Maestría en Energías Renovables

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Estructura Curricular

Ciclo de Fundamento

	Evaluación de proyectos energéticos Objetivos: Profundizar sobre los conceptos fundamentales de los mercados energéticos, en particular el caso de la Argentina, y adquirir las herramientas básicas para la evaluación económico financiera de un proyecto de inversión en energías renovables identificando riesgos y upsides para el inversor. Contenidos minimos: Mercados Energéticos: Estadísticas. Cadena de valor. Sistema Energético Argentino. Política Energética. Negocios en Energías Renovables: Tecnologías de energías renovables. Modelos de negocios existentes. Desarrollo de proyectos de generación eléctrica de energías renovables. Análisis económico-financiero de proyectos. Cálculo de indicadores económicos y sensibilidades. Análisis de riesgos y upsides.
	Mercado eléctrico mayorista y mercado de carbono Objetivos: Estudiar el funcionamiento del mercado Eléctrico Mayorista argentino. Identificar las diferencias y conveniencias de los distintos tipos de agentes de mercado. Analizar las reglamentaciones y contratos vigentes. Caracterizar en perspectiva histórica el sistema eléctrico nacional y su estado actual. Analizar la perspectiva general, económica y regulatoria del mercado de carbono y la mitigación del cambio climático asociada, con especial énfasis en la correlación económica, política y social entre el fenómeno y el sector energético. Contenidos minimos Mercado electrico mayorista: Mercado Eléctrico Mayorista. Instituciones del Sector Eléctrico, funciones. Agentes del MEM. No Agentes: Cocializadores. Funcionamiento del MEM. Declaración de CVP. Precio spot, Factor de nodo, Precios locales. Precio "Monómico". Programación Estacional. Precios Estacionales, Fondo de Estabilización Indicadores del MEM: precio "Monómico", potencia instalada, requerimiento máximo. Contratos Base. De abastecimiento. De disponibilidad de potencia. De energía. Cambios en el marco regulatorio a partir del año 2002. Ley 25.561. Renegociación de contratos UNIREN. Res SE 240/03. Otros. Res. SE N° 1281/06. Respaldo físico. Demanda base y exedente. Cálculo. Servicio energía plus. Contratos con el fondo de estabilización. Cargos de transporte AT y DISTRO. Ampliación de transporte. Prestación adicional de la Función Técnica de Transporte (PEAJE Normativa, tarifas y calidad de suministro. Cargos que abona el GUMA. Mercado de carbono: Evidencia científica del cambio climático. Impacto del cambio climático en el desarrollo sustentable. Marco legal: mecanismos legales dirigidos al cambio climático. Políticas internacionales y factores económicos, sociales y ambientales que las impulsan. Protocolo de Kyoto y el mercado de CO2. Evaluación de diferentes tipos de legislación. Cómo afecta al desarrollo de las energías renovables los diferentes tipos legislación. Tipos de políticas de fuentes de energías renovables en el sector eléctrico, Riesgos contra oportunidades: factores clave en la toma de decisiones en el sector de las energías renovables a nivel mundial. Evaluación de proyectos bajo el mecanismo de desarrollo limpio: puntos clave de proyectos MDL. Energías renovables. Ventajas de las nuevas oportunidades abiertas por las legislaciones existentes. Cambio climático por oposición a pobreza en energía con foco en los países en vías de desarrollo. Energía fósil por oposición a energía renovable en países en vías de desarrollo.
	Meteorología aplicada Objetivos: Adquirir los conocimientos básicos de la meteorología, a partir de las leyes de movimiento, fuentes y transmisión de energía, balances de energía, masa e impulso, variaciones del clima y el cambio climático. Contenidos minimos: La atmósfera. Ondas. Sistema climático. Componente astronómica del clima. Circulación atmosférica y clima. Modelado del clima y predicción climática. Cambios climáticos y percepción humana.
	Energía renovable para el desarrollo sustentable Objetivos: Analizar las aplicaciones de los Recursos Energéticos Renovables actualmente disponibles para el Desarrollo Económico Internacional, en lo que se refiere a transporte vial, electrificación rural y reemplazo de fuentes de combustible. Contenidos minimos: Producción y utilización de energía renovable para el desarrollo económico internacional. La provisión y utilización actuales y potenciales a futuro de energía renovable y no- renovable en diversos ambientes regionales distintivos: Brasil, China, India, Indonesia, Europa, África, EEUU. Iluminación, calefacción, ventilación, acondicionamiento de aire y servicios varios en viviendas y edificaciones urbanas y suburbanas. Tendencias actuales en tecnologías de energía renovable. Tecnologías de energía renovable para el desarrollo internacional sustentable a largo plazo.
	Máquinas eléctricas y redes de transmisión Objetivos: Analizar las principales leyes de la electrotecnia aplicadas a la Transmisión, Transformación y conversión de energía; particularmente su aplicación en líneas de transmisión, máquinas eléctricas rotantes y estáticas y analizar los aspectos constructivos, principios de funcionamiento y principales aplicaciones enfocados a la definición de proyectos de generación de energía. Contenidos minimos: Transformadores. Máquinas rotantes. Máquinas sincrónicas y asincónicas. Máquinas de corriente continua. Líneas de transmición - Estaciones de transformadoras.
	Física aplicada y energía solar Objetivos: Profundizar sobre los conceptos generales de la física eléctrica y su relación con generación y uso de electricidad, con especial foco en los sistemas solares fotovoltaicos. Contenidos minimos: Radiación solar. Espectro electromagnético. Fuentes convencionales, cálculos de contenido energético y renovables. Formas de conversión FV. Semiconductores y junturas P-N. Energía disponible para distintas bandas prohibidas. Celdas y módulos solares: circuitos equivalentes, pérdidas de eficiencia de conversión. Parámetros críticos en celdas de juntura. Materiales: silicio y capas delgadas. Procesos industriales de manufactura. Criterios de diseño: eficiencia y costo. Actores principales en la industria FV mundial. Nuevas tecnologías y productos que aceleran la penetración de FV en las redes eléctricas. Colectores solares planos. Tipos de construcción y sistemas. Tecnología de los intercambiadores de calor y mezclas de fluido circulante. Aclimatación frío/ calor para viviendas y edificaciones industriales.
	Termodinámica técnica y energía de la biomasa. Objetivos: Comprender los postulados y principios de la Termodinámica y los procesos de conversión energética en el área de las máquinas térmicas y procesos termomecánicos y su aplicación en la investigación y/o desarrollo de nuevas fuentes de energía renovables. Evaluar y planificar el uso de las diferentes fuentes de biomasa para la producción de vectores energéticos sólidos, líquidos y gaseosos considerando el conjunto de variables requeridas para una producción sustentable desde criterios ecológicos, económicos y medioambientales. Contenidos minimos: Termodinámica técnica: Nociones básicas de termodinámica técnica l. Combustión. Transmisión del Calor. Generadores de vapor Clasificación. Energía de la biomasa: Bioenergía: tipo de vectores energéticos, planificación, visión sistémica, eficiencias de conversión. Diferentes fuentes de utilización: cultivos, residuos Aspectos tecnológicos del aprovechamiento de las diferentes fuentes de acuerdo a la tecnología ya desarrollada. Análisis de las investigaciones y desarrollos en curso. Estudio de las formas de aprovechamiento, eficiencias de empleo, balances energéticos y de ciclo de vida. Metodologías de integración en territorio. Problemáticas en torno a la utilización del recurso suelo, aspectos sociales y medioambientales. Proyecciones en Latinoamérica y el mundo.
	Energía eólica y probabilidad aplicada Objetivos: Comparar distintos escenarios energéticos y analizar desde un punto de vista general la inserción de la energía eólica en la matriz global, considerando las tecnologías disponibles y aspectos básicos de diseño de parques eólicos. Conocer las técnicas específicas y herramientas básicas relacionadas con procedimientos estadísticos de modo de predecir el comportamiento de las principales variables en juego. Contenido minimos: Energía eólica: Contexto político y ambiental, indicadores de mercado. Recurso eólico, aprovechamiento, medición. Principio aerodinámico, tecnología disponible, tendencias. Parques eólicos, micrositing, cálculo de energía. Probabilidad aplicada: Nociones básicas de estadística descriptiva y de la teoría de probabilidades. Distribuciones de probabilidad. Distribuciones de muestreo. Pruebas de hipótesis. Regresión y correlación lineal.
	Empresa, sociedad y legislación Objetivos: Analizar la empresa como un sistema que se desarrolla junto con las mejoras que aporta a la sociedad civil desde la integración entre la diversidad de objetivos económicos, sociales y políticos de las empresas, considerando la naturaleza de sus prestaciones. Conocer los aspectos legislativos y legales de energías renovables presentadas y sancionadas en Argentina, sus orígenes y el impacto de éstas en el desarrollo de inversiones en el sector. Contenidos minimos: Empresa y sociedad: Conceptos de empresa, organización e institución. Modelo de empresa y contexto socio cultural. La empresa socialmente inteligente. Legislación argentina: Marco general sobre la legislación en el sector energético argentino. Legislación argentina sobre las energías renovables. Resoluciones de aplicabilidad al sector de las energías renovables. Las energías renovables y su proyección en la legislación vigente. Ejercicios grupales para el mejoramiento del sistema legal sobre las energías renovables en Argentina. Legislación comparada en ER.
	Tecnología del hidrógeno Objetivo: Conocer los conceptos asociados al uso del hidrógeno en el campo de la energía y las posibilidades futuras de su uso como vector y las fortalezas y las debilidades asociadas al balance energético que surge de su producción y uso final. Contenidos minimos: Fundamentos del uso del hidrógeno como vector energético. Producción a partir de diversas energías primarias. Métodos de producción y precursores. Laboratorio y producción industrial. Electrólisis y reformado. Métodos actuales y en desarrollo para la próxima década: Uso de energía nuclear en la producción de hidrógeno por ciclos termoquímicos. Tendencias. Seguridad. Materiales. Sensores Almacenamiento, transporte, distribución y uso. Técnicas de almacenamiento: aleaciones en base hidruro, hidrógeno líquido, otros. Transporte y distribución, posibilidades actuales y futuras. Usos en el transporte y en la producción de energía eléctrica. Purificación y venenos en las pilas. Otros usos. El concepto de la economía del hidrógeno. Situación actual y proyecciones. Plantas piloto y plantas demostrativas. Las cuestiones ambientales asociadas al uso del hidrógeno como vector energético.
	Procesos físico-químicos aplicados Objetivos: Comprender los procesos electroquímicos aplicados al campo de las energías renovables y la teoría y funcionamiento de las celdas de combustible. Contenidos minimos: Procesos Electroquímicos: Interfase electrodo-solución. Distribución de iones y moléculas en la interfase electrodo-solución. Potenciales y Termodinámica de Celdas Electroquímicas: Diferencia de potencial electrodo solución. Potencial electroquímico. Potencial de electrodo relativo. Potencial de celda. Cinética de las Reacciones Electroquímicas: Densidad de corriente y sobrepotencial. Procesos con control activado. Parámetros cinéticos fundamentales. Transferencia de materia en reacciones electroquímicas. Diseño de Electrodos de Alta Tecnología: Correlaciones fundamentales entre la estructura superficial, composición química y actividad catalítica del material de electrodo. Optimización de los procesos de transferencia de carga y de transferencia de materia. Procesos Electroquímicos de Interés Industrial: Electrólisis del agua. Producción de hidrógeno. Conversión Electroquímica de Energía: Aspectos termodinámicos y cinéticos. Celdas de combustible. Parámetros de rendimiento operativo. Cogeneración de calor y electricidad. Aplicaciones en la producción de electricidad para zonas rurales y aisladas y transporte vehicular. Almacenamiento Electroquímico de Energía: Densidad de almacenamiento de electricidad. Densidad de energía. Baterías de tecnología avanzada. Sistemas Sustentables de Energía: Basado en tecnologías electroquímicas del hidrógeno. Almacenamiento y combustión electroquímica del hidrógeno. Economía de hidrógeno.
	Impacto Ambiental Objetivos: Analizar los distintos componentes del impacto ambiental en relación con el desarrollo de proyectos de energías renovables.Evaluar los métodos que permiten caracterizar el impacto ambiental y su relación con el impacto social. Comprender las técnicas específicas relacionadas con la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental como requisito fundamental previo a la implementación de proyectos industriales. Contenidos minimos: El medio ambiente en Argentina: situación actual y perspectivas. Aproximación conceptual a la perspectiva ambiental. El conflicto sociedad-naturaleza, génesis y consecuencias. El estudio del medio ambiente en sus componentes científico, social, tecnológico, económico, cultural, ético. Componentes y dimensiones básicas de la problemática ambiental. Conceptos, modelos y técnicas en relación a la conservación, corrección o prevención de los problemas ambientales. Estudio de Impacto Ambiental, requisitos municipales, provinciales y nacionales en la presentación de proyectos industriales. El impacto social asociado al impacto ambiental.

Mención solar
	Radiación solar Objetivos: Adquirir conocimientos sobre la radiación solar extraterrestre e incidente a nivel terrestre, las leyes básicas y sus aplicaciones prácticas, el efecto atenuador de la atmósfera, la geometría solar, la medición y modelización de la radiación solar, la iluminación natural (solar), la componente UV y sus efectos sobre materiales y personas y su relación con el cambio climático. Contenidos minimos: Sol y radiación solar. Medición y modelización de la radiación solar. Estimaciones de la radiación solar. Iluminación natural (solar) Radiación solar UV Incidencia de la radiación solar sobre suelo y materiales Introducción al cambio climático
	Arquitectura solar bio-climática Objetivos: Analizar distintas estrategias de energía de bajo carbono disponibles para ser incorporadas en el diseño de edificios y evaluar las diferentes normas y parámetros de calidad a tener en cuenta en edificaciones ambientalmente responsables. Contenidos minimos: Diseño estratégico de servicios edilicios. Fisica de la construcción: Sistemas de calefacción. Tecnologías de refrigeración de bajo consumo. Bombas de calor y sistemas de aire acondicionado. Sistemas de energía renovable. Confort térmico y el modelo adaptativo. Evaluación de edificios en post-ocupación. Estrategia pasiva. Colección solar. Almacenamiento térmico. Factores de utilización.
	Energía solar térmica Objetivos: Comprender la vinculación entre los fundamentos de la termodinámica de la conversión energética con los aspectos tecnológicos y sistémicos de la energia solar tèrmica, la generación eléctrica, y la producción termoquímica solar de combustibles, y conocer la tecnologia asociada a los sistemas ACS fundamentalmente relacionados con baja temperatura. Contenidos mínimos: Principios ópticos de la concentración de energia solar a gran escala basada en la utilización de colectores parabólicas, torres, platos y Colectores Cilindrico-Parabólicos (CPCs). Las tecnologias de energia solar tèrmica: cicios de Rankine y Brayton alimentados por energia solar, sus sistemas de almacenamiento térmico, y su integración en plantas de energia hibrida. Aspectos económicos de la electricidad solar. Tecnologias de combustibles solares: los ciclos termoquímicos de disociación del agua y los procesos de descarbonización (cracking, reforming y gasificación). Evaluación del rendimiento del ciclo del hidrógeno como vector energético a partir de recurso solar, análisis de ciclo de vida y comparación con los procesos basados ent combustibles fósiles convencionales. Tecnologias y dispositivos de generación de agua caliente sanitaria (ACS) y su aplicación en la construcción bioclimática e incorporación en sistemas de uso eficiente de energia. Dispositivos solares de generación de calor para calefacción de ambientes. Sistemas coletores planos y de tubo de vacío.
	Energía solar fotovoltaica Objetivos: Analizar la tecnologia e industria solar fotovoltaica mediante el estudio de la Fisica y ecuaciones gobernantes en la conversión solar fotovoltaica. Estudiar los parámetros influyentes en la eficiencia y optimización del uso solar eléctrico con énfasis en las tecnologias industriales. Profundizar sus conocimientos sobre tecnologias FV de avanzada Contenidos mínimos: Formas de conversión FV. Junturas P-N. Materiales FV. Absorción de radiación solar. Eficiencias teóricas máximas. Generación y recombinación: Circuitos equivalentes. Perdidas de eficiencia de conversión: ópticas, de transporte y resistivas. Parámetros criticos en celdas de juntura P-N. Dispositivos de Silicio y Capas Delgadas (A-Si, CIS y CdTe) con énfasis en estas últimas Técnicas de crecimiento de Si y deposición de capas delgadas. Tecnologias de avanzada. Celdas solares de multijuntura. Módulos solares de matriz (Si cristalino) y monoliticos (Capas Delgadas); diseños avanzados: Celdas solares de tinta sensibilizada (dye sensitized Particularidades de sistemas FV con celdas solares de capas delgadas.Aplicaciones espaciales: Aplicaciones con concentración óptica. Tecnologías disruptivas y su probabilidad de éxito. Nanomateriales y materiales FV organicos.
	Silicio y tecnología de fabricación de celdas solares Objetivos: Comprender las tecnologías de fabricación industrial de celdas y módulos fotovoltaicos de silicio cristalino y capas delgadas, su costo [monetario y ambiental] y potencial cocial, incluyendo obtención de materias primas, costos de producto y de inversión, con énfasis en tecnología de silicio. Contenidos minímos: Procesos industriales de manufactura de celdas y módulos de silício y capas delgadas. Silicio Grado Solar. Fabricación de lingotes, obleas, celdas y módulos solares. Materiales y técnicas de deposición de Capas Delgadas: a-Si, CdTe, CIS. Énfasis en eficiencia y costo como criterios de diseño. Equipo de producción industrial. 'Costo de Posesión (Cost of Ownership) y otras medidas de eficiencia de equipo industrial. Paquetes de tecnologia, equipo e infraestructura de manufactura y actores principales Costos de inversión y de producto. Módulos solares como producto clave de la industria FV. Definición de calidad de producto. Condiciones Estándar de Prueba. Requerimientos estándar de durabilidad y seguridad. Calificación de módulos Actores principales en la industria FV mundial de celdas, módulos, sistemas, tecnología y equipos de producción Hoja de Ruta' hacia el compromiso optimo entre costo y rendimiento.
	Diseño de sistemas solares integrados Objetivos: Adquirir los conceptos fundamentales para el diseño de sistemas solares fotovoltaicos y térmicos de alta potencia integrados a redes eléctricas y las nuevas tecnologías dirigidas a permitir una mayor integración de FV a la red eléctrica Contenidos mínimos: Solar FV Componentes de sistemas FV. módulos, estructuras de montaje, almacenamiento seguidores, inversores Tipos de sistemas FV. Potencia y energia entregada como formast de evaluar rendimiento de sistemas Productos en la industria de sistemas. Estructura de costos de la electricidad FV Concepto de Paridad con la Red eléctrica (Grid Parity Mapa de penetración mundial e instrumentos de promoción de la industria FV. Andlisis de la distribución de capacidad instalada y la capacidad de manufactura Subsidios Financiamiento. Actores principales mundiales industriales y de tecnologia Oportunidades de negocios en esta industria y sus motores Solar Térmica: Componentes de Sistemas solares térmicos de baja y alta temperatura, tipos de plantas solares y sus variantes Estructuras de montaje en cada caso, seguidores circuitos de potencia en generación solar de alta temperatura y circuitos de agua sanitaria para baja temperatura, industrial y residencial. Efectos climatológicos sobre sistemas solares کہا térmicos. Industria de fabricación, mercado. Potencia entregada y sistemas de interconexión. Intercambiadores de calor, evaporadores y turbinas de vapor aplicadas a sistemas solares. Dimensionamiento, cálculos y ejemplos. Estructura de costos en proyectos solares. Promoción, Oportunidades de negocio.
	Seminario de tesis Objetivos: Conocer los principales paradigmas cientificos de los diversos diseños de protocolos de investigación y de las estrategias de investigación más adecuadas para abordar la complejidad de la problemática de las energlas renovables, y las pautas fundamentales para el desarrollo de planes de trabajo de tesis en el ámbito de la Universidad Tecnológica Nacional. Diseñar y organizar el plan de tesis.