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Academic Year/course: 2021/22

436 - Bachelor's Degree in Industrial Engineering Technology

30035 - Renewable Energies

Syllabus Information

Academic Year:
30035 - Renewable Energies
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
436 - Bachelor's Degree in Industrial Engineering Technology
First semester
Subject Type:

1. General information

1.1. Aims of the course

The objectives of the subject are of two types:

1. Theoretical: It is pursued that the student knows and handles the basic theoretical contents that support the renewable energies. At the end of the course the student will be able to:

  • Understand the behavior of the basic aspects of the different types of Renewable Energy.
  • Select the most suitable renewable energies according to the needs.

2. Practical: It is intended that the student knows how to perform in a real environment, applying and analyzing the practical scope of the theoretical contents learned. At the end of the course the student will be able to:

  • Identify physically the different types of renewable energies
  • Identify and understand the behavior of solar thermal energy.
  • Identify and understand the behavior of photovoltaic solar energy.
  • Identify and understand the behavior of wind energy
  • Identify and understand the behavior of hydraulic power.
  • Identify and understand the behavior of tidal energy
  • Identify and understand the behavior of biomass energy
  • Identify and understand the behavior of geothermal energy

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda ( in such a way that the acquisition of the results of Learning the subject provides training and competence to contribute to some extent to its achievement:

1.2. Context and importance of this course in the degree

Renewable Energies is a subject of the intensification in Energy of the Degree in Engineering of Industrial Technologies. In this context the basic concepts of the different renewable sources of energy are presented. The students have studied in previous semesters basic subjects, necessary to understand the use of the different natural resources. At the end of the course the student is able to understand the transcendence of renewable energies and their importance in industrial processes and electricity generation

1.3. Recommendations to take this course

The student is encouraged to actively attend classes, as well as a continuous study of the contents of the subject, the preparation of the practical cases that can be solved in later sessions, the study of the scripts and the continuous elaboration of the results of the practices.
Continuous work is fundamental to overcome with maximum use this subject, since each part is studied gradually with a progressive procedure. Therefore, when doubts arise, it is important to resolve them as soon as possible to ensure the correct progress in this matter. To help you solve your doubts, the student has the advice of the teacher, both during the classes and in the hours of tutoring intended for this purpose.

2. Learning goals

2.1. Competences

By passing the subject, the student will be more competent to:

General competences

  1. Ability to combine the basic and specialized knowledge of Industrial Engineering to generate innovative and competitive proposals in the professional activity.
  2. Ability to use the techniques, skills and tools of the Industrial Engineering necessary for the practice

Specific competences:

  1. Know and know how to apply the scientific-technical foundations of industrial technologies, using them at work professionally during all stages of the product or service life cycle
  2. Specific and integrated knowledge about plants, systems and processes of the energy type, and on the tools of industrial electronics, automatic and industrial computing that control them
  3. Ability to apply acquired knowledge and solve problems of industrial technologies in new or little known environments within broader and multidisciplinary contexts

2.2. Learning goals

The student, to overcome this subject, must demonstrate the following results:

  1. It knows a wide range of systems of production and distribution of renewable energies, and its applications in the energy industry or as an auxiliary part of other industries
  2. It identifies the relationships of knowledge and capabilities on various industrial technologies acquired in the previous subjects with their application in the specific domain of renewable energies
  3. Applies techniques and methods of various disciplines for the analysis and design of processes in renewable energies

2.3. Importance of learning goals

The learning results of this subject equip the student with analytical capacity to introduce renewable energies in the different industrial processes and the integration of Renewable Energies in Electrical Networks and enable him to propose schemes and calculate the adequate parameters that allow to fulfill some requirements , as well as to propose solutions of improvement and efficiency in already existing processes. These results, and the skills and abilities derived from them, are of great importance in the industrial environment, where renewable energies are a key and fundamental element for economic and environmental development.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

According to the regulations of the University of Zaragoza the evaluation of this subject is of a global type.
The student is evaluated by means of a theoretical practical exam at the end of the semester and the evaluations of the internships and tutored works carried out throughout the course. The assessment of each part in the final grade will be:

  • Theoretical-practical written exam: 70%
  • Practices: 10%
  • Tutored work: 20%

The conditions to approve the subject are:

  1. Present the practices
  2. Deliver and defend tutorship works on the dates announced.
  3. Get at least a 5 on the exam.
  4. Obtain at least a 5 of global grade in the subject. The grade shall be calculated from the following equation:

A = (0.7 x Et) + (0.1 x Pra) + (0.2 x Pro)


  • A is the note about 10 (or overall grade in the subject)
  • Et is the theoretical-practical exam note on 10
  • Pra is the practice on 10
  • Pro is the work of tutors on 10

If the grade of A is less than 5, the note of the tutored papers and the practices for the calls for the same academic year will be saved.
If a student does not deliver and / or defend the tutored work and / or practices on the agreed dates, he must take a practical exam, in addition to the theoretical-practical at the end of the semester.

In this case the conditions to approve the subject are:

  1. Get at least a 5 on the hands-on exam.
  2. Obtain at least a 5 in the theoretical-practical type examination.
  3. Obtain at least a 5 of global grade in the subject. The grade shall be calculated from the following equation:

A = (0.5 x Et) + (0.5 x Ep)

  • A is the note on 10 (or overall grade in the subject)
  • Et is the theoretical-practical exam note on 10
  • Ep is the practical exam note on 10

No exam notes or work / practice for subsequent calls

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The learning process that has been designed for this subject is based on the following:

  1. Lectures by teachers.
  2. Resolution of problems raised in class.
  3. The development of practices by students, supervised by teachers. They will gradually apply, in a simulated or real environment, their theoretical knowledge, facing the limitations and constraints inherent in real systems.
  4. The development of tutored works by the students. They will apply their knowledge and skills gradually, serving as training and deepening.
  5. Personal study by the students.
  6. Academic tutorials: the teacher will make available to the student certain procedures for approaching and solving doubts. The use of these tutorials is highly recommended to ensure adequate progress in learning.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

1.- Lectures
With the presentation of theoretical contents and examples of application. The contents that are developed are the following:

  • Introduction to Renewable Energies: Introduction, Future Forecast, Renewable Energy Situation
  • Solar Energy: General Concepts of Solar Energy, Earth-Sun Geometry, Solar Radiation
  • Solar Thermal Energy: Active Collection Systems: Introduction, Low-Temperature Solar Thermal Plants, Selection of a Low-Temperature Solar System, Thermal Solar Energy: Bioclimatic Architecture
  • Photovoltaic solar energy: Introduction, Solar photovoltaic potential and current situation, Technologies to take advantage of photovoltaic solar energy, Physical fundamentals of the solar cell, Photovoltaic module, Autonomous photovoltaic systems and connected to the grid, Power conditioning subsystem: Inverters and dc / dc converters, Other subsystems: structures, solar tracking, energy storage, protection and measurement systems, Sizing of isolated photovoltaic systems, Sizing of grid-connected photovoltaic systems
  • Wind energy: Introduction to wind energy, Wind resource, Wind energy applications, Wind power potential in electricity production and current situation, Components of wind turbines: sub-systems for capture, transmission, orientation, regulation and control.
  • Hydraulic Power Plants: Hydraulic power potential. Current situation of the exploitation of water energy, Types of hydraulic power stations, Substations of hydraulic power stations, Evaluation of the use of a hydraulic power plant
  • Generation of electricity by use of wave energy (wave power), tidal and tidal power, Wave energy potential and current situation, Technologies to take advantage of wave energy, Tidal energy potential and current situation, Technologies to take advantage of the tidal power, Potential of the energy and current situation, Technologies to take advantage of the energy of the sea.
  • The Energy of Biomass: Introduction, The Energy Transformation of Biomass, Biofuels
  • Geothermal Energy: Energy Efficiency Systems

2.- Performance of exercises by the student.
3.- Performing laboratory and computer simulation practices.
4.- Development of tutored works. For its realization will be used as support the computer tools of analysis and simulation

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  1.  Introduction to Renewable Energies

    1.1 Introduction

    1.2 Future forecast

    1.3 Status of  Renewable Energies: in the world, in the European Union, in Spain

  2. Solar Energy

    2.1 General concepts of the Solar Energy: Sun-Earth geometry

    2.2 Solar Irradiance

  3. Solar Thermal Energy

    3.1 Active Systems for solar collection.

    3.1.1 Thermal solar installation of medium and high temperature  Thermosolar power stations

    3.1.2 Thermal solar installation of low temperature  Selection of a Thermal solar installation of low temperature

    3.2.   Solar Thermal Energy: Bioclimatic architecture

    3.2.1 Natural architecture. Thermal comfort

    3.2.2 Bioclimatic architecture  Passive solar systems: Direct and indirect gain, and greenhouses  Energy analysis in buildings. The 5000 method

  4.  Biomass energy

    4.1.  Introduction

    4.2. Energy transformation of biomass

    4.3. Biofuels

  5. Geothermal energy

    5.1 Systems of thermal exploitation

  6.  Photovoltaics

    6.1 Introduction to photovoltaics.

    6.2 Potential of photovoltaics and current status

    6.3 Technologies for photovoltaic solar energy exploitation

    6.4 Solar cells fundamentals

    6.5 Photovoltaic modules

    6.6 Standalone and grid-connected PV systems.

    6.7 Solar inverters and dc/dc converters.

    6.8 Other sub-systems: solar tracking, structures, energy storage, protection and measurement systems

    6.9 Sizing of stand-alone PV systems.

    6.10  Sizing of grid-connected PV systems.

  7. Wind energy

    7.1 Introduction to wind energy

    7.2 Wind resource.

    7.3 Wind energy applications

    7.4 Potential of wind energy for electricity generation and current status.

    7.5 Wind Energy Conversion systems

    7.6 Power curve in a wind generator

    7.7 Energy estimation

    7.8 Grid-connected wind farms. Civil and electrical infrastructure

    7.9Offshore wind farms

  8.  Hydroelectric energy

    8.1 Potential of hydroelectric energy. Current status of the exploitation of water energy.

    8.2 Types of hydropower stations

    8.3 Sub-systems of hydropower stations

    8.4 Energy generation estimation in a hydropower station

  9. Tidal energy

    9.1 Generation of electricity from wave energy.

    9.2 Potential and current situations of wave energy

    9.3 Wave energy technologies

    9.4 Potential of tidal energy and current status

4.4. Course planning and calendar

The calendar of the subject for classroom sessions and practices is set by the Center.
Other activities related to learning that can be done during the course will be announced well in advance.

The start and end dates of the course and the specific teaching hours for each group can be found on the website of the Degree:
From the beginning of the semester, students will have a detailed calendar of activities (laboratory practices and experiences, ...) that will be provided by the corresponding teacher

4.5. Bibliography and recommended resources


Curso Académico: 2021/22

436 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

30035 - Energías renovables

Información del Plan Docente

Año académico:
30035 - Energías renovables
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
436 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Los objetivos de la asignatura son de dos tipos:

1. Teóricos: Se persigue que el alumno conozca y maneje los contenidos teóricos básicos que sustentan las energías renovables. Al finalizar la asignatura el alumno será capaz de:

  • Comprender el comportamiento de los aspectos básicos de los diferentes tipos de Energías Renovables.
  • Seleccionar las energías renovables más adecuadas en función de las necesidades.

2. Prácticos: Se persigue que el alumno sepa desenvolverse en un entorno real, aplicando y analizando el alcance práctico de los contenidos teóricos aprendidos. Al finalizar la asignatura el alumno será capaz de:

  • Identificar físicamente los distintos tipos de energías renovables
  • Identificar y comprender el comportamiento de la energía solar térmica.
  • Identificar y comprender el comportamiento de la energía solar fotovoltaica.
  • Identificar y comprender el comportamiento de la energía eólica
  • Identificar y comprender el comportamiento de la energía hidráulica.
  • Identificar y comprender el comportamiento de la energía de la biomasa

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas ( de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

Objetivo 1: Fin de la pobreza.

Meta 1.5 Resiliencia a desastres ambientales, económicos y sociales.

Meta 1.A Fomentar la resiliencia a los desastres ambientales, económicos y sociales

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Energías Renovables es una asignatura de la intensificación en energía del Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales. En este contexto se presentan los conceptos básicos de las diferentes fuentes renovables de energía. Los alumnos han cursado en semestres anteriores asignaturas básicas, necesarias para comprender la utilización de los diferentes recursos naturales. Al finalizar la asignatura el alumno es capaz de comprender la transcendencia las energías renovables y su importancia en los procesos industriales y de generación de electricidad

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda al alumno la asistencia activa a las clases, así como un estudio continuado de los contenidos de la asignatura, la preparación de los casos prácticos que puedan ser resueltos en sesiones posteriores, el estudio de los guiones y la elaboración continua de los resultados de las prácticas.

El trabajo continuado es fundamental para superar con el máximo aprovechamiento esta asignatura, ya que cada parte se estudia gradualmente con un procedimiento progresivo. Por ello, cuando surjan dudas, es importante resolverlas cuanto antes para garantizar el progreso correcto en esta materia. Para ayudarle a resolver sus dudas, el estudiante cuenta con la asesoría del profesor, tanto durante las clases como en las horas de tutoría destinadas a tal fin.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias generales

  1. Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería Industrial para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional.
  2. Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería Industrial necesarias para la práctica de la misma

 Competencias específicas:

  1. Conocer y saber aplicar los fundamentos científico-técnicos de las tecnologías industriales, utilizándolos en el trabajo de forma profesional durante todas las etapas del ciclo de vida de productos o servicios
  2. Conocimientos específicos e integrados sobre plantas, sistemas y procesos de tipo energético, y sobre las herramientas de la electrónica industrial, la automática y la informática industrial que los controlan
  3. Capacidad para aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas de tecnologías industriales en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares 

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  1. Conoce un amplio abanico de sistemas de producción y distribución de energías renovables, y sus aplicaciones en la industria energética o como parte auxiliar de otras industrias
  2. Identifica las relaciones de los conocimientos y capacidades sobre diversas tecnologías industriales adquiridos en las materias previas con su aplicación en el dominio concreto de la energías renovables
  3. Aplica técnicas y métodos de diversas disciplinas para el análisis y diseño de procesos en energías renovables

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura dotan al alumno de capacidad de análisis para introducir energías renovables en los diferentes procesos industriales y la integración de Energías Renovables en Redes Eléctricas y le capacitan para proponer esquemas y calcular los parámetros de adecuados que permitan cumplir con unos requisitos dados, así como para proponer soluciones de mejora y eficiencia en procesos ya existentes. Estos resultados, y las capacidades y habilidades de ellos derivadas, tienen una gran importancia en el entorno industrial, donde las energías renovables son una pieza clave y fundamental para el desarrollo económico como medioambiental.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Evaluación continua (sólo durante el curso):

Dos pruebas parciales eliminatorias de materia, una en el mes de noviembre y otra en la semana de evaluación continua. Cada una de ellas supondrá el 35% de la nota final. Para eliminar materia, debe obtenerse una nota mínima de 5 en el parcial.

Guiones de prácticas y trabajo tutorado: 30% de la nota final. Los guiones de prácticas y el trabajo deben entregarse en las fechas determinadas para ello.

Evaluación global (convocatorias de febrero y septiembre):

Examen escrito teórico-práctico: 70 %

Examen de prácticas: 30%

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

  1. Clases magistrales por parte de los profesores.
  2. Resolución de problemas planteados en clase.
  3. El desarrollo de prácticas por parte de los alumnos, supervisadas por los profesores. En ellas aplicarán gradualmente, en un entorno simulado o real, sus conocimientos teóricos, enfrentándose a las limitaciones y condicionantes que son inherentes a los sistemas reales.
  4. El desarrollo de trabajos tutorados por parte de los alumnos. En él aplicarán sus conocimientos y aptitudes de forma gradual, sirviendo como entrenamiento y profundización.
  5. Estudio personal por parte de los alumnos.
  6. Tutorías académicas: el profesor pondrá a disposición del estudiante ciertos procedimientos para el planteamiento y la resolución de dudas. Se recomienda altamente el uso de estas tutorías para asegurar el adecuado progreso en el aprendizaje. 

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

1.- Clases magistrales con exposición de contenidos teóricos y ejemplos de aplicación (tres horas a la semana)

2.- Realización de prácticas de laboratorio y de simulación informática (4 sesiones durante el curso), con la entrega del correspondiente guión o realización de test de la práctica.

3.-Elaboración de trabajos tutorados en grupo o individuales. Para su realización se utilizarán como soporte las herramientas informáticas de análisis y simulación explicadas en las prácticas.

4. Dependiendo del número de alumnos y disponibilidad presupuestaria, se organizarán visitas a instalaciones de energías renovables (una o dos visitas)

4.3. Programa

Programa de teoría

  • Introducción a las Energías Renovables.
  • Energía solar fotovoltaica: Introducción. El recurso solar. Potencial de la energía solar fotovoltaica y situación actual, Tecnologías para aprovechar la energía solar fotovoltaica, Fundamentos físicos de la célula solar, El módulo fotovoltaico, Sistemas fotovoltaicos autónomos y conectados a la red, Subsistema de acondicionamiento de potencia: inversores y convertidores dc/dc, Otros subsistemas: estructuras, seguimiento solar, almacenamiento energético, sistemas de protección y medida, Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos aislados, Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos de conexión a red
  • Energía eólica: Introducción a la energía eólica, El recurso eólico., Aplicaciones de la energía eólica, Potencial de utilización de energía eólica en la producción de electricidad y situación actual, Componentes de los aerogeneradores: subsistemas de captación, transmisión, orientación, regulación y control, Curva de potencia de un aerogenerador, Determinación de la energía obtenible, Parques eólicos conectados a la red. Infraestructura civil y eléctrica, Parques eólicos en el mar (offshore)
  • Centrales Hidráulicas: Potencial de la energía hidráulica. Situación actual de la explotación de la energía del agua, Tipos de centrales hidráulicas, Subsistemas de las centrales hidráulicas, Evaluación del aprovechamiento de una central hidráulica
  • Energía Solar Térmica: El recurso solar. Colectores solares de baja temperatura. Instalaciones termosolares para calefacción y ACS. Centrales termosolares.
  • Energía de la Biomasa: Evaluación de recursos biomásicos. Pretratamientos para biomasa seca: molienda y secado. Aprovechamiento termoquimico de la biomasa: combustión, gasificación y pirólisis. Producción de biocarburantes: bioetanol y biodiesel. Producciòn de biogás: digestores. Motores especiales para biogás.

Programa de prácticas: se trabajarán alguno de los siguientes casos prácticos

1) Dimensionamiento básico de un sistema fotovoltáico de conexión a red.

2) Evaluación simple de la producción anual de un aerogenerador a red.

3) Cálculo del rendimiento de calderas de condensación de pellets

4) Dimensionamiento de una instalación de digestión de biomasa residual húmeda.

5) Dimensionamiento de instalaciones termosolares con el método fchart.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

El calendario de la asignatura para sesiones presenciales de clases y prácticas está fijado por el Centro.

Las demás actividades relacionadas con el aprendizaje que se pueden realizar durante el curso se anunciarán con la adecuada antelación.

Las fechas de inicio y finalización de la asignatura y las horas concretas de impartición para cada grupo se podrán encontrar en la página web del Grado:

Desde el inicio del cuatrimestre los alumnos dispondrán del calendario detallado de actividades (prácticas y experiencias de laboratorio,…) que será proporcionado por el profesor correspondiente.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

La bibliografía de la asignatura se podrá consultar en este enlace: