Diplomado en Generación eléctrica (MIE)

La generación eléctrica representa un quinto de la energía primera global, y su contribución crece a medida que mejora el estándar de vida de la sociedad. Debido a que es operada en forma relativamente centralizada por empresas de servicios, es susceptible de transformaciones hacia sistemas energéticos más sustentables, mediante la creciente adopción de tecnologías eficientes y libres de gases de efecto invernadero, a la vez que debe ser operada en forma coordinada utilizando protocolos de despacho y gestión integrada. No obstante, la creciente incorporación de tecnologías renovables intermitentes y atomizados impone nuevas exigencias en cuanto a gestión de sistemas respaldo de generación, así como nuevas reglas comerciales en horas de exceso de oferta eléctrica. Los profesionales que estudien este diplomado tendrán herramientas para contribuir a la operación y gestión eficiente de los sistemas eléctricos tradicionales con presencia de tecnologías intermitentes.

El Diplomado en Generación eléctrica está construido sobre cuatro cursos existentes del Programa Magíster en Ingeniería de la Energía (MIE), que se realizan durante un año. Está dirigido a licenciados en ciencias de la ingeniería o profesionales afines, con al menos dos años de experiencia laboral. Quienes lo deseen, podrán continuar en el Programa MIE.

Licenciados en Ciencias de la Ingeniería, Ingenieros Civiles, Ingenieros Mecánicos, Ingenieros Electricistas, Ingenieros Químicos, Ingenieros Hidráulicos, Ingenieros Energéticos, Ingenieros Industriales, Ingenieros Ambientales, Ingenieros Politécnicos, Ingenieros Aeronáuticos, Ingenieros Navales, Ingenieros en Transporte y otras profesiones afines.

Evaluar la factibilidad técnica de suministro eléctrico en diferentes escalas, analizando los criterios usados para la toma de decisiones de operación de los sistemas de generación y comercialización de energía.

Los requisitos mínimos para postular son:
– Grado académico de licenciado o título profesional universitario equivalente.
– Dos años de experiencia laboral.
– Proporcionar evidencia de buen dominio del idioma inglés, especialmente a nivel de comprensión lectora. Al momento de postular se debe acreditar lo anterior con resultados de exámenes de inglés de alguna entidad reconocida, educación secundaria en colegios bilingües o pasantías en el extranjero. En caso de no contar con estos antecedentes se debe rendir el test ETAAPP del Instituto Chileno Norteamericano.

Adicionalmente se deben presentar todos los certificados y antecedentes que se detallan en el formulario de postulación.

Al final del curso podrás:
– Comprender los procesos de transformación de diferentes tipos de energía primaria (térmica fósil, química, nuclear y renovables) en energía eléctrica.
– Analizar las diferentes tecnologías de generación, viendo también aspectos de transmisión y distribución.
– Conocer los principios básicos de generación en todas sus formas, incluyendo tanto los métodos de generación en corriente continua como en corriente alterna.
– Comprender la importancia de la electrónica de potencia para facilitar la integración de la generación no convencional en los sistemas de generación y transmisión convencionales.
– Evaluar las tecnologías del futuro, tales como la fusión nuclear, generación MHD y otras.

Contenidos:
Introducción a los sistemas de generación eléctrica
– Generación térmica en todas sus formas (geotérmica, concentradores solares, turbinas de gas y de vapor, ciclos combinados, centrales de fisión y de fusión).
– Generación hidráulica, eólica, mareomotriz, undimotriz y otras.

Generación electromagnética
– Principios básicos, generación con máquinas rotatorias de velocidad fija.
– Conversión electrónica para generación con máquinas de velocidad variable.

Transmisión de potencia
– Sistemas trifásicos, transformadores, potencia activa, reactiva y armónica.
– Sistemas HVDC (generación y transmisión de alta tensión en corriente continua).
– Ventajas y desventajas de la transmisión HVDC en relación a sistemas HVAC, principios de operación.
– El SCR (tiristor), subestaciones convertidoras, rectificación e inversión de potencia.
– Sistemas HVDC Light.

Nuevas tecnologías
– Generación fotovoltaica. Principios básicos, enlace celda-red, electrónica de potencia para la conversión y sistemas de transferencia óptima con MPT (Maximum Power Tracking).
– Microturbinas. Principios de operación, electrónica para inyección de potencia a la red y para el arranque de la turbina.
– Generadores eólicos. Principios básicos, tipos de generadores eléctricos usados (inducción jaula de ardilla, inducción doble devanado, síncrono excitado. eléctricamente y síncrono de imanes permanentes). Enlaces electrónicos a la red trifásica e inyección de potencia reactiva.
– Celdas de Combustible. Principios de operación y electrónica de potencia asociada.
– Almacenamiento de energía. Ultracapacitores, baterías, superconductividad y almacenamiento magnético.

Al final del curso podrás:
– Conocer las principales fuentes de energía renovable.
– Definir los procesos de conversión de energía que permiten extraer potencia mecánica y eléctrica de los recursos renovables.
– Analizar el estado de utilización a nivel mundial de cada fuente, y sus proyecciones futuras.
– Evaluar la factibilidad de suministro de energía renovable en base a los recursos nacionales disponibles.
– Analizar los principales componentes de impacto ambiental asociados a la utilización de energías renovables.

Contenidos:
– Energía solar.
– Energía eólica.
– Energía geotérmica.
– Energía mareomotriz.
– Energía de las corrientes marinas.
– Energía de la biomasa.
– Catastro y potencial nacional de energía renovable.
– Impactos ambientales de las fuentes de energía renovables.

Al final del curso podrás:
– Comprender los aspectos técnicos, económicos y regulatorios de los procesos de desregulación.
– Manejar los conceptos de equilibrio de mercado en los sectores energéticos, hidrocarburos, gas, electricidad y otros recursos energéticos.
– Comprender el funcionamiento de los mercados energéticos modernos, la operación de sistemas de potencia y la relación entre la operación y los mercados.
– Analizar la operación de distintas estructuras de mercados energéticos desde una perspectiva económica, entendiendo los incentivos económicos presentes en los agentes de mercado.
– Analizar los criterios usados para la toma de decisiones de operación de los sistemas de potencia y comercialización de la energía, y su optimización.

Contenidos:
– Conceptos básicos de microeconomía en mercados energéticos.
– Política energética y modelos organizacionales, regulación.
– Generación eléctrica y coordinación de la operación.
– Transmisión eléctrica y esquemas de acceso abierto.
– Distribución eléctrica y competencia por comparación.
– Problemas, algoritmos, soluciones y aproximaciones para la operación del sistema.
– Esquemas tarifarios y señales económicas.
– Administración de la congestión y el uso de derechos de transmisión.
– Institucionalidad regulatoria.
– Análisis de incentivos para la inversión a largo plazo.
– Regulación sector hidrocarburos

Al final del curso podrás:
– Comprender los principios de la física de fluidos y su aplicación al caso de las turbomáquinas hidráulicas.
– Analizar cuantitativa y cualitativamente los elementos y el fenómeno del ciclo hidrológico, con el propósito de entender el análisis hidrológico con miras a la planificación, diseño y operación de las obras destinadas al aprovechamiento de los recursos de agua.
– Evaluar la factibilidad técnica de suministro de energía renovable en base a recursos hídricos en diferentes escalas.

Contenidos:
Máquinas hidráulicas y turbinas
– Actualización de mecánica de fluidos.
– Semejanza y análisis dimensional.
– Semejanza en las turbinas y bombas hidráulicas.
– Aplicación del teorema de Euler a las turbinas y bombas.
– Características de las turbomáquinas.
– Principales problemas encontrados en su operación.
– Escala y tipos de sistemas hidráulicos.

Hidrología y recursos
– Medición de variables de interés en hidrología.
– Climatología y precipitación.
– Cuenca hidrográfica.
– Escurrimiento e hidrogramas.
– Probabilidad y diseño hidrológico.
– Modelos lluvia-escorrentía.

Aplicación en la generación hidroeléctrica
– Diseño básico de sistemas hidroeléctricos.
– Selección de tecnologías hidroeléctricas eficientes.

Al final del curso podrás:
– Comprender los aspectos esenciales de la energía nuclear, su evolución, situación actual y tendencias tecnológicas.
– Identificar las reacciones nucleares posibles y su nivel energético.
– Caracterizar los procesos naturales y tecnológicos de fisión y fusión nuclear.
– Comprender las complejidades existentes entre tecnología y política nuclear.
– Evaluar el flujo neutrónico y el perfil de temperatura del reactor.
– Dimensionar reactores nucleares en múltiples geometrías.

Contenidos:
– Desarrollo de la energía nuclear. Ventajas y desventajas.
– Componentes principales del reactor nuclear y sistemas periféricos.
– Evolución tecnológica a los reactores dominantes.
– Tecnología de reactores y del combustible nuclear.
– Sistemas nucleares actuales: limitaciones, desafíos y factores críticos.
– Reacciones nucleares. Secciones eficaces.
– Factor de multiplicación neutrónica. Concepto de Buckling.
– Ecuación de difusión neutrónica en estado estacionario.
– Reproducción de neutrones y dimensionamiento del corazón.
– Extracción de calor del reactor nuclear y ciclos termodinámicos.
– Introducción a la física e ingeniería de reactores nucleares.
– Recursos energéticos asociados a sistemas nucleares.
– Introducción a la economía de la generación nucleoeléctrica.

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El diplomado contempla 3 cursos mínimos + 1 curso optativo. El Jefe de Programa podrá proponer al alumno intercambiar hasta dos cursos de la malla en caso que existan topes de horario, por los cursos «Planificación y política energética», «Economía industrial y regulación», y/o «Diseño de sistemas de energía renovable» (que forman parte de la malla del Magíster).