Diplomado en Generación eléctrica

Juan Dixon Rojas

Doctor of Philosophy in Electrical Engineering, McGill University, Montreal, Canadá, 1988. Master of Engineering, McGill University, Montreal, Canadá, 1986. Ingeniero Civil Electricista, Universidad de Chile, 1977. Profesor Emérito, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Escuela de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile.

Wilfredo Jara Tirapegui

Licenciado en Ciencias de la Ingeniería e Ingeniero Civil en Mecánica de la Universidad de Santiago de Chile, Magister en Medio Ambiente de la Universidad de Santiago de Chile y Diplomado en Gestión Ambiental de la Universidad de Chile. Ex-Gerente General de Endesa Eco y de Central Eólica Canela S.A. Ex-Gerente Regional de Servicios Técnicos. Autor de dos libros y más de 40 publicaciones sobre Turbinas, Bombas, centrales hidro-eléctricas, estrategias ambientales, cambio climático, energía renovable y Desarrollo Sostenible Empresarial. Ha dictado cursos de pregrado y postgrado de energía hidráulica, energía renovable y medio ambiente. Profesor Asociado adjunto de la Escuela de Ingeniería y profesor del programa MIE-UC.

Arturo López Ortíz

Magíster en Ingeniería de la Energía, Pontificia Universidad Católica de Chile, 2012. Ingeniero Civil Mecánico, Universidad de Chile, 2006. Licenciado en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica, Universidad de Chile, 2002. Actualmente se desempeña como Jefe de Especialidad Electromecánica en AES Gener. Profesor Asistente Adjunto, Escuela de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile.

Miguel Pérez de Arce Jeria

Licenciado en Ciencias de la Ingeniería, Ingeniero Civil Industrial, Master of Business Administration, Magíster en Ciencias de la Ingeniería y Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile. Magíster en Derecho Empresarial, Universidad de los Andes. Secretario Ejecutivo de Centro UC de Energía. Ex Jefe de División de Energías Renovables del Ministerio de Energía. Profesor del programa MIE-UC.

Enzo Sauma Santis

Licenciado en Ciencias de la Ingeniería, Ingeniero Civil Industrial y Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile. Master of Science y Doctor of Philosophy in Industrial Engineering and Operations Research, University of California at Berkeley, California, EUA. Profesor Asociado, Jornada Completa, Escuela de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile.

Julio Vergara Aimone

Licenciado en Ciencias Navales y Marítimas e Ingeniero Naval Mecánico de la APN, MBA de la UAI, MSc in Naval Architecture and Marine Engineering, MSc in Materials Engineering, MSc in Nuclear Engineering y PhD in Nuclear Materials Engineering del MIT. Jefe de Programa MIE y de Diplomados de Energía de la UC. Profesor Asociado Adjunto, Escuela de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile.

* EP (Educación Profesional) de la Escuela de Ingeniería se reserva el derecho de reemplazar, en caso de fuerza mayor, a él o los profesores indicados en este programa; y de asignar al docente que dicta el programa según disponibilidad de los profesores.

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 cinco 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 podrán si lo desean continuar en el Programa MIE.

Los requisitos mínimos para postular son:

• Grado Académico de Licenciado o Título Profesional Universitario equivalente.
• Un mínimo de 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.

1. Evaluar la factibilidad técnica de suministro hidroeléctrico y nucleoeléctrico en diferentes escalas.
2. Conocer los principios básicos de generación en todas sus formas, incluyendo tanto los métodos de generación en corriente continua como en corriente alterna.
3. Analizar los criterios usados para la toma de decisiones de operación de los sistemas de potencia y comercialización de la energía, y su optimización.

Nombre del curso: IEN3110 Energía Hidráulica

Nombre en inglés: IEN3110 Hydraulic Energy

Horas cronológicas: 24

Créditos: 5.

Descripción del curso

El curso revisa los principios de la física de fluidos aplicada a sistemas de generación y bombeo hidroeléctricos nivelando a estudiantes de diversas dis-ciplinas. Se analizan los ciclos hidrológicos naturales y las opciones de almacenamiento hídrico para gestionar la intermitencia del recurso. Se estudian las tecnologías de generación hidroeléctrica en sus diferentes arreglos, tamaños y tipos. 

Resultados del Aprendizaje

1. Comprender los principios de la física de fluidos y su aplicación al caso de las turbomáquinas hidráulicas.
2. 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.
3. 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. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje:

El curso consiste en clases expositivas del profesor, con el apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala. Según sea necesario, el Magister se reserva la facultad de realizar las clases en modalidad sincrónica (streaming). 

Evaluación de los aprendizajes:

4 Trabajos individuales o tareas: 66%

2 Evaluaciones escritas :34%

Bibliografía

Mínima

• Akan, A.O., Open Channel Hydraulics, Butterworth-Heinemann, 2011.

Complementaria

• Boyle G., Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, 3rd Edition, Oxford University Press, 2012.
• Tester J.W. et al., Sustainable Energy: Choosing Among Options, 2nd Ed, MIT Press, 2012.
• Chanson H., Hidráulica del Flujo en Canales Abiertos, McGraw Hill, 2004.

Nombre del curso: IEN3140 Tecnologías para generación eléctrica

Nombre en inglés: IEN3140 Technologies for electric generation

Horas cronológicas: 24

Créditos: 5. 

Descripción del curso

El curso describe las diferentes formas en que se puede generar, transmitir y distribuir energía eléctrica, enfatizando en los principios básicos de funcionamiento y las limitaciones de cada tecnología. Se abordan las formas de generación que han existido en el tiempo y las que se proyectan a futuro. También se revisan las tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica, mecanismos de tracción eléctrica y métodos de conversión a través de la electrónica de potencia. 

Resultados del Aprendizaje

1. Comprender los procesos de transformación de diferentes tipos de energía primaria (térmica fósil, química, nuclear y renovables) en energía eléctrica.
2. Analizar las diferentes tecnologías de generación, viendo también aspectos de transmisión y distribución.
3. Conocer los principios básicos de generación en todas sus formas, incluyendo tanto los métodos de generación en corriente continua como en corriente alterna.
4. 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.
5. 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, electronica para inyección de potencia a la red y para el arranque de la turbine.
  • Generadores eólicos. Principios básicos, tipos de generadores eléctricos usados (inducción jaula de ardilla, inducción doble devanado, síncrono excitado eléctricamente y síncrono de imanes permanents). Enlaces electrónicos a la red trifásica e invección de potencia reactiva.
  • Celdas de Combustible. Principios de operación y electrónica de potencia asociada.
  • Almacenamiento de energía. Ultracapacitores, baterías, superconductividad y almacenamiento magnético. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje:

El curso consiste en clases expositivas del profesor, con el apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala. Según sea necesario, el Magister se reserva la facultad de realizar las clases en modalidad sincrónica (streaming). 

Evaluación de los aprendizajes:

• 2 Trabajos individuales o tareas :66%
• 1 Evaluación escrita (control):34%

Bibliografía

Mínima

• Patel, M. R., Introduction to Electrical Power and Power Electronic, CRC Press, 2012.
• Hoogers, G., Fuel Cell Technology Handbook, 2nd Ed., CRC Press, 2012.

 Complementaria

• Kolanowski, B. F., Guide to Microturbines, CRC Press, 2009.
• Rashid, M. H., Power Electronics Handbook, 2nd Ed., Academic Press, 2007.
• Patel, M. R., Wind and Solar Power Systems: Design, Analysis, and Operation, 2nd Ed., CRC Press, 2005.
• Pansini, A. J., Smalling, K. D., Guide to Electrical Power Generation, 3rd Ed., CRC Press, 2005.
• Messenger, R. A., Ventre, G. G., Photovoltaic Systems Engineering, 2nd Ed., CRC Press, 2003.
• Lecturas de apoyo para actualizar materias relacionadas al curso.

Nombre del curso: IEN3240 Mercados energéticos

Nombre en inglés: IEN3240 Energy markets

Horas cronológicas: 24

Créditos: 5.

Descripción del curso

El curso describe la arquitectura, operación y comercialización de los mercados de la electricidad y de los combustibles tradicionales, desde la identificación de los actores y segmentos de las respectivas cadenas de valor, así como las instituciones responsables de la regulación de algunas áreas, incluyendo la modelación de la operación integrada del mercado. 

Resultados del Aprendizaje

1. Comprender los aspectos técnicos, económicos y regulatorios de los procesos de desregulación.
2. Manejar los conceptos de equilibrio de mercado en los sectores energéticos, hidrocarburos, gas, electricidad y otros recursos energéticos.
3. Comprender el funcionamiento de los mercados energéticos modernos, la operación de sistemas de potencia y la relación entre la operación y los mercados.
4. Analizar la operación de distintas estructuras de mercados energéticos desde una perspectiva económica, entendiendo los incentivos económicos presentes en los agentes de mercado.
5. 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

Metodología de enseñanza y aprendizaje:

El curso consiste en clases expositivas del profesor, con el apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala. Según sea necesario, el Magister se reserva la facultad de realizar las clases en modalidad sincrónica (streaming). 

Evaluación de los aprendizajes:

• 1 Trabajo de investigación : 40%
• 2 Evaluaciones escritas (controles): 60%

Bibliografía

Mínima

• Wood A.J., Wollemberg B.F. and Sheble G.B., Power Generation, Operation and Control, 2^nd Ed., J. Wiley & Sons, 2013.

Complementaria

• Eremia M. and Shahidehpour M. (Editors), Handbook of Electrical Power System Dynamics: Modeling, Stability, and Control, Wiley-IEEE Press, 2013.
• IEA, World Energy Outlook, OCDE, 2013.
• Tietenberg, T.H. and L. Lewis, Environmental and Natural Resource Economics, 9th Ed., Prentice Hall, 2011.
• Dahl C. A., International Energy Markets: Understanding Pricing, Policies and Profits, Pennwell Books, 2004.
• Shahidehpour M., Yamin H. and Li Z., Market Operations in Electric Power Systems: Forecasting, Scheduling, and Risk Management, Wiley-IEEE Press, 2002.
• Stoft S., Power System Economics: Designing Markets for Electricity, Wiley-IEEE Press, 2002.
• Joskow P.L. and Tirole J., Transmission Rights and Market Power on Electric Power Networks. Rand Journal of Economics, 31(3) autumn, 2000.

Nombre del curso: IEN3310 Energía renovable

Nombre en inglés: IEN3310 Renewable energy

Horas cronológicas: 24

Créditos: 5 

Descripción del curso

Este curso introductorio de energía renovable describe las fuentes, las tecnologías y los procesos de conversión que permiten extraer electricidad y calor, con énfasis en sistemas no hidráulicos y suficientemente comprensivos para los alumnos que no siguen la línea de profundización Energía y Medio Ambiente. Se analiza el estado actual de utilización, los instrumentos de fomento usados en Chile y en los países desarrollados. Se analizan las tendencias y los impactos de este tipo de fuentes en el país y la región. 

Resultados del Aprendizaje

1. Conocer las principales fuentes de energía renovable.
2. Definir los procesos de conversión de energía que permiten extraer potencia mecánica y eléctrica de los recursos renovables.
3. Analizar el estado de utilización a nivel mundial de cada fuente, y sus proyecciones futuras.
4. Evaluar la factibilidad de suministro de energía renovable en base a los recursos nacionales disponibles.
5. 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.

 Metodología de enseñanza y aprendizaje:

El curso consiste en clases expositivas del profesor, con el apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala. Según sea necesario, el Magister se reserva la facultad de realizar las clases en modalidad sincrónica (streaming). 

Evaluación de los aprendizajes:

• 2 Pruebas: 50%
• Controles de lectura: 30%
• Presentación de un artículo breve : 20%

Bibliografía

Mínima

• Boyle G., Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, 3rd Edition, Oxford University Press, 2012.

Complementaria

• Boyle G., et al. (Editors), Energy Systems and Sustainability: Power for a Sustainable Future, 2nd Edition, Oxford University Press, 2012.
• Tester J.W. et al., Sustainable Energy: Choosing Among Options, 2nd Edition, MIT Press, 2012.
• Sorensen B., Renewable Energy: Physics, Engineering, Environmental Impacts, Economics & Planning, 4th Edition, Academic Press; 2010.
• Jara W., Introducción a las Energías Renovables no Convencionales (ERNC), Endesa Eco, 2006.

Nombre del curso: IEN3330 Energía nuclear

Nombre en inglés: IEN3330 Nuclear energy

Horas cronológicas: 24

Créditos: 5.

 Descripción del curso

Este curso introductorio de energía nuclear describe las tecnologías de reactores y su combustible nuclear que permiten extraer el calor y convertirlo en calor, electricidad, y movimiento, suficientemente comprensivo para los alumnos que no siguen la línea de profundización de Energía Nuclear. Se identifican los recursos y los impactos relativos a otras opciones. Se estudian las reacciones nucleares, los procesos de moderación y reproducción neutrónica y la extracción de energía. Se analiza su estado, dilemas y las recomendaciones internacionales para su adopción segura en Chile.

Resultados del Aprendizaje

1. Comprender los aspectos esenciales de la energía nuclear, su evolución, situación actual y tendencias tecnológicas.
2. Identificar las reacciones nucleares posibles y su nivel energético.
3. Caracterizar los procesos naturales y tecnológicos de fisión y fusión nuclear.
4. Comprender las complejidades existentes entre tecnología y política nuclear.
5. Evaluar el flujo neutrónico y el perfil de temperatura del reactor.
6. 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.

Metodología de enseñanza y aprendizaje:

La metodología se presenta más adelante ya que para todos los cursos es la misma.

Evaluación de los aprendizajes:

2 Pruebas : 50%

Controles de lectura:15%

Tareas:25%

Contribución a la clase:10%

Metodología de enseñanza y aprendizaje:

El curso consiste en clases expositivas del profesor, con el apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala. Según sea necesario, el Magister se reserva la facultad de realizar las clases en modalidad sincrónica (streaming).

Bibliografía

Mínima

• NEA, Nuclear energy Today, 2nd Edition, OECD, 2012.
• Lamarsh J. and Baratta A., Introduction to Nuclear Engineering. 3rd Edition, Addison-Wesley, 2001.
• Vergara J., Energía Nucleoeléctrica en Chile, Centro de Políticas Públicas UC, Año 5, Nº40, 2010.

Complementaria

• Boyle G., et al. (Editors), Energy Systems and Sustainability: Power for a Sustainable Future, 2nd Edition, Oxford University Press, 2012.
• Tester J.W. et al., Sustainable Energy: Choosing Among Options, 2nd Edition, MIT Press, 2012.
• Cacuci D.G. (Editor), Handbook of Nuclear Engineering, Volume IV: Reactors of Generation III and IV, Springer, 2010.
• Kok K.D. (Editor), Nuclear Engineering Handbook, CRC Press, 2009.
• Murray M., Nuclear Energy: An Introduction to the Concepts, Systems, and Applications of Nuclear Processes, 6th Edition, Butterworth, 2009.
• Suppes G.J. and Storvick T., Sustainable Nuclear Power, Elsevier Academic Press, 2007.
• Morris R.C., The Environmental Case for Nuclear Power: Economic, Medical, and Political Considerations, Paragon, 1999.

El Programa contemplas las evaluaciones definidas para los respectivos cursos del Programa Magíster en Ingeniería de la Energía.  

La nota final del Diplomado se obtendrá a través del promedio aritmético de las notas de los 5 cursos, donde cada curso tiene una ponderación de 20%.

Para aprobar el diplomado, el alumno debe cumplir con dos requisitos:  

• Un mínimo de asistencia de 75% a todo evento.
• Requisito académico: Se cumple aprobando todos los cursos con nota mínima 4,0.

Para aprobar los programas de diplomados se requiere la aprobación de todos los cursos que lo conforman. 

Los alumnos que aprueben las exigencias del programa recibirán un certificado de aprobación digital otorgado por la Pontificia Universidad Católica de Chile. 

El alumno que no cumpla con una de estas exigencias reprueba automáticamente sin posibilidad de ningún tipo de certificación.  

*En caso de que un alumno repruebe algún curso, las condiciones serán las establecidas por el Magíster para todos sus alumnos, independiente de si son de Educación Continua o de Postgrado.

Las personas interesadas deberán completar la ficha de postulación que se encuentra al costado derecho de esta página web y enviar los siguientes documentos al momento de la postulación o de manera posterior a la coordinación a cargo: 

• Fotocopia Carnet de Identidad.
• Fotocopia simple del Certificado de Título 
• Curriculum Vitae actualizado.

El postulante será contactado, para asistir a una entrevista personal (si corresponde) con el Jefe de Programa del Diplomado o su Coordinadora Académica. Cualquier información adicional o inquietud podrás escribir al correo programas@ing.puc.cl.

VACANTES: 10

INFORMACIÓN RELEVANTE

Con el objetivo de brindar las condiciones de infraestructura necesaria y la asistencia adecuada al inicio y durante las clases para personas con discapacidad: Física o motriz, Sensorial (Visual o auditiva) u otra, los invitamos a informarlo. 

• El postular no asegura el cupo, una vez inscrito o aceptado en el programa se debe pagar el valor completo de la actividad para estar matriculado.
• No se tramitarán postulaciones incompletas.

Puedes revisar aquí más información importante sobre el proceso de admisión y matrícula