dudas y experiencias sobre los temas tratados y/o

planteando nuevos aspectos de interés para su debate.

Leer los mensajes enviados por los compañeros y/o los profesores.

Se considera de especial interés y valor académico la “presencia” en el aula virtual al menos una vez por semana. El

control de dicha “presencia” sería equivalente a asistir a clases presenciales. La forma en que puedes estar presente

es muy variada: preguntando, opinando, realizando las actividades que el profesor proponga, participando en las

actividades colaborativas, etc.

Esta forma de trabajar supone esfuerzo pero permite obtener mejores resultados en el desarrollo del módulo.

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su caso, a las responsabilidades que de dicho ejercicio se deriven.

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