Diplomado en Tecnologías renovables (MIE)

La energía renovable abarca un conjunto de fuentes de generación eléctrica y calor libres de gases de efecto invernadero que pueden operar por muchos años sin agotar sustantivamente sus recursos. Algunas de estas formas fueron las primeras en desarrollarse en el pasado y fueron desplazadas por las fuentes fósiles más baratas, por su intermitencia y baja densidad. Con la presión para mitigar el cambio climático al cual ha contribuido el uso de energía fósil, las tecnologías renovables regresan con fuerza y mejor desempeño, apoyado por diferentes sectores sociales. Los recursos mantienen su intermitencia que obliga a los ingenieros a la evaluación técnica de los sistemas que contribuyen más efectivamente a mitigar las consecuencias del cambio climático. Los profesionales que estudien este diplomado incorporarán herramientas para diseñar y aplicar sistemas para permitir al país avanzar a un desarrollo efectivo de recursos y tecnologías, hibridizando opciones y contribuyendo a una participación efectiva de la industria nacional.

El Diplomado en Tecnologías renovables está construido sobre cuatro cursos existentes del 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 factibilidad técnica y económica de la implementación de tecnologías de energía renovable, identificando sus potenciales externalidades.

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.
– Ilustrar el estado de utilización a nivel mundial de cada fuente y sus proyecciones futuras.
– Analizar la factibilidad de suministro de energía renovable en base a los recursos nacionales disponibles.
– Comprender los principales componentes de impacto ambiental asociados a la utilización de energías renovables.

Contenidos:  
– Fundamentos de la energía renovable.
– Flujos de energía renovable.
– Energía solar.
– Energía eólica.
– Energía geotérmica.
– Energía de la biomasa.
– Energías del mar
– Catastro y potencial nacional de energía renovable.
– Impactos ambientales de las fuentes de energía renovables.

Al final del curso podrás:
– Aplicar el proceso de diseño de sistemas complejos de ingeniería.
– Definir las condiciones de operación de sistemas de conversión de energía renovables basados en tecnologías renovables convencionales o avanzadas..
– Diseñar los sistemas y procesos específicos de conversión eficiente de energía desde fuentes renovables.
– Evaluar la factibilidad, y realizar estimaciones de costo e impacto ambiental asociados a la instalación y operación de sistemas de energía renovable.
– Analizar proyectos renovables complejos en grupos de trabajo, definiendo el nivel de autonomía o apoyo para su adopción.
– Evaluar sistemas híbridos entre tecnologías renovables o con apoyo no renovable.

Contenidos:
– El proceso de diseño.
– Estimación de recursos eólicos, solares y geotérmicos.
– Determinación de ubicación óptima para centrales eólicas y solares.
– Diseño de parques eólicos,
– Diseño de sistemas fotovoltaicos.
– Diseño de centrales solares de potencia y suministro de calor.
– Almacenamiento de energía solar térmica.
– Diseño de centrales geotérmicas de producción de potencia.
– Diseño de sistemas de calor distrital mediante fuentes geotérmicas.
– Diseño de sistemas integrados de energía renovable.
– Economías de escala en sistemas de energía renovable.
– Análisis económico de inversión y operación de sistemas renovables.
– Impacto ambiental de la operación de sistemas renovables.

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:
– Conocer los productos derivados de biomasa como fuente de energía.
– Estudiar los procesos significativos de conversión de energía relacionados con el uso de la biomasa.
– Analizar las tecnologías utilizadas en la producción y utilización de biomasa.
– Evaluar la factibilidad económica y los factores que restringen la utilización.
– Explorar las perspectivas futuras de la biomasa como reemplazante parcial del petróleo.

Contenidos:
– Procesos de conversión de energía: combustión directa, procesos termoquímicos, bioquímicos y pirólisis. Aspectos de eficiencia de conversión y balance energético. Cogeneración.
– Biomasa, definición y usos actuales. Estadísticas mundiales de producción y usos en energía. Fuentes de biomasa: cultivos y residuos agropecuarios y urbanos.
– Generación de energía a partir de residuos urbanos, animales e industriales.
– Biogás: Rellenos Sanitarios y Plantas de Biogás.
– Biodiesel.
– Combustibles de pirólisis.
– Incineración de residuos urbanos e industriales.
– Alcoholes. Fermentación de residuos.
– Restricciones institucionales, sociales y efectos medioambientales.
– Aspectos económicos en la producción de bioenergía.